响应面分析方面 .pptx
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。第1页/共48页HowtostartthesoftwareFileNewDesign,FileOpenDesign:open an existing design 第2页/共48页1.1ResponseSurfaceMethods(RSM)CentralComposite中心组合设计Box-Behnken设计OneFactor单因子设计Miscellaneous混杂设计Optimal最优设计UserDefined用户自定义HistoricalData历史数据1.Scope of software(4part)第3页/共48页1.2.FactorialDesigns2-LevelFactorial2水平因子设计irregularfraction不规则因子设计Generalfactorial普通因子设计Optimal最优设计plackett-burman设计Min-RunResMin-RunResTaguchiOA田口自动设计法第4页/共48页1.3.MixturedesignSimplexLattice单纯形格子设计SimplexCentroid单纯形重心设计Screening筛选设计Optimal最优设计UserDefined用户自定义HistoricalData历史数据1.4.CombineddesignsOptimal最优设计 UserDefined用户自定义第5页/共48页2.ResponseSurfaceDesign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)、Box-Behnken Design(BBD)是最常用的实验设计方法。第6页/共48页Howtostartresponsesurface创建响应面设计的第一步是从文件菜单中选择NewDesign 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。）第7页/共48页3.Box-Behnken（BBD）3.1进入界面：FileNewDesign(orOpenDesign)第8页/共48页3.2选择ResponseSurfaceBox-Behnken,并选择因素个数第9页/共48页3.3上图界面完成后，点Continue进入下面界面，确定响应（指标）数量第10页/共48页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DisplayOptionProcessFactorsActualorCoded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第11页/共48页3.5统计分析输入指标并分析响应第12页/共48页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第13页/共48页例：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)：30,40，50。第14页/共48页第15页/共48页 Box-Behnken设计方案及平菇多糖得率结果Run Factor x1 Factor x2 Factor x3 多糖得率/%1 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 8.378.538.459.068.138.569.168.419.068.88.868.248.63第16页/共48页例题统计分析步骤：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。第17页/共48页第18页/共48页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第19页/共48页第20页/共48页2.1点击FitSummary分析标签得如下分析结果：第21页/共48页第22页/共48页第23页/共48页第24页/共48页2.2点击ANOVA分析标签得如下方差分析结果第25页/共48页第26页/共48页第27页/共48页第28页/共48页2.3点击Diagnostics分析标签，得诊断统计报告结果如下第29页/共48页第30页/共48页第31页/共48页诊断统计报告在Diagnostics图形分析没问题后，点击Influencereport可得DiagnosticsCaseStatistics报告第32页/共48页第33页/共48页2.4点击ModelGraphs分析标签得如下等高线、响应面图结果2.4.1等高线图 第34页/共48页第35页/共48页第36页/共48页2.4.2ModelGraphs分析标签下,点击View3Dsurface得到各因素响应面图第37页/共48页在响应图上右键单击，或右击字母、数字，弹出Graphpreferences命令，点击Graphpreferences命令，弹出Graphpreferences对话框，打开对话框标签添加变量轴内容第38页/共48页第39页/共48页第40页/共48页第41页/共48页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第42页/共48页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，并裁剪后复制第43页/共48页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第44页/共48页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第45页/共48页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 第46页/共48页End 第47页/共48页感谢您的观看！第48页/共48页
