响应曲面法软件使用说明.docx
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响应曲面法软件使用说明
第一步,打开Design-Expert软件
第二步,新建一个设计(File----NewDesign)
画面变成下图:
第三步,在左侧点击ResponseSurface变成下图:
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ErfcriKwr4ngM.«
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一般响应面中CentralComposite是5水平,而
Box-Behnken是3水平,所以选Box-Behnken,即单
击左侧的Box-Behnken设计方法,变成下图:
第四步,由于是三因素三水平,所以在NumericFactors这一栏选择“3”,表示3因素,并在下表中改好名字,填好单位;把-1水平和+1水平分别填上。
如皂土用量
-1为2.5mL,+1为4.5mL。
如下图:
Box-BehnkenDesign
Eachnumericfactorisvanedover3levels,ifcategoricfactorsareadded,theBax-BehiFactorials.
NumericFedors:
3”(3-21}
Cert&gorlcFactors;0COto10)
注:
其他所有选项都不需要改
第五步,点击右下角“continue”键,进入下一页面:
这里是响应值,对应本次实验里的透光率,把名字改
好,单位填上,如图:
Bo^Belinken
OneFactor
Miscellanecium
D-optimal
第六步,点击“continue”键,进入实验设计表格:
根据具体的实验条件将实验值一个一个地填上(实验值也就是从对应的实验条件下获得的真实数据),得到
□(^Q站隔(S
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卜卜31Design(AGtu»l)
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Nuuierical
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Select
Std
Run
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皂土用量rnL
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3500
60.00
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6
2
450
25W
23J0
90.9
B
3
450
25.00
100.00
S7.2
15
4
3.5Q
25.00
60.00
89.1
g
5
350
15J0Q
2G.O0
91.4
16
6
3.50
25ao
60.Q0
31.7
3
7
250
35J00
60.00
es.s
1
8
250
15.00
60.00
90
7
9
2.50
25.00
1OQ.D0
09.1
17
10
350
25.00
60.00
S&.7
13
11
3.5Q
25.00
60.00
9C.2
12
12
3S0
35W
100.00
92.7
14
13
350
2500
60.Q0
90.3
11
14
3.50
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100.00
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10
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350
35.00
20.00
914
2
16
4.5D
15.00
60.00
93.6
S
17
250
25J00
20.00
84.2
第七步,对数据进行分析。
对我们有用的是左侧的
“Analysis”项,点击它,得到
D?
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6.hfcriEiGraphs.Useth汨etointer何eiardevdbane-yourn^del
可以先大致看一下,然后点响应值“透光率”,也就是
“Analysis”的子菜单。
得到图:
Piribin
这里有一些数据模型的基本信息,基本上不怎么用得到,可以看一下。
然后继续点击“Model”,得到:
基本上也不用管,继续点击“ANOVA”,得到:
E*SjfcSt~g
这里才有我们需要的东西,比如显著性,数学模型等等,很多论文中的表格、方差分析都是从这里来的,这一项很有用,可以慢慢看。
然后再继续,点击“Diagnosties”这里基本上是关于数据分散性的,用处不大。
最后点击最重要的一个选项“ModelGraphs”,也就是
有3D图和等高线图的地方。
如图:
如果点击“ModelGraphs”没有出现3D图,可以点击菜单栏的view,找出“3DSurface”点击,就可以出来了。
同理,要想出等高线图,可以在菜单栏的view中找出“Contour”,点击即可,即:
以上是响应面的基本信息及基本出图,下面是如何用响应面做最优条件的选择。
首先,点击左侧的“Optimization”,有一些基本提示,
如图:
Optiim-atiDnCh«iE«x
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3.PdncPredicnon-emeryixrdesireddperaor■唱coiidcionB^nddrseo^erypurpr^^iclD^na$pprwimH-iirtarv^ls
点击“Optimization”下的“Numerical”,得到
这里是要我们给出一些条件,比如“Goal”里有
maximize,minimize等,根据需要进行选择。
在皂土用量这一项上,我们可以用“inrange”,上下限都已经设好了,分别是2.5和4.5,如果有需要可以改,比如可以将上限改成3.0或者3.5等,由于实验范围是2.5-4.5,所以不做改动。
如图:
同理,分别设定温度和时间:
在透光率这一项上,我们需要的是越大越好,所以要
选择maximize。
上限可以设置到100%,如图:
透光率
完成这几项的设置后,点击上面的“Solutions”,如下图。
这就是软件给出的各种符合要求的最佳方案。
Desirability这一列表示该值越大,实验结果越令人满意。
所以一般都选Desirability最大值的那一个方案。
由表可以看出,第一个方案是最好的,即
Solutions
tiumber皂土用星逞度时间透光率Desirability
1£5015320』。
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上面就是使用响应面的基本的东西了,至于文献中的表2中的预测值,现在我还是不知道他是怎么来的…
不过软件倒是可以给出各种最佳实验方案的预测值,可以直接点击左边“Optimization”下的“PointPrediction”得出。
如上图中就是方案1里最优条件下的预测值,为94.375%