响应面分析软件design-expert使用教程
Design-Expert_响应面分析软件使用教程
Design-Expert 使用教程qibk@2008-07-19z Design-Expert是全球顶尖级的实验设计软件。
z 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是最广泛使用的软件。
z Plackett–Burman(PB)、Central Composite Design (CCD)、Box-Behnken Design(BBD)是最常用的实验设计方法。
z本教程以BBD为例说明Design-Expert的使用，CCD，PB与此类似。
点击new design选项卡点击Respose Surface 选项卡选中 Box-Behnken项选择要考察的因素数默认值 0要考察的因素名称因素的单位因素的低值因素的高值默认值默认值设置完后，点击Continue选择响应值即因变量的数量因变量的单位因变量的名称设置完成后，点击Continue各因素均为实际值的的试验设计各因素的实际值转变为编码制的操作过程各因素转变为编码制按照试验设计进行试验，记录每组因素组合的试验结果，填在Response 列。
点击 Analysis下的 Yield （Analysed）1，Transform 选项卡，取默认值2，点击 Fit summary选项卡了解一下Fit summary各项，再点击下一个Model选项卡Model选项卡取默认值，再点击ANOVA选项卡再点击Diagnostics选项卡方差分析（ANOVA），方程的显著性检验、系数显著性检验、及回归方程。
参差的正态概率分布图，应在一条直线上Residuals vs Predicted 图，应分布无规律Predicted vs Actual 图应尽可能在一条直线上1. 点击 Influence 选项卡再点击 Report 选项卡再点击 Model graphs实际实验值方程预测值等高线图点击View下的3D surface 看三维响应曲面图三维响应曲面图点击此处选择其它因素间的等高线图选中文字点击右键，修改坐标名称把响应曲面图及 等高线图 导入WORD中的步骤 File下的Export Graph to file选择投稿最常用的TIFF文件格式把上面保存的TIF格式图片复制到word中，用图片工具栏中的裁剪功能对 图片进行裁剪裁剪后的效果图由RSM预测最优值选择 Optimization 下的Numerical 选项卡确定各因素的 取值范围确定响应值（因变量）的目标（最大值、最小值、范围值、目标值） 此实例中，是优化四个因素使响应值最大，选择Maximize低值取默认值高值项中输入一个尽可能大的无法达到的值点击Solutions 选项卡第一个方案即为各因素取最优值后的响应所能取到的最大值。
响应面分析软件design-expert使用教程.ppt
上一步完成后在此 处点击solutions选 项卡，即可看到经 过分析得到的最优 值，其中第一个方 案就是各因素取最 优值后的结果可取 得最大化的解决方 案，为预测值
期末考察作业题
要求：
• 严禁抄袭。
• A4或B5纸打印或书写（需存档）。
• 第十八周周一（12月28日）交作业到院楼 508室。
• 第一题： 结合课程内容和自身专业特点，书写500 字以上《科学研究与论文写作》的课程体 会和建议。
该处为响应面设计的 几种方法，最常用的 就是BOX-BEHNKEN设 计法，其他几种设计 方法有兴趣的同学可 以找对应的资料来看 一下
中点试验每个BLOCK重复次数
本次试验分几个区块进行
BLOCK的含义
例如：本实验需要分两天完成，那么两天中因为 其他不可控制因素的变化可能会对试验造成影响， 那么就可以设置2个BLOCK，软件会在两个BLOCK中 设置对应的几个中点试验重复，检查中点试验的 重复性是否良好，以观察这些不可控制因素对试 验造成多大影响，从而最大限度的降低试验中不 可控制因素对试验的干扰。再例如，本实验其中 一部分在甲实验室完成，另一部分要在乙实验室 完成，那么就可以设置2个BLOCK，原因同上。
点击此处进入 响应面图形显 示界面
等高线图考察每 两个因素对因变 量造成的影响， 并由拟合的方程 形成等高线，为 二维平面图形， 可经由该图找出 较好范围
点击此处可查看3D图
三维响应曲面图 可更直观的看出两 因素对因变量的影 响情况，可以很直 观的找出最优范围， 刚才所看的二维等 高线图即为三维响 应面图在底面的投 影图
/soft/appid/16287.html
响应面分析软件简介
WO DE
打开design expert软件，进入主界面，然后点击filenew创建一个新的试验设计工程文件，然后点击左侧 的Response surface选项卡，进入响应面试验设计.
Design-Expert使用
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是最广泛使用的 软件。 Plackett–Burman(PB)、Central Composite Design (CCD)、Box-Behnken Design(BBD)是最常用的实验 设计方法。 本教程以BBD为例说明Design-Expert的使用， CCD，PB与此类似。
Predicted vs Actual 图 应尽可能在一条直线 上
点击 Influence 选项卡
再点击 Report 选项卡
实际实验值 方程预测值
等高线图
三维响应曲面图
点击此处 选择其它因素间的等高线 图
选中文字点击右键， 修改坐标名称
File下的Export Graph to file
点击new design选项卡
点击Respose Surface 选项卡
选中 Box-Behnken项
要考察的因素名称 选择要考察的因素数 默认值 0
因素的完后，点 击Continue
选择响应值 即因变量的数 量
因变量的单位 因变量的名 称
设置完成后， 点击Continue
各因素均为实际值的的试验设计
各因素的实际值转变为编码制的 操作过程
各因素转变为编码制
按照试验设计进行试验，记录每组因素组 合的试验结果，填在Response 列。
点击 Analysis下的 Yield （Analysed）
1，Transform 选项卡，取 默认值
响应面软件使用教程
响应面软件使用教程一、介绍和安装响应面软件是一种统计学工具，用于分析实验数据，并基于数学模型进行预测和优化。
许多软件包可以用于执行响应面分析，例如Design-Expert、Minitab、JMP等。
在本教程中，我们将使用Design-Expert软件进行示范。
请确保您已成功安装并启动该软件。
二、数据导入和预处理首先，需要将实验结果数据导入软件。
在Design-Expert中，可以通过选择“文件”菜单中的“数据导入”选项来完成。
请确保您的数据以表格形式存在，并按照特定的格式进行组织。
导入数据后，可以使用软件的数据处理功能进行必要的预处理。
例如，可以删除无用的列或行，处理缺失值，并对数据进行校正或转换。
三、构建数学模型在进行响应面分析之前，需要构建一个数学模型，以描述实验响应变量如何受到不同因素的影响。
Design-Expert提供了多种模型类型，例如线性模型、二次模型、三次模型等。
根据实验设计和实际情况，选择合适的模型类型，并使用软件的建模功能进行模型构建。
模型构建完成后，可以利用软件的模型诊断功能来评估模型的质量和拟合程度。
例如，可以检查模型的拟合优度指标、偏差分析和残差分析等。
四、响应面拟合和优化一旦模型构建完成并通过了严格的检验，可以使用软件的响应面拟合功能来对实验数据进行分析。
该功能通过最小二乘法或其他适当的拟合算法来拟合数据和模型。
在拟合完成后，软件将给出拟合参数、效应大小和模型的显著性等相关信息。
除了响应面拟合之外，软件还提供了优化功能，可以帮助用户找到最佳的实验参数组合。
用户可以通过设置最大化或最小化响应变量的目标值，来寻找最优的实验条件。
优化结果将以图形和数据的形式展示。
五、结果解读和报告最后，根据响应面拟合和优化的结果，可以对实验数据进行解读和报告。
可以使用软件的分析和图形功能来探索响应变量和因素之间的关系，并解释影响因子的作用机制。
Design-Expert软件还提供了丰富的报告功能，可以生成详细的结果报告和图表，以便于用户进行数据展示和交流。
Design-Expert+使用
Design-Expert 使用教程qibk@2008-07-19z Design-Expert是全球顶尖级的实验设计软件。
z 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是最广泛使用的软件。
z Plackett–Burman(PB)、Central Composite Design (CCD)、Box-Behnken Design(BBD)是最常用的实验设计方法。
z本教程以BBD为例说明Design-Expert的使用，CCD，PB与此类似。
点击new design选项卡点击Respose Surface 选项卡选中 Box-Behnken项选择要考察的因素数默认值 0要考察的因素名称因素的单位因素的低值因素的高值默认值默认值设置完后，点击Continue选择响应值即因变量的数量因变量的单位因变量的名称设置完成后，点击Continue各因素均为实际值的的试验设计各因素的实际值转变为编码制的操作过程各因素转变为编码制按照试验设计进行试验，记录每组因素组合的试验结果，填在Response 列。
点击 Analysis下的 Yield （Analysed）1，Transform 选项卡，取默认值2，点击 Fit summary选项卡了解一下Fit summary各项，再点击下一个Model选项卡Model选项卡取默认值，再点击ANOVA选项卡再点击Diagnostics选项卡方差分析（ANOVA），方程的显著性检验、系数显著性检验、及回归方程。
参差的正态概率分布图，应在一条直线上Residuals vs Predicted 图，应分布无规律Predicted vs Actual 图应尽可能在一条直线上1. 点击 Influence 选项卡再点击 Report 选项卡再点击 Model graphs实际实验值方程预测值等高线图点击View下的3D surface 看三维响应曲面图三维响应曲面图点击此处选择其它因素间的等高线图选中文字点击右键，修改坐标名称把响应曲面图及 等高线图 导入WORD中的步骤 File下的Export Graph to file选择投稿最常用的TIFF文件格式把上面保存的TIF格式图片复制到word中，用图片工具栏中的裁剪功能对 图片进行裁剪裁剪后的效果图由RSM预测最优值选择 Optimization 下的Numerical 选项卡确定各因素的 取值范围确定响应值（因变量）的目标（最大值、最小值、范围值、目标值） 此实例中，是优化四个因素使响应值最大，选择Maximize低值取默认值高值项中输入一个尽可能大的无法达到的值点击Solutions 选项卡第一个方案即为各因素取最优值后的响应所能取到的最大值。
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残差的正态概率分布， 越靠近直线越好
2020/3/27
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残差与方程预测值
的对应关系图，分
布越分散越无规律
越好
2020/3/27
15
预测值与试验实际值
的对应关系图，其中
点越靠近同一条直线
越好
2020/3/27
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按照黄色框操作进入数
据报告界面
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2020/3/27
点击此处进入 响应面图形显 示界面
响应面分析软件简介
1
WO DE
打开design expert软件，进入主界面，然后点击filenew创建一个新的试验设计工程文件，然后点击左侧 的Response surface选项卡，进入响应面试验设计.
2020/3/27
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因素数量 本实验中的绝对因素
该处为响应面设计的
几种方法，最常用的 就是BOX-BEHNKEN设 计法，其他几种设计
2020/3/27
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2020/3/27
因变量个数，即本试验中改 变自变量会有几个因变量发 生变化，一般试验指标都是 一个，因此常常为1，例如， 检测温度，pH，时间对某处 理工艺对样品中含糖量的变 化，那么含糖量即为唯一的 指标，即因变量数量为1， 该处选1。如果检测温度， pH，时间对某处理工艺同时 对样品中含糖量和蛋白质含 量的影响，即因变量数量为 2，该处选2，并在下方因变 量设置中设置好对应的名称 和单位。
508室。
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• 第一题：
结合课程内容和自身专业特点，书写500 字以上《科学研究与论文写作》的课程体 会和建议。
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• 第二题：
• 某产品的得率与反应温度x1(70~100℃),反应时 间x2（1~4h）及某反应物含量x3(30~60%)有关，不 考虑因素间的交互作用，选用正交表L8（27）进行 一次回归正交试验，并多安排3次零水平试验，试 验结果依次为（%）：12.6，9.8，11.1，8.9，11.1， 9.2，10.3，7.6，10.0，10.5，10.3。
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2020/3/27
此处为最优条 件
上一步完成后在此 处点击solutions选 项卡，即可看到经 过分析得到的最优 值，其中第一个方 案就是各因素取最 优值后的结果可取 得最大化的解决方 案，为预测值
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期末考察作业题
要求：
• 严禁抄袭。 • A4或B5纸打印或书写（需存档）。 • 第十八周周一（12月28日）交作业到院楼
（1）用一次回归正交试验设计求出回归方程；
（2）对回归方程和回归系数进行显著性检验；
（3）确定因素主次和优方案。我的
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预祝： 期末考试顺利！ 圣诞、元旦、寒假、春节快乐！
2020/3/27
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18
等高线图考察每
两个因素对因变
量造成的影响，
并由拟合的方程
形成等高线，为
二维平面图形，
可经由该图找出
较好范围
2020/3/27
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点击此处可查看3D图
2020/3/27
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三维响应曲面图
可更直观的看出两
因素对因变量的影响Biblioteka 况，可以很直观的找出最优范围，
刚才所看的二维等
高线图即为三维响
应面图在底面的投
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2020/3/27
例如，本实验中我们想得到一个 结果最大，那么我们选择 MAXIMIZE，然后在下面两个框 中，左侧低值可不管，右侧高值 项中填入一个尽可能大的无法达 到的值，例如，某物质提取试验， 提取率最高不会超过100%，那 么我们在右侧填入100%即可达 到我们的目的，当然，填入 200%亦可。
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2020/3/27
两种排序方式，可 任选
试验中设置的因 素的水平
把每个试验对应 的试验结果填入 本栏内，准备做 数据分析
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各因素的实际值变 为编码值，比如， 因素1的高点设置为 0.5，编码值即为+1， 低点设置为0，编码 值即为-1，中点为 0.25，编码值即为0
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2020/3/27
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2020/3/27
响应值目标的确定
我们每个试验都有不同的 目的，有的想使结果最大， 例如某种物质的提取率， 有使结果最小，例如检查 几种因素对产品稳定性的 影响，此时结果越小越好， 有时候我们需要把结果稳 定在某个范围或者需要一 个固定的，无限趋近的目 标值。那么在这四种模式 中我们可以选择其相对应 的情况
中点试验每个BLOCK重复次数
方法有兴趣的同学可
以找对应的资料来看 本次试验分几个区块进行 一下
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BLOCK的含义
例如：本实验需要分两天完成，那么两天中因为 其他不可控制因素的变化可能会对试验造成影响， 那么就可以设置2个BLOCK，软件会在两个BLOCK中 设置对应的几个中点试验重复，检查中点试验的 重复性是否良好，以观察这些不可控制因素对试 验造成多大影响，从而最大限度的降低试验中不 可控制因素对试验的干扰。再例如，本实验其中 一部分在甲实验室完成，另一部分要在乙实验室 完成，那么就可以设置2个BLOCK，原因同上。
影图 2020/3/27
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2020/3/27
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响应面试验最优 值预测方法
2020/3/27
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首先根据实际情况确定 每个因素可以取值的范 围，例如在酶催化条件 优化试验，温度范围一 般不会超过80℃，否则 酶会变性，那么我们就 可设置该因素取值范围 为0-80，也可根据实际 实验或者生产条件设置 该值。
转变为编码值之后的 页面
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完成每组试验， 将试验结果填入 对应的响应值框 内。
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点击此处即开始进行数据分析
2020/3/27
10
2020/3/27
11
拟合公式的处理方法，一 般取默认即可
2020/3/27
12
2020/3/27
例如本试验 中，拟合的 方程显著性 不好，显示 为不显著