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针对反水雷效能模型在已有的二次组合设计下建模精度较差的问题，提出了一种改进的二次正交设计方法。通过对设计结构、编码规则、正交化原理三方面进行讨论，建立了改进的二次正交设计的设计模型，并采用遗传算法对多因素试验条件下的设计参数进行了优化求解；基于改进的二次正交设计方法，建立了一种反水雷效能模型。测试分析表明：与已有的设计方法相比，该方法能够在一定程度上提高模型的精度。