第9章 配方试验设计
9-常见的试验设计方法
1.抽签法：
本试验中，因素有3个，重复5次所 以共进行15次试验，这15次试验按完 全随机顺序进行。
随机化可采用抽签的方式，即准 备15张纸签，A1，A2，A3各写5个， 充分混匀后，抽签决定试验顺序。
5
2.随机数字表法：
从随机数字表上随机地抽取一个 数字，如：第11行第25、26列的 86，从此开始依次往下（也可往上、 往左、往右，方向是随机的）读15 个2位数（如出现相同的两位数就把 它跳过去，向后多读一个2位数）按 从小到大的顺序把这15个数依次编 号，这个编号即为试验的顺序号。
6
3.随机函数： 应用计算机语言，编程获得随机数字。
7
2.随机数字表法：
1 两个处理比较的分组 例如：有同品种、重量相近的红富士苹果，
试用完全随机的方法分成甲乙两组
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
随机数 16 07 44 99 83 11 46 32 24 20 14 85 88 45 10 93 72 88 字
11
例如：75℃，85℃，95℃，105℃ 不同温度培养细菌实验，每处理重复 四次。则需要16个培养皿。
将其按顺序1~16标签。经过抽签，可 以得到一组随机排列的数列：
12，4，10，7，2，11，8，5，3，16， 14，1，6，15，13，9
12
如图：
12 4 10 7
2 11 8
5
3 16 14 1
35
2、计算各项平方和与自由度 矫正数
C=x2../rk=202.72/5×4=2054.3645 总平方和
SST=∑x2ij-C=（11.72+11.12+…+13.02） - 2054.3645 =59.9255
第9章 配方试验设计作业讲解
j =1
3
x3 = (1 − ∑ a j ) z3 + a3 = (1 − 0.94) z3 + 0 = 0.06z3
j =1
3
(2)试验方案 试验方案 由于m=3，故可以选择 由于 ，故可以选择{3,2}单纯形格子点 单纯形格子点 设计，试验方案和试验结果见表9-4。 设计，试验方案和试验结果见表 。
试验号 1 2 3 4 5 6 7 z1 1 0 0 z2 0 1 0 z3 0 0 1 0 1/2 x1 0.4 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2 0.27 x2 0.4 0.6 0.4 0.5 0.4 0.5 0.47 x3 0.2 0.2 0.4 0.2 0.3 0.3 0.26 结果y 结果 50(y1) 150(y2) 350(y3) 100(y12) 450(y13) 650(y23) 700(y123)
所以，试验指标 与规范变量之间的三元二次 所以，试验指标y与规范变量之间的三元二次 回归方程为： 回归方程为：
y = 0.82z1 + 0.65z2 + 0.66z3 + 0.86z1 z2 +0.36z1 z3 +0.46z2 z3 (4)确定最优配方 确定最优配方 利用“ 中的“ 利用“Excel”中的“规划求解”工具，得到 中的 规划求解”工具， 时指标值y 该方程在0.60, z2 = 0.40, z3 = 0 时指标值 z1 = 取得最大值0.958。 取得最大值 。
解题过程： 解题过程： (1)编码 编码 依题意， 依题意， x1≥0.2，x2≥0.4，x3≥0.2， ， ， ， 即 a1 = 0.2 ， a2 = 0.4 ， a3 = 0.2 ，
试验设计与数据处理(第三版)李云雁 第9章 配方试验设计
配方试验设计
配方试验设计（formula experiment design ） 混料试验设计（mixture experiment design） 合理地选择少量的不同配比的试验，以确定最佳的 产品配方
9.1 配方试验设计约束条件
若y表示试验指标，x1，x2，…，xm表示配方中m种组分各 占的百分比，则混料约束条件 ：
编码公式：
x j a j (1 a j ) z j
j 1
m
或
zj
xj aj 1 a j
j 1 m
例：
x1 a1 , x2 a2 , x3 a3
x1 [1 (a1 a2 a3 )]z1 a1
x2 [1 (a1 a2 a3 )]z2 a2 x3 [1 (a1 a2 a3 )]z3 a3
＊9.3 配方均匀设计
单纯形设计 ：
设计、分析简单 试验点在试验范围内的分布不十分均匀 配方均匀设计： 使试验点在单纯形中散布尽可能均匀
无约束的配方均匀设计步骤： （1）配方均匀设计表的选用
配方均匀设计表：
UMn（nm）或UMn*（nm） n：试验次数
m ：组分数
xj≥ 0 （j＝1，2，…，m）
x1＋x2＋…＋xm＝1
9.2 单纯形配方设计
9.2.1 单纯形的概念
单纯形（simplex ）：凸形
正规单纯形： 例：正三角形，正四面体
高为1的正规单纯形可表示混料组成
正规单纯形内任一点到各个面的距离之和是1 顶点代表单一成分组成的混料 棱上的点代表两种成分组成的混料 面上的点代表多于两种而≤m 种成分组成的混料 内部的点则是代表全部m种成分组成的混料
胡第9章 配方试验设计
凸图形。在单纯形混料设计中，一般都是用 正单形，如正三角形，正四面体等。
平面上的正规单纯形是等边三角形，三维 空间的正规单纯形是正四面体，当维数>3时， 正规单纯形不能用图画出。
正规单纯形的顶点代表单一成分组成的混料，棱 上的点代表两种成分组成的混料，面上的点代表 多于两种而少于等于m种成分组成的混料，而内 部的点则是代表全部m种成分组成的混料。
9.0.3 混料参数优化必要性(The necessity of optimization of mixture parameters)
某工序若没有进行系统的混料参数优化， 混料参数搭配不合理，势必造成消耗高、 质量差、技术经济指标欠佳的状况。
若曾经采用过某些方法进行过工艺参数优 化，达到过较好的水平，但是，随着设备 的老化、原料产地的多元化等因素的影响， 工艺参数处于非最佳状态，需要采用更新 的技术进行优化，才能降低消耗、提高技 术经济指标，恢复或超越以往的辉煌。
9.2.2.1 设计原理(Design principle)
9.2.2.1 设计原理(Design principle)
将图a中高为1的等边三角形三条边各二等分，如图b。 则此三角形的三个顶点与三个边中点的总体称为二阶 格子点集，记为{3，2}单纯形格子点设计，其中3表 示正规单纯形的顶点个数，即组分数m＝3，2表示每 边的等分数，即阶数d＝2。
experimental design)
例：试验指标y与x1，x2，x3之间的三元二次回 归方程
y a b1x1 b2 x2 b3x3 b12 x1x2 b13x1x3 b23x2 x3
现代橡胶配方设计
2、基本原则
（1）在不降低产品质量的情况下降低成本
（2）在保持成本不变的情况下提高产品的性能
3、一般原则
（1）满足制品的性能要求；（2）设计的配方易于加工
（3）原材料价廉易得； （4）重点设计主要性能
（5）充分考虑交互作用； （6）配方成本低，能耗低
（7）201配9/1方1/18尽可能简化
（8）符合环保与卫生要求
②体积分数配方计算：Vi%=mi/ρ i×[100/∑(mi/ ρi)]
③生产配方计算：Mi=mi×(Q/ ∑mi)
2019/11/18
含配合剂母胶的配方计算：
例如：促进剂M母胶配方
NR
100
促进剂M 20
ZnO
5
合计
125
X促M母=1/(20/125)=6.25份 母胶中： XNR=6.25×(100/125)=5份 XZnO=6.25× (5/125)=0.25份
1. 质量份数表示（mi）： 以生胶分数为100份，其余配合剂相应质量份数表示。
2. 质量百分数（ mi % ）：= mi /∑mi ×100% 以胶料总质量为100，生胶和配合剂质量所占比例数来 表示，主要用于计算原材料质量成本和含胶率。
3. 体积百分数表示（Vi% ）： = Vi /∑Vi ×100% 以胶料总体积为100，生胶和配合剂体积所占比例数来 表示，主要用于计算原材料体积成本。
配方1的炼胶成本：P炼胶1=1.2×1.2=1.44（元） 配方1硫化成本：P硫化1=（4/60）×10=0.67（元） 总成本：P总1= P胶1+ P炼胶1+ P硫化1=19.32（元） 2每019件/11制/18 品的利润：R1=P价格—P总1= 21.6-19.32=2.28(元)
配方实验设计
配方试验设计配方试验设计配方配比问题是工业生产及科学试验中经常遇到的一类问题，在化工、医药、食品、材料等工业领域，许多产品都是由多种组分按一定比例混合起来加工而成，这类产品的质量指标只与各组分的百分比有关，而与混料总量无关。
为了提高产品质量，试验者要通过试验得出各种成分比例与指标的关系，以确定最佳的产品配方。
配方试验设计又称混料试验设计，其目的就是合理地选择少量的试验点，通过一些不同配比的试验，得到试验指标与成分百分比之间的回归方程，并进一步探讨组成与试验指标之间的内在规律。
配方设计的方法主要有：单纯形格子点的设计，单纯形重心设计，配方均匀设计。
1 配方试验设计的约束条件在配方试验或混料试验中，如果用y 表示试验指标，X 1,X 2,...,X m 表示配方中m 中组分各占的百分比，显然每个组分的比例必须都是非负的，而且它们的总和必须为1，所以混料约束条件可以表示为()1...,,...,2,1021=+++=≥m j x x x m j x （1-1）如果产品含有三种成分，其比例分别为x 1、x 2、x 3，则试验指标y 与x 1、x 2、x 3之间的三元二次回归方程可以表示为：2333222221113223311321123322110ˆx b x b x b x x b x x b x x b x b x b x b b y +++++++++= （1-2） 由于()()()()213233122232121321001,1,1,x x x x x x x x x x x x x x x b b --=--=--=++= 整理可得322331132112332211ˆx x b x x b x x b x b x b x b y+++++= （1-3） 回归方程没有了常数项和二次项，只有一次项和交互项。
又由于 2131x x x --= ，所以上述回归方程还可以表示如下22222111211222110ˆx b x b x x b x b x b b y+++++= （1-4）可见，在配方试验中，试验因素为各组分的百分比，而且是无印次的，这些因素一般是不独立的，所以往往不能直接使用前面介绍的用于独立变量的试验设方法。
中草药加工学实验设计
原料选择标准
药用部位
根据中草药的药用部位 选择适当的原料，如根 、茎、叶、花、果实等
。
产地与品种
优先选择道地药材，即 具有特定产地和优良品
种的中草药原料。
采收季节
遵循中草药的生长规律 和采收原则，选择最佳
采收季节的原料。
外观与性状
选取外观完整、色泽鲜 艳、无病虫害、无异味
的原料。
原料处理方法
清洗
01
根据实验数据分析结果，探讨中草药加工过程中的影响因素及
作用机制，评估加工方法的优劣。
问题诊断
02
针对实验结果中存在的问题和不足，分析原因并提出改进措施
。
优化建议
03
根据实验结果和讨论，提出中草药加工工艺的优化方案和改进
措施，提高产品质量和加工效率。
THANKS
感谢观看
超临界流体萃取法
利用超临界流体（如二氧 化碳）对中草药中有效成 分进行高效、选择性的提 取。
微波辅助提取法
利用微波加热原理，加速 中草药中有效成分的溶出 和提取过程。
提取物成分分析方法
色谱法
包括薄层色谱法、高效液 相色谱法等，用于分离和 鉴定中草药提取物中的化 学成分。
质谱法
通过测量离子质荷比来鉴 定化合物结构，常用于中 草药提取物中复杂成分的 分析。
光谱法
如紫外-可见光谱法、红外 光谱法等，用于鉴定中草 药提取物中特定官能团或 结构。
提取物质量标准建立
纯度检测
通过色谱法等方法测定中草药提取物的纯度 ，确保产品质量。
安全性评价
对中草药提取物进行急性毒性、慢性毒性等 安全性评价，确保产品安全使用。
含量测定
采用化学分析法或仪器分析法，准确测定中 草药提取物中有效成分的含量。
微生物真题分章节
厦门大学微生物考研真题绪论微生物分类及常见代表微生物？〔98、99〕从微生物代谢特点来解释微生物“分布广，种类多，数量大〞的原因？〔99〕第一章原核生物形态，构造和功能细菌和酵母菌的生态分布？〔99〕1.细胞壁构造5.磷壁酸〔04〕 3..肽聚糖单体〔06〕外膜〔08〕举例说明肽桥的类型？〔01〕分别写出细菌放线菌霉菌酵母菌细胞壁的主要成分？〔01〕1.比拟革兰氏阳性菌和阴性菌细胞壁成分及结构的异同点.(4分) 〔04〕比拟G+和G-菌细胞对机械抗性、溶菌酶、碱性染料敏感性的差异并解释其可能机制？〔08〕8．试述内毒素生产菌的细胞结构与组成，并简要说明内毒素的免疫特性及其主要检测方法。
〔8分〕〔07〕8．真细菌肽聚糖与古细菌假肽聚糖的组成与结构有何不同 6分〔06〕1．革兰氏染色关键的步骤是哪一步，为什么？ 6分〔06〕抗酸染色〔08〕LPS的毒性成分是〔〕。
类脂A 核心多糖O-侧链脂蛋白〔08〕2.缺壁细胞2．支原体〔3分〕〔03〕 12、L型细菌〔05〕5．在细菌中，专性能量寄生的为：支原体衣原体立克次氏体 MLO〔06〕2、何谓缺壁细菌？说明4种缺壁细菌形成原因及特点。
〔5分〕〔07〕3.特殊细胞构造和细胞内含物荚膜的化学成分、功能？〔98〕菌胶团〔2001〕1．龋齿的形成与某些产荚膜细菌有关吗？解释你的答案。
〔02〕内生孢子〔98〕 2、芽孢子〔05〕 1.芽孢囊〔06〕半孢晶体〔08〕1．试根据“渗透调节皮层膨胀学说〞分析芽孢的抗热机制。
〔5分〕〔03〕菌毛形态和种类？〔01〕9、细菌的菌毛的主要功能是：A、运动 B、传递遗传物质C、附着 D、致病性〔05〕1．证明某一细菌是否存在鞭毛有那些实验方法？〔7分〕〔03〕聚 beta 羟丁酸颗粒储存的营养要素是？用途及优点？〔01〕4.放线菌放线菌革兰氏染色结果？〔99〕工业发酵产抗生素放线菌主要借助哪种方式产生新的菌丝体有性孢子无性孢子菌丝体断裂有性结合〔2000〕试以链霉菌为例简述放线菌的生活史？〔01〕在显微镜下，链霉菌的气生菌丝与基内菌丝相比，颜色〔〕、直径〔〕。
第9章-配方实验设计
15
9.3 配方均匀设计
——试验点在正规单纯形上均匀分布
与单纯形配方试验设计的方法基本相同, 区别：试验点设计表不同——配方均匀设计表 (一)配方均匀设计表 UMn(n m) 式中，UM──配方均匀设计表的符号； n ──试验次数； m ── 组分数。 注意：配方均匀设计表是由均匀设计表变换出来的，所 以它也有带“*”的表， 见附录11 （P.229～239）
7
单纯形格子点设计表————附录9（P.228）
组分数m
阶数d
试验点数n
8
（三）有约束单纯形格子点设计 除了xj≥0 （j＝1，2，…，m）， x1＋x2＋…＋xm＝1约束 条件之外，还有其他约束条件，如： aj≤xj≤bj，j = l，2，…，m 这种配方称为有约束的配方。 X 1=1 (0.2≤x1≤0.6)
j 1 j 1 3
3
j 1 3
11
（2）选择单纯形格子点设计表，进行试验设计 ※ 根据组分数m和阶数d，选择相应的｛m，d｝单纯形 格子点设计表。 ※ 注意：设计表中的数值为规范变量zj 本例中 m=3，取d=2，故选择｛3，2｝单纯形格子点设计 表，用编码公式计算出自然变量xj 的取值，试验方案和 试验结果见表9-4。
一次式（d = 1）：
bx y j j
j 1
m
m
回归系数: 有m个 m(m+1)/2 个
y 二次式（d = 2）： b j x j bkj xk x j
j 1 k j m
bx b x x 不完全三次式（d = 3）： y j j kj k j
j 1 k j
2
9. 2 单纯形配方设计
9.2.1 单纯形的概念
第九章 橡胶配方设计
SBR N770 芳烃油 ZnO St S 促M 防DPPD 重钙
合计
2016/11/5
18 8 6.5 14 6 1.8 16 32 0.35
——
0.94 1.8 1 5.57 0.85 2 1.52 1.28 2.8
——
106.38 27.78 5.00 0.90 1.18 0.75 0.66 0.78 17.86
橡胶配方：生胶和多种配合剂按照一定比例的一种组合。
配方设计的意义
（1）决定产品成本及质量 （2）保证加工过程的顺利进行
2016/11/5
例：设计胶管的内层胶 使用环境：输送气体、输送泥浆、酸、碱、 油类液体。
输送气体：气密性好的橡胶IIR、NR、NBR 生 胶 泥浆：要求耐磨性好, NR、SBR、BR 的 酸、碱：SBR、EP DM 确 油类：NBR、CR 定 刹车液：EP DM
1.原材料应用 包括：生胶、硫化体系、补强填充体系、增 塑体系、防护体系等 2.加工工艺 包括：塑炼、混炼、压延、压出、硫化 3.产品结构 4.使用工况
2016/11/5
五、配方设计的内容、原则与程序
（一）配方设计的内容 1、确定硫化胶的主要性能及性能指标范围
（1）已有成品：解剖成品，测试性能 （2）无成品：借鉴同类或相似产品或计算机模拟分析提出
以胶料总体积为100，生胶和配合剂体积所占比例数来 表示，主要用于计算原材料体积成本。
4. 生产配方（Mikg）： = Q/∑mi × mi
取胶料的总质量等于炼胶机的装胶量Q，各组分以实际 用量表示。
2016/11/5
转化为炼胶容量为80.5公斤的生产配方
原材料名称， 基本配方, 质量分数 体积分数 生产配 (g/cm3) 质量份 配方/％ 配方/％ 方，kg
保健食品研发与配方设计
保健食品研发与配方设计保健食品是一类通过补充营养物质或调整生理功能，以到达预防疾病、保持健康的目的的食品。
保健食品的研发和配方设计是一个关键的步骤，它决定了保健食品的成效和平安性。
本文将介绍保健食品研发的流程和配方设计的原那么。
保健食品研发流程保健食品研发是一个系统性的过程，包括问题定义、市场调研、科学研究、配方设计、实验验证等多个环节。
下面将介绍保健食品研发的流程。
问题定义在研发保健食品之前，需要明确问题定义。
问题定义的目的是明确保健食品的研发目标和需求。
例如，如果目标是改善肠道健康，问题定义可以是如何设计一种保健食品来改善肠道菌群。
在问题定义之后，需要进行市场调研。
市场调研的目的是了解潜在用户的需求和市场竞争情况。
通过市场调研，可以确定保健食品的市场定位和差异化特点。
科学研究在市场调研之后，需要进行科学研究。
科学研究的目的是验证保健食品的成效和平安性。
科学研究包括实验室研究和临床研究。
实验室研究用于验证保健食品的生理活性成分和作用机制。
临床研究用于验证保健食品在人体中的效果和平安性。
配方设计配方设计是保健食品研发的关键步骤。
配方设计的目标是选择适宜的原料和确定适当的比例。
配方设计需要考虑几个因素，包括成分的相互作用、稳定性、生物利用率等。
在配方设计之后，需要进行实验验证。
实验验证的目的是评估保健食品的功能和平安性。
实验验证可以使用动物模型和人体试验。
通过实验验证，可以确定保健食品是否到达预期效果，并评估其平安性。
配方设计原那么配方设计是保健食品研发的核心环节，下面将介绍一些配方设计的原那么。
基于科学研究保健食品的配方设计应基于科学研究。
科学研究提供了保健食品成效和平安性的依据。
配方设计应根据科学研究的结果选择适宜的原料和确定适当的比例。
保健食品的配方设计应考虑多元化成分的组合。
多元化成分可以提供不同营养物质，以实现综合的保健效果。
例如，一种保健食品可以参加多种维生素和矿物质，以提供全面的营养支持。
配方设计实验指导
饲料配方设计实验指导Feed Formulation Design in Spection郭爱伟编著（动物科学专业用）西南林学院动物教研室目录实验一常见饲料原料的识别实验二饲料原料的显微镜检测实验三鱼粉掺假鉴别实验四维生素预混合饲料的配方设计实验五微量元素预混合饲料的配方设计实验六复合添加剂预混料产品设计实验七全价饲料配方的设计实验八反刍动物精料补充料配方设计实验九特种经济动物饲料配方设计实验十验证饲料配方的试验设计实验一常见饲料原料的识别一、实验原理感官检定主要通过人的五官检查饲料的外观性状（颗粒大小、色泽、杂质、异物、虫害、霉变和结块等）、气味（酸败、焦化、腐臭）和质地（软硬程度、松散程度、水分含量等）。
二、所需设备分样筛（10目、20目、30目、40目）、探针、镊子、表面皿、滤纸、烧杯、试管。
市场上常见的各种饲料原料各500g，分别盛放在编号的表面皿中（准备4组样品）。
三、实验步骤饲料原料的检定包括感官检定、物理学检测、化学分析和动物试验四个方面。
因为化学分析（定性和定量分析）和动物试验（消化、代谢、饲养试验和毒物测定试验等）。
在其它实验中已有安排，所以这里不再重复，本实验只介绍感观检定和物理学检测。
一、感官检定感官检定主要通过人的五官检查饲料的外观性状（颗粒大小、色泽、杂质、异物、虫害、霉变和结块等）、气味（酸败、焦化、腐臭）和质地（软硬程度、松散程度、水分含量等）。
检定时应根据国家颁布的饲料原料标准中的规定内容进行检查。
下面介绍几种常用饲料感官检定的内容：（一）玉米形状：因玉米品种不同，其籽粒大小，形状，软硬各有不同，但同一品种要求籽粒整齐，均匀一致。
无异物，虫蛀，鼠类污染等。
玉米粉碎后应注意掺杂的检查。
颜色：除黄玉米呈淡黄色至金黄色外，其他玉米呈白色至浅黄色，通常凹形玉米比硬玉米的色泽较浅。
味道：具玉米特有之甜味，粉碎时有生谷味道，但无发酵酸味，霉味，结块及异臭。
（二）小麦麸形状：呈粗细不等的片状，疏松，不应有虫蛀，发热，结块现象。
均匀设计与均匀设计表
均匀设计与均匀设计表(总53页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章试验设计和均匀设计试验设计在工农业生产和科学研究中，经常需要做试验，以求达到预期的目的。
例如在工农业生产中希望通过试验达到高质、优产、低消耗，特别是新产品试验，未知的东西很多，要通过试验来摸索工艺条件或配方。
如何做试验，其中大有学问。
试验设计得好，会事半功倍，反之会事倍功半，甚至劳而无功。
本世纪30年代，由于农业试验的需要，费歇尔在试验设计和统计分析方面做出了一系列先驱工作，从此试验设计成为统计科学的一个分支。
随后，,.Bose,,和对试验设计都作出了杰出的贡献，使该分支在理论上日趋完善，在应用上日趋广泛。
60年代，日本统计学家田口玄一将试验设计中应用最广的正交设计表格化，在方法解说方面深入浅出为试验设计的更广泛使用作出了众所周知的贡献。
田口玄一的方法对我国试验设计的普及和广泛应用有巨大的影响，70年代我国许多统计学家深入工厂、科研单位，用通俗的方法介绍正交试验设计，帮助工程技术人员进行试验的安排和数据分析，获得了一大批优秀成果，出版了许多成果汇编，举办了不少成果展览会。
在广泛使用试验设计方法的洪流中，必然会出现一些新的问题，这些总是用原有的各种试验设计方法不能圆满地解决，特别是当试验的范围较大，试验因素需要考察较多等级（在试验设计中这些等级称之为水平）时，用正交试验及其它流行的试验方法要求做较多的试验，常使得试验者望而生畏。
许多实际问题要求一种新的试验方法，它能有效地处理多水平的试验，于是王元和方开泰于1978年提出了均匀设计（见文献「1－3」），该设计考虑如何将设计点均匀地散布在试验范围内，使得能用较少的试验点获得最多的信息。
10多年来，均匀设计在国内得到了广泛应用，并获得不少好的成果。
试验设计在工业生产和工程设计中能发挥重要的作用，例如：1）提高产量；2）减少质量的波动，提高产品质量水准；3）大大缩短新产品试验周期；4）降低成本；5）延长产品寿命。
中医药方学实验课设计
个性化治疗方案设计思路
01
因人制宜
根据患者年龄、性别、体质等因 素，制定个性化的中药方剂治疗 方案。
因时制宜
02
03
因地制宜
根据季节、气候等因素，调整中 药方剂的组成和剂量，以适应不 同时节的气候变化。
根据不同地区的地理环境、气候 条件等因素，选用适合当地患者 病情的中药方剂进行治疗。
实验操作规范与安全注意事
中医药方学实验课设 计
汇报人：XX
2024-01-23
目录
• 实验课程概述 • 中药方剂基础知识 • 中药方剂制备技术 • 中药方剂质量控制与评价 • 中药方剂临床应用与案例分析 • 实验操作规范与安全注意事项
01
实验课程概述
实验目的与意义
01 掌握基本实验技能
通过实验操作，使学生掌握中医药方学的基本实 验技能和方法。
典型案例分析
1 2 3
感冒
风寒感冒可选用麻黄汤、桂枝汤等辛温解表方剂 ；风热感冒可选用银翘散、桑菊饮等辛凉解表方 剂。
咳嗽
外感咳嗽可选用止嗽散、桑杏汤等宣肺止咳方剂 ；内伤咳嗽可选用二陈汤、清金化痰汤等化痰止 咳方剂。
胃痛
寒邪客胃可选用良附丸、香苏散等温胃散寒方剂 ；饮食停滞可选用保和丸、枳实导滞丸等消食导 滞方剂。
离体器官实验
整体动物实验
方法
01
Байду номын сангаас
03 02
药效学评价方法及指标
01
细胞培养实验
02
指标
03
生理指标：如血压、心率、呼吸等
药效学评价方法及指标
生化指标
如血糖、血脂、酶活性等
病理指标
如炎症、肿瘤、凋亡等
配方设计1
配方设计1第一章概述一、基本要求1、对化妆品相关的国家法律法规的掌握。
2、对化妆品原料及性质的掌握。
配方师至少掌握1000种原料的分类、物性、功效、在配方中的作用及使用量。
3、对设计目标化妆品的要求掌握（1）市场目标信息要求①产品卖点（概念点）②产品价格定位③产品销售区域④产品目标人群⑤产品市场其他需要（2）信息目标①产品剂型②产品外观色泽要求③产品其他技术标准④产品原料成品⑤产品包装容器⑥产品功效要求⑦产品技术的其他要求4、对化妆品配方结构的理解和掌握化妆品配方结构均由基本模块构成。
模块包括：乳化体系、功效体系、增稠体系、抗氧化体系、防腐体系和感官修饰体系。
5、对化妆品试验工艺熟悉6、对实验样品的评价方掌握（1）感官评价：①外观②香气③色泽④涂展性（2）理化指标评价①耐寒②耐热③pH值④粘度⑤离心实验⑥微观结构评价（3）稳定性评价：①热寒循环7周实验②外观稳定性（外观、色泽、香气）③理化指标稳定性（pH值、离心试验、黏度）④活性成分的稳定性⑤微观结构的稳定性（4）卫生指标评价：①防腐挑战实验②汞、砷、铅含量测试（5）功效评价：①九类特殊用途产品（包括：防晒、祛斑、除臭、健美、染发、育发、脱毛、烫发及美乳）②美白、保湿、去皱、抗衰老、祛痘（6）安全性评价：①毒理学评价②人体斑贴实验③人体使用实验7、严谨实验室工作方法（1）原料样品和资料规范管理（2）实验过程现象详细记录（3）实验样品客观评价（4）实验结果总结归纳二、化妆品配方剖析1、感官分析：提主要作用是将样品通过感官分析找到与配方中的感官修饰体系、乳化体系及增稠体系的联系。
（1）感官评测（2）流变性测定2、结构分析：分析手段主要是显微镜3、成分分析：手段包括：HPLC、IR、GC-MS、NMR。
4、配方剖析的特点：（1）由估计推测向精确定量化和定型化发展（2）由监管部门和科研机构使用逐渐向企业转移（3）在企业内部，有质量管理部门想技术开发部门转移三、配方调整1、配方调整的方法（1）对不同模块的调整（2）对原料品种的调整（3）对使用量的调整2、促使配方调整的因素（1）对感官评价未达到要求（2）对稳定性评价未达到要求（3）对功效评价未达到要求（4）对安全性评价未达到要求（5）对原料成本未达到要求（6）未达到客户特定的其他要求（7）生产设备改变第二章乳化体系设计一、乳化体（emulsion）基本类型1、两种基本类型2、乳化体的一般性质（1）乳化体的外观（2）黏度（3）电性质：主要是电导，其电导主要取决于乳化体连续相的性质O/W的电导比W/O的大。
均匀设计与均匀设计表
第一章试验设计和均匀设计1.1试验设计在工农业生产和科学研究中，经常需要做试验，以求达到预期的目的。
例如在工农业生产中希望通过试验达到高质、优产、低消耗，特别是新产品试验，未知的东西很多，要通过试验来摸索工艺条件或配方。
如何做试验，其中大有学问。
试验设计得好，会事半功倍，反之会事倍功半，甚至劳而无功。
本世纪30年代，由于农业试验的需要，费歇尔(R.A.Fisher)在试验设计和统计分析方面做出了一系列先驱工作，从此试验设计成为统计科学的一个分支。
随后，F.Yates,R.C.Bose,O.Kempthome,W.G.Cochran,D.R.Cox和G.E.P.Box对试验设计都作出了杰出的贡献，使该分支在理论上日趋完善，在应用上日趋广泛。
60年代，日本统计学家田口玄一将试验设计中应用最广的正交设计表格化，在方法解说方面深入浅出为试验设计的更广泛使用作出了众所周知的贡献。
田口玄一的方法对我国试验设计的普及和广泛应用有巨大的影响，70年代我国许多统计学家深入工厂、科研单位，用通俗的方法介绍正交试验设计，帮助工程技术人员进行试验的安排和数据分析，获得了一大批优秀成果，出版了许多成果汇编，举办了不少成果展览会。
在广泛使用试验设计方法的洪流中，必然会出现一些新的问题，这些总是用原有的各种试验设计方法不能圆满地解决，特别是当试验的范围较大，试验因素需要考察较多等级（在试验设计中这些等级称之为水平）时，用正交试验及其它流行的试验方法要求做较多的试验，常使得试验者望而生畏。
许多实际问题要求一种新的试验方法，它能有效地处理多水平的试验，于是王元和方开泰于1978年提出了均匀设计（见文献「1－3」），该设计考虑如何将设计点均匀地散布在试验范围内，使得能用较少的试验点获得最多的信息。
10多年来，均匀设计在国内得到了广泛应用，并获得不少好的成果。
试验设计在工业生产和工程设计中能发挥重要的作用，例如：1）提高产量；2）减少质量的波动，提高产品质量水准；3）大大缩短新产品试验周期；4）降低成本；5）延长产品寿命。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
9.2.3 单纯形重心设计
（1） 单纯形重心设计试验方案的确定
将试验点在单纯形的重心上
重心： 单纯形的顶点
棱的中点
三角形的中心 四个顶点的重心
……
m个顶点的单纯形重心设计共有(2m－1)个重心，即试验点 数为(2m－1)个
单纯形(m个顶点)重心设计试验点包括：
j
m
a
j
j 1
例：
x1 a 1 , x 2 a 2 , x 3 a 3
x1 [1 ( a1 a 2 a 3 )] z1 a1
x 2 [1 ( a1 a 2 a 3 )] z 2 a 2
x 3 [1 ( a1 a 2 a 3 )] z 3 a 3
n：试验次数
m ：组分数
选表： 根据混料组分数 m 回归分析所需试验次数
（2）明确试验方案，进行试验
（3）试验结果分析
直观分析： 直接选用其中最好的试验点作为最优配方 回归分析：
建立试验指标y与各组分百分比xj之间的回归方程
根据回归方程找出优方案 验证试验
9.4 Excel在配方设计中的应用
确定最优配方： 利用Excel的“规划求解”工具 回归方程回代
9.3 配方均匀设计
单纯形设计 ：
设计、分析简单 试验点在试验范围内的分布不十分均匀 配方均匀设计： 使试验点在单纯形中散布尽可能均匀
无约束的配方均匀设计步骤： （1）配方均匀设计表的选用
配方均匀设计表：
UMn（nm）或UMn*（nm）
xj≥ 0 （j＝1，2，…，m）
x1＋x2＋…＋xm＝1
9.2 单纯形配方设计
9.2.1 单纯形的概念
单纯形（simplex ）：凸形
正规单纯形： 例：正三角形，正四面体
高为1的正规单纯形可表示混料组成
正规单纯形内任一点到各个面的距离之和是1 顶点代表单一成分组成的混料 棱上的点代表两种成分组成的混料 面上的点代表多于两种而≤m 种成分组成的混料 内部的点则是代表全部m种成分组成的混料
无约束的配方设计：是指除了配方设计的约束条件，不再 有对各组分含量加以限制的其它条件 各组分含量xj的变化范围可用高为1的正单纯形表示
例：当m＝3，d＝1时 3个试验点 正三角形的三个顶点： （1，0，0），（0，1，0），（0，0，1）
例：当m＝3，d＝2时
6个试验点： 图示 表：{ 3，2 }单纯形格子点设计表
715
（3）回归方程的建立 例： ｛m，2｝单纯形格子点设计回归模型 ：
y
m
bjxj
j 1
bkj x k x j
试验 号 1 z1 1 0 0 1/2 z2 0 1 0 1/2 z3 0 0 1 0 y y1 y2 y3 y12
k j
回归系数的计算：
b j y j b kj 4 y kj 2 ( y k y j )
第9章
配方试验设计
配方试验设计（formula experiment design ） 混料试验设计（mixture experiment design） 合理地选择少量的不同配比的试验，以确定最佳的 产品配方
9.1 配方试验设计约束条件
若y表示试验指标，x1，x2，…，xm表示配方中m种组分各 占的百分比，则混料约束条件 ：
9.2.2 单纯形格子点设计（simplex-lattice design ）
（1）设计原理
配方试验点在单纯形格子点上
正三角形格子点集：{3，d } 3——单纯形的3个顶点，表示3种组分
d——每边等分数，称为阶数
四顶点单纯形格子点集：{4，d } ……
（2） 单纯形格子点设计试验方案的确定 ①无约束单纯形格子点设计
例：当m＝3，d＝3时 10个试验点： 图示 表：{ 3，3 }单纯形格子点设计表 每种组分的百分比xj的取值与阶数d有关，为1/d的倍数： xj＝0，1/d，2/d，…，d/d＝1 xj 编码：xj＝zj
受其它约束条件限制，如：
2 3 4
5
6
1/2
0
0
1/2
1/2
1/2
y13
y23
（4）最优配方的确定：
用Excel的“规划求解”工具求最佳配方
有下界约束时： 将zj 转换成xj 无约束时：不用回代
（5）回归方程的回代
（6）例9-1
编码
选配方设计表 试验方案 回归方程的建立 确定最优配方 回归方程回代
编码目的：使自然变量转变为0≤zj≤1
若自然变量xj无约束，则xj＝zj 根据组分数m选择合适大小的设计表 ｛m，d｝单纯形格子点设计试验点数
组分数m 3 4 5 6 阶数d 2 6 10 15 21 3 10 20 35 56 4 15 35 70 126
8
10
36
55
120
220
330
m个单一成分的点
二种成分相等的试验点 三种成分相等的试验点 …… 1个m种成分相等的试验点 例:当m=3时 共有7个试验点 图示
重心设计表
（2）单纯形重心设计结果分析
将自然变量xj转换成规范变量zj
若m＝3，规范变量zj与试验指标y之间的回归方程为：
y
b
j 1
3
j
zj
b
k j
回归分析
规划求解
kj
z k z j b1 2 3 z 1 z 2 z 3
回归系数的计算：
b j y j b kj 4 y kj 2 ( y k y j ) b1 2 3 2 7 y 1 2 3 1 2 ( y 1 2 y 1 3 y 2 3 ) 3( y 1 y 2 y 3 )
aj ≤xj≤bj， j＝1，2，…，m
有下界约束的单纯形格子点设 计： aj ≤xj 试验范围为原正规单纯形内的 一个规则单纯形
单纯形格子点设计表的选用 先将自然变量xj（j＝1，2，…，m）进行编码
编码公式：
x j a j (1
a
j 1
m
j
)z j
或
z
j
xj a 1