1.2.Factorial Designs



2-Level Factorial 2水平因子设计 irregular fraction不规则因子设计 General factorial 普通因子设计 Optimal 最优设计 plackett-burman 设计 Min-Run Res Ⅴ Min-Run Res Ⅳ Taguchi OA 田口自动设计法
多糖 9.1 8.95 9.13 8.3 8.37 8.53 8.45 9.06 8.13 8.56 9.16 8.41 9.06 8.8 8.86 8.24 8.63


9.1 8.95 9.13 8.3 8.37 8.53 8.45 9.06 8.13 8.56 9.16 8.41 9.06 8.8 8.86 8.24 8.63



Box-Behnken设计方案及平菇多糖得率结果 Run Factor x1 Factor x2 Factor x3 得率/% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 0.00 1.00 0.00 1.00 0.00 0.00 1.00 0.00 -1.00 -1.00 0.00 0.00 0.00 -1.00 1.00 0.00 -1.00 0.00 0.00 0.00 -1.00 -1.00 1.00 1.00 0.00 -1.00 1.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 -1.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 1.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -1.00 0.00 1.00 -1.00 -1.00 -1.00

End

2.4.4 由RSM预测最优值
1.选择Optimization 下的Numerical 选项卡， 2. 确定各因素的取值范围


3.确定响应值 （因变量）的目标（最大值、 最小值、范围值、目标值），此例中，是 最优化三个因素使响应值最大，选择 maximize

4.点击Solutions选项卡，第一个方案R1值即 为各因素取最优值后响应所能达到的最优值

3.Box-Behnken （BBD）

3.1 进入界面 ：File → New Design(or Open Design)
3.2 选择 Response Surface → Box-Behnken,并选择因素个数
3.3 上图界面完成后，点Continue 进 入下面界面，确定响应（指标）数量
例题

统计分析步骤：
1.进入软件界面，调出相同因素的随机方 案表，修改随机方案表编码与原随机表编 码相同，然后输入指标值。

2.点击Analysis下的响应R1 （Analyzed）,得到整体分析界面，然后 逐个打开上方标签查看分析结果
2.1点击 Fit Summary 分析标签得 如下分析结果：

2.4点击Model Graphs分析标签得 如下等高线、响应面图结果

2.4.1等高线图
2.4.2 Model Graphs分析标签下, 点击View → 3D surface 得到各因 素响应面图
在响应图上右键单击，或右击字母、数字，弹出Graph preferences 命令，点击Graph preferences 命令，弹出Graph preferences对话框，打开对话框标签添加变量轴内容
3.6点击Analysis下的响应R1（Analyzed）, 得到整体分析界面,然后逐个打开标签查看分 析结果。
数据 转换 选项 卡。 取默 认值
拟合 选模 摘要 型次 选项 数和 卡。 所需 选定 项目。 方程 一般 类型 取默 认值
方差分 析选项 卡：得 到方程 显著性 检验系 数显著 性检验 及回归 方程
1.3.Mixture design



Simplex Lattice 单纯形格子设计 Simplex Centroid 单纯形重心设计 Screening 筛选设计 Optimal 最优设计 User –Defined 用户自定义 Historical Data 历史数据
bined designs
Optimal 最优设计 User –Defined 用户自定义

2. Response Surface Design

响应曲面法( response surface methodology) 是 20 世纪90 年代初西方所兴起的一种试验统计方 法。响应曲面分析法是通过对响应面等值线的分 析寻求最优工艺参数，采用多元二次回归方程来 拟合因素与响应值之间函数关系的一种统计方法。 它囊括了试验设计、建模、检验模型的合适性、 寻求最佳组合条件等众多试验和统计技术。通过 对过程的回归拟合和响应曲面、等值线的绘制, 可方便地求出相应于各因素水平的响应值。 Central Composite Design (CCD)、BoxBehnken Design(BBD)是最常用的实验设计方法。
2.2点击ANOVA分析标签得如下方差 分析结果
2.3点击Diagnostics分析标签，得 诊断统计报告结果如下
诊断统计报告 在Diagnostics图形分析没问题后， 点击Influence → report 可得Diagnostics Case Statistics报告
Design-Expert

Design-Expert是全球顶尖级 的实验设计软件。 DesignExpert 是最容易使用、功能最 完整、界面最具亲和力的软件。 在已经发表的有关响应曲面 （RSM）优化试验的论文中， Design-Expert软件使用最广泛。
How
to start the software File → New Design, File → Open Design: open an existing design
1.Scope of software(4part)
1.1 Response Surface Methods (RSM)
Central Composite 中心组合设计 Box-Behnken 设计 One Factor 单因子设计 Miscellaneous 混杂设计 Optimal 最优设计 User –Defined 用户自定义 Historical Data 历史数据
获 得统 计诊 断报 告
得到 等高 线和 响应 面图
例：响应面Box-Behnken试验设计
为优化平菇多糖的微波辅助提取工艺，选择 提取时间、微波处理功率以及液料比(蒸馏水: 平菇粉末)为自变量，多糖得率为响应值，采 用响应曲面法的Box-Behnken设计试验，分 析研究各自变量及其交互作用对多糖得率的 影响。 提取时间/min：8，10，12； 微波处理功率/ W ：280，420，560； 料液比(mL/g)：30,4ห้องสมุดไป่ตู้，50。
3.4 上图界面完成后，点Continue 打开随机方案界面

通过软件菜单Display Option→ Process Factors → Actual or Coded 可在实际值方案和编码值方案间转换。
Std: 按标准方 式整理的 顺序
Run: 试验运 行的随 机顺序
3.5 统计分析 输入指标并分析响应
2.4.3把响应面图和等高线图导入 word的步骤
1. 在响应面图和等高线图时， 选File → Export Graph to file

2. 在弹出的另存为对话框中，将保存类型选为投 稿常用的TIFF文件格式，并保存 3. 把保存的tif 格式图片复制到word中，并裁剪 后复制
How to start response surface
创建响应面设计的第一步是从文件菜单中 选择New Design 然后选择响应面选项卡，将出现若干RSM designs 方法列表 在列表中选择设计方法类型，并在屏幕填 写因素数量。 （很多设计可处理多达30因 素，加上最多10个额外的定性因素。）