响应面分析方面.ppt

Design-Expert 1v Design-Expert是全球顶尖级的实验设计软件。Design-Expert 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。2vHowtostartthesoftwarevFileNewDesign,v FileOpenDesign:open an existing design 31.1ResponseSurfaceMethods(RSM)vCentralComposite中心组合设计中心组合设计vBox-Behnken设计设计vOneFactor单因子设计单因子设计vMiscellaneous混杂设计混杂设计vOptimal最优设计最优设计vUserDefined用户自定义用户自定义vHistoricalData历史数据历史数据1.Scopeofsoftware(4part)41.2.FactorialDesignsv2-LevelFactorial2水平因子设计水平因子设计virregularfraction不规则因子设计不规则因子设计vGeneralfactorial普通因子设计普通因子设计vOptimal最优设计最优设计vplackett-burman设计设计vMin-RunResvMin-RunResvTaguchiOA田口自动设计法田口自动设计法51.3.MixturedesignvSimplexLattice单纯形格子设计单纯形格子设计vSimplexCentroid单纯形重心设计单纯形重心设计vScreening筛选设计筛选设计vOptimal最优设计最优设计vUserDefined用户自定义用户自定义vHistoricalData历史数据历史数据1.4.CombineddesignsvOptimal最优设计最优设计v UserDefined用户自定义用户自定义62.ResponseSurfaceDesign v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)、Box-Behnken Design(BBD)是最常用的实验设计方法。7Howtostartresponsesurfacev创建响应面设计的第一步是从文件菜单中选择NewDesign v然后选择响应面选项卡，将出现若干RSM designs 方法列表v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。）83.Box-Behnken（BBD）v3.1进入界面进入界面：FileNewDesign(orOpenDesign)93.2选择选择ResponseSurfaceBox-Behnken,并选择因素个数并选择因素个数 103.3上图界面完成后，点上图界面完成后，点Continue进进入下面界面，确定响应（指标）数量入下面界面，确定响应（指标）数量 113.4上图界面完成后，点上图界面完成后，点Continue打开随机方案界面打开随机方案界面 v通过软件菜单通过软件菜单DisplayOptionProcessFactorsActualorCoded可在实际值方案和编码值方案间转换。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123.5统计分析统计分析输入指标并分析响应输入指标并分析响应 133.6点击点击Analysis下的响应下的响应R1（Analyzed）,得到整体分析界面得到整体分析界面,然后逐个打开标签查看分然后逐个打开标签查看分析结果。析结果。数据转换选项卡。取默认值拟合摘要选项卡。选定方程类型选模型次数和所需项目。一般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 获得统计诊断报告得到等高线和响应面图14例：响应面例：响应面Box-Behnken试验设计试验设计 v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。v提取时间/min：8，10，12；v微波处理功率/W：280，420，560；v料液比(mL/g)：30,40，50。1516v Box-Behnken设计方案及平菇多糖得率结果vRun Factor x1 Factor x2 Factor x3 多糖得率/%vv1 0.00 0.00 0.00 9.12 1.00 0.00 1.00 8.953 0.00 0.00 0.00 9.134 1.00 -1.00 0.00 8.35 0.00 -1.00 1.00 8.376 0.00 1.00 1.00 8.53 7 1.00 1.00 0.00 8.458 0.00 0.00 0.00 9.06 9-1.00 -1.00 0.00 8.1310-1.00 1.00 0.00 8.5611 0.00 0.00 0.00 9.16 12 0.00 1.00 -1.00 8.4113 0.00 0.00 0.00 9.0614-1.00 0.00 1.00 8.815 1.00 0.00 -1.00 8.8616 0.00 -1.00 -1.00 8.2417-1.00 0.00 -1.00 8.639.18.959.138.3 8.378.538.459.068.138.569.168.419.068.88.868.248.6317例题例题统计分析步骤：统计分析步骤：v1.进入软件界面，调出相同因素的随机方进入软件界面，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。码相同，然后输入指标值。1819v2.点击点击Analysis下的响应下的响应R1（Analyzed）,得到整体分析界面，得到整体分析界面，然后逐个打开上方标签查看分析结果20212.1点击点击FitSummary分析标签得分析标签得如下分析结果：如下分析结果：222324252.2点击点击ANOVA分析标签得如下方差分析标签得如下方差分析结果分析结果 262728292.3点击点击Diagnostics分析标签，得分析标签，得诊断统计报告结果如下诊断统计报告结果如下 303132v诊断统计报告诊断统计报告v在在Diagnostics图形分析没问题后，图形分析没问题后，v点击点击Influencereportv可得可得DiagnosticsCaseStatistics报告报告33342.4点击点击ModelGraphs分析标签得分析标签得如下等高线、响应面图结果如下等高线、响应面图结果 v2.4.1等高线图等高线图 3536372.4.2ModelGraphs分析标签下分析标签下,点击点击View3Dsurface得到各因得到各因素响应面图素响应面图38在响应图上右键单击，或右击字母、数字，弹出在响应图上右键单击，或右击字母、数字，弹出在响应图上右键单击，或右击字母、数字，弹出在响应图上右键单击，或右击字母、数字，弹出GraphGraphpreferencespreferences命令，点击命令，点击命令，点击命令，点击GraphpreferencesGraphpreferences命令，弹出命令，弹出命令，弹出命令，弹出GraphGraphpreferencespreferences对话框，打开对话框标签添加变量轴内容对话框，打开对话框标签添加变量轴内容对话框，打开对话框标签添加变量轴内容对话框，打开对话框标签添加变量轴内容 394041422.4.3把响应面图和等高线图导入把响应面图和等高线图导入word的步骤的步骤v1.在响应面图和等高线图时，v选File Export Graph to file43v2.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v3.把保存的tif 格式图片复制到word中，并裁剪后复制442.4.4由由RSM预测最优值预测最优值v1.选择Optimization 下的Numerical 选项卡，v2.确定各因素的取值范围45v3.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maximize46v4.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 47vEnd 48此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！49