響應(yīng)面分析教程課件

Design-Expert使用教程Design-Expert使用教程1響應(yīng)面優(yōu)化法簡(jiǎn)介

響應(yīng)面優(yōu)化法,即響應(yīng)曲面法(ResponseSurfaceMethodology，RSM)，這是一種實(shí)驗(yàn)條件尋優(yōu)的方法，適宜于解決非線性數(shù)據(jù)處理的相關(guān)問題。它囊括了試驗(yàn)設(shè)計(jì)、建模、檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷暮线m性、尋求最佳組合條件等眾多試驗(yàn)和計(jì)技術(shù)；通過對(duì)過程的回歸擬合和響應(yīng)曲面、等高線的繪制、可方便地求出相應(yīng)于各因素水平的響應(yīng)值。在各因素水平的響應(yīng)值的基礎(chǔ)上，可以找出預(yù)測(cè)的響應(yīng)最優(yōu)值以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件。響應(yīng)面優(yōu)化法簡(jiǎn)介響應(yīng)面優(yōu)化法,即響應(yīng)曲面法(Res2響應(yīng)面優(yōu)化法的優(yōu)點(diǎn)1）響應(yīng)面優(yōu)化法，考慮了試驗(yàn)隨機(jī)誤差；同時(shí)，響應(yīng)面法將復(fù)雜的未知的函數(shù)關(guān)系在小區(qū)域內(nèi)用簡(jiǎn)單的一次或二次多項(xiàng)式模型來擬合，計(jì)算比較簡(jiǎn)便，是解決實(shí)際問題的有效手段。2）所獲得的預(yù)測(cè)模型是連續(xù)的，與正交實(shí)驗(yàn)相比，其優(yōu)勢(shì)是：在實(shí)驗(yàn)條件尋優(yōu)過程中，可以連續(xù)的對(duì)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)水平進(jìn)行分析，而正交實(shí)驗(yàn)只能對(duì)一個(gè)個(gè)孤立的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行分析。響應(yīng)面優(yōu)化法的優(yōu)點(diǎn)1）響應(yīng)面優(yōu)化法，考慮了試驗(yàn)隨機(jī)誤差；同時(shí)3響應(yīng)面優(yōu)化法的不足

響應(yīng)面優(yōu)化的前提是：設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)包括最佳的實(shí)驗(yàn)條件，如果實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的選取不當(dāng)，使用響應(yīng)面優(yōu)化法是不能得到很好的優(yōu)化結(jié)果的。因而，在使用響應(yīng)面優(yōu)化法之前，應(yīng)當(dāng)確立合理的實(shí)驗(yàn)的各因素與水平。響應(yīng)面優(yōu)化法的不足4響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

可以進(jìn)行響應(yīng)面分析的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有多種，比如Plackett-Burman(PB)、CentralCompositeDesign(CCD)、Box-BehnkenDesign(BBD)最常用的是下面兩種：CentralCompositeDesign響應(yīng)面優(yōu)化分析、Box-BehnkenDesign響應(yīng)面優(yōu)化分析。我主要以BBD為例說明Design-Expert的使用。

參考文獻(xiàn)：牡丹籽油超聲波輔助提取工藝的響應(yīng)面優(yōu)化響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)5響應(yīng)面分析軟件簡(jiǎn)介響應(yīng)面分析軟件簡(jiǎn)介6點(diǎn)擊NewDesign選項(xiàng)點(diǎn)擊NewDesign選項(xiàng)7點(diǎn)擊ResponseSurfuce選項(xiàng)點(diǎn)擊ResponseSurfuce選項(xiàng)8此為響應(yīng)面設(shè)計(jì)的幾種方法，各種方法有自己的特點(diǎn)，適用于不同數(shù)據(jù)的處理。比如PB設(shè)計(jì)則主要是篩選顯著變量。因素的最高值、最低值默認(rèn)值，也可自己設(shè)置主要用于以下兩種事例：1、實(shí)驗(yàn)需要分兩天完成，兩天中其他不可控制因素的變化會(huì)影響實(shí)驗(yàn)，就可設(shè)置兩個(gè)Block；2、實(shí)驗(yàn)分兩部分完成，一部分在甲實(shí)驗(yàn)室完成，另一部分在乙實(shí)驗(yàn)室完成。此為響應(yīng)面設(shè)計(jì)的幾種方法，各種方法有自己的特點(diǎn)，適用于不同數(shù)9因變量單位因變量響應(yīng)值的數(shù)量。響應(yīng)值有幾個(gè)便填幾個(gè)，在這里，僅僅以牡丹籽油得率為響應(yīng)值，所以為1.因變量單位因變量響應(yīng)值的數(shù)量。響應(yīng)值有幾個(gè)便填幾個(gè)，在這里，10各因素均為編碼值的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，也可以用實(shí)際值的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。兩種排序方式任選實(shí)驗(yàn)結(jié)果填寫處編碼值與實(shí)際值的轉(zhuǎn)換各因素均為編碼值的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，也可以用實(shí)際值的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。兩種排11先點(diǎn)擊Analysis選項(xiàng)，再點(diǎn)擊牡丹籽油得率進(jìn)行分析先點(diǎn)擊Analysis選項(xiàng)，再點(diǎn)擊牡丹籽油得率進(jìn)行分析12取默認(rèn)值即可方差分析取默認(rèn)值即可方差分析13點(diǎn)擊該處，可使一些變量在圖形中不顯示點(diǎn)擊該處，可使一些變量在圖形中不顯示14方差分析模型要求顯著失擬項(xiàng)要求不顯著這兩個(gè)參數(shù)是衡量響應(yīng)面分析有益于的指標(biāo)方差分析模型要求顯著失擬項(xiàng)要求不顯著這兩個(gè)參數(shù)是衡量響應(yīng)面分15擬合方程中的系數(shù)值擬合方程中的系數(shù)值16殘差的正態(tài)概率分布，越靠近直線越好越分散越好點(diǎn)越靠近同一直線越好殘差的正態(tài)概率分布，越靠近直線越好越分散越好點(diǎn)越靠近同一直線17點(diǎn)擊Influence選項(xiàng)，進(jìn)入Report界面實(shí)際值預(yù)測(cè)值點(diǎn)擊Influence選項(xiàng)，進(jìn)入Report界面實(shí)際值預(yù)測(cè)值18等高線圖考察兩個(gè)變量對(duì)因變量的影響，可由該圖找出最好的范圍點(diǎn)擊View選項(xiàng)中的3Dsurface選項(xiàng)即可形成3D圖等高線圖考察兩個(gè)變量對(duì)因變量的影響，可由該圖找出最好的范圍點(diǎn)19三維響應(yīng)曲面圖三維響應(yīng)曲面圖可更直觀看到兩變量對(duì)因變量的影響，下面的等高線圖即為響應(yīng)曲面圖的投影三維響應(yīng)曲面圖三維響應(yīng)曲面圖可更直觀看到兩變量對(duì)因變量的影響20點(diǎn)擊該選項(xiàng)下的Numerical，即可得到最優(yōu)預(yù)測(cè)試驗(yàn)方案點(diǎn)擊該選項(xiàng)下的Numerical，即可得到最優(yōu)預(yù)測(cè)試驗(yàn)方案21可根據(jù)試驗(yàn)要求選擇最大值、最小值