响应面分析软件designexpert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。

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使用方法

点击Analysis下的COD%
2.点击Fit Summary选项卡
1.Tronsform选项卡，取默认值
Fit Summary选项卡，是将数据模拟、建模、比对，最终选择试验最佳数学模型。
多种模型方差分析 Sequential model sum of squares for central composite design 方差来源平方和自由度 1 3 3 3 5 5 20 均方 51795.84 680.76 83.08 830.15 370.52 56.12 2935.55 2.2353 0.2336 3.8916 6.6029 0.1236 0.8714 0.0443 0.0294 建议采用较差 F值概率>F 建议采用
因素单位
因素低值
默认值设置完成，点击Continue 默认值选择相值即因变量的数量因变量的名称
因变量的单位
设置完成，点击Continue
各因素均为实际值的试验设计
各因素均的实际值转变为编码制的操作工程
各因素转变为编码制
按照实验设计进行试验，记录每组因素组合的实验结果，填在对应的Response列。
Design-Expert 的应用
• 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。 •以BBD为例说明Design-Expert的使用，CCD，PB 与此类似。

响应面软件使用教程

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。
（1）用一次回归正交进行显著性检验；
（3）确定因素主次和优方案。我的
精选可编辑ppt
就是BOX-BEHNKEN设计法，其他几种设计
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
精选可编辑ppt
3
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。
7
转变为编码值之后的页面
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8
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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9
点击此处即开始进行数据分析
精选可编辑ppt
10
精选可编辑ppt
11
拟合公式的处理方法，一般取默认即可
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12
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例如本试验中，拟合的方程显著性不好，显示为不显著
精选可编辑ppt
5
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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

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----New Design）画面变成下图：第三步，在左侧点击Response Surface，变成下图：一般响应面中Central posite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Numeric Factors 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：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：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：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：不管，点击第二个“summary”，得到：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：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“Diagnostics”，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“Model Graphs”，也就是有3D图和等高线图的地方。

如图：如果点击“Model Graphs”没有出现3D图，可以点击菜单栏的view，找出“3D Surface”，点击，就可以出来了。

响应面分析软件designexpert使用教程PPT学习教案

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预祝：期末考试顺利！圣诞、元旦、寒假、春
节快乐！
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感谢您的观看！
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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。
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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
业到院楼50第82室8页/共。32页
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。（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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此处为最优条件
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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

Design-expert使用方法

建议采用较差
表4二次方程模型置信度分析 Table 4 Quadratic model analysis of confidence degree
因素取值 A-停留时
间 B-pH值 C-Fe/C比
AB AC BC A2 B2 C2
参数估计
58.200
2.613
-4.050 9.813 4.675 -1.150 -6.275 14.175 11.700 2.775
类型线性模型
双因素二次方程三次方程
标准偏差
12.900 13.831 6.946 1.789
R2
0.307 0.387 0.892 0.996
R2 校正值
0.146 0.019 0.752 0.984
R2 预测值
-0.167 -0.966 -0.673
预测残差平方和
3639.323 6133.650 5219.480
•以BBD为例说明Design-Expert的使用，CCD，PB 与此类似。
点击new design选项卡
组合设计，结合过程变量，混合各组成和分类的因素。
配方设计,找到最佳配方
RSM,找到理想过程，达到最佳性能，点击Response Surface选项卡
因子设计，屏蔽无关因素，指出重要因素
1.757 15.620 12.888 7.063 1.938 22.180 19.705 10.780
1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.006 1.006 1.006
Model选项卡取默认值，再点击方差分析（ANOVA）
方差分析（ANOVA），方程显著性检验、系数显著性检验及回归方程。

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----New Design)画面变成下图:一般响应面中 Central Composite 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：2-Level Factorial EtesignC^sign-tai StaJI U:twi 皆w 4Kh factaiii-miM cm* 1L^tful br45t«nalrig mah 4IKI5 ind iNerKlMM ： Fr-artE^al Pirfc! cati tn uMdio* 乂rqtn nj mam Actors l»4id tie- sqiilcifv:^- Fw catarkEilf^ w 创塔细E BA tHtiibTi iMNuUrl Of A th ■ PAE V4i liprA■- YMbw-Rtid W, Arid RUS- R 鮭 11用BIF 關Tl Mifl AiilR«AV Mm 口 KI R I 罕 M Ejdar Frwtkin 也閒id|>QP|rnalPiwHrtBjimah TftawhiMM L M LA bu■J■13M1&liSr?143t4 212T■23K'IS2"n 乩丫 * IV? ■■老5-1空0-]10-511-5J勺 I2-?rh ITS、1M 二 w勺 15-10 即-M26* M雷少 10-4 忆M ? n-s 止IV乡 li-fi 丁 E* u n M-kl * wA 1S-# 忆¥n- itiQ * rv ? IT-11£即E 酣 l A-13 * IVrj M-H 忆¥2?•y B-l £皿2：1 2T勢£和n 1]■& W r/ 1 47 Jn 15-* ■=- hr T 149匚M予“IDn 19-11W &亍IfrU丄 n JO 13 丄N ZLE-2・2；1 n 1Q-T * H 7 H-3 疋VI2'--空¥|n. I A3 * V 幷,M-B E M*n 计€ V 7 It-D2；M n ia-in* M右' 9 n-ii 11T2°n 16i W K211-1匚71n- 11-4 Jn 15 t € MQ 1 i-T 直VI7 17-3 £¥1 n T*E> 铲2™11C AHM Culnut ・A第三步，在左侧点击 Response Surface 变成下图:E* Sjfctflel JI- _J2JSCentral Composite DesignEich rwn^cI FM K: N 诸 and rrism □tsM I >M I coris^, pLs irri moji 1 祗血” p (#!hi arxi he [tfTW pom f cairgco: Rirkus ire vlv^i, he- rentni conpasrki di^pi w*«&ckiE ■:旳xl ftcMff ciWnStrtMlin tfHAiMiaJ H" 1s ・1 1 -ME 1科“ 11'叫1Xp1"I 1j彳 .1 11 亦|l iT ■”■ Er*■- iiOQ r«igKLin Irru-il 亦 lkw«taErfcr iKwr4ngM.« ■R [hf 6WWC •FvHcRHICMttfpOilS 8CwsrpeHi f13加 W COrililUG- ■>B^s I ・LjrfiiijpiitirrH-n»>j4r1屈 iarttAiddMu 畤嘔 |J* CZIaH^.e-ir-si to 丸『：电rm第四步，由于是三因素三水平，所以在Numeric Factors 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。

响应面软件使用教程

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预祝：乐！
期末考试顺利！圣诞、元旦、寒假、春节快
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7
转变为编码值之后的页面
精选可编辑ppt
8
完成每组试验，将试验结果填入对应的响应值框内。
精选可编辑ppt
9
点pt
10
精选可编辑ppt
11
拟合公式的处理方法，一般取默认即可
精选可编辑ppt
12
精选可编辑ppt
例如本试验中，拟合的方程显著性不好，显示为不显著
13
残差的正态概率分布，越靠近直线越好
精选可编辑ppt
14
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
精选可编辑ppt
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
精选可编辑ppt
16
按照黄色框操作进入数
据报告界面
精选可编辑ppt
17
点击此处进入响应面图形显示界面
精选可编辑ppt
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精选可编辑ppt
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
精选可编辑ppt
4
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。

响应曲面法软件使用说明讲解

第一步，打开Design-Expert软件第二步，新建一个设计(File----New Design) 画面变成下图:一般响应面中 Central Composite 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：2-Level Factorial EtesignC^sign-tai StaJI U:twi 皆w 4Kh factaiii-miM cm* 1L^tful br45t«nalrig mah 4IKI5 ind iNerKlMM： Fr-artE^al Pirfc! cati tn uMdio* 乂rqtn nj mam Actors l»4id tie - sqiilcifv:^- Fw catarkEilf^ w 创塔细E BA tHtiibTi iMNuUrl Of A th ■ PAE V4i liprA■- YMbw-Rtid W, Arid RUS- R 鮭 11用BIF 關Tl MiflAiilR«AV Mm 口 KI R I罕 M EjdarFrwtkin 也閒id |>QP|rnalPiwHrtBjimah TftawhiMM Ld M LA bu■J■13M1& liSr?143t4212T■23 K'IS2"n 乩丫 * IV? ■■老5-1空0-] 10-511-5 J勺 I2-? rh ITS 、1M 二 w勺 15-10 即-M26* M雷少 10-4 忆M ? n-s 止IV乡 li-fi 丁 E* un M-kl* wA 1S-# 忆¥n- itiQ * rv ? IT-11£即E 酣 l A-13 * IVrj M-H 忆¥2?•y B-l £皿2：12T勢£和n 1]■& W r/1 47Jn 15-* ■=-hrT 149 匚M 予“IDn 19-11W & 亍IfrU丄 n JO 13 丄N ZLE-2・2；1 n 1Q-T * H 7 H-3 疋VI2'-- 空¥| n. I A3* V 幷,M-B E M* n 计€ V 7 It-D2；Mn ia-in * M右' 9 n-ii11T2° n 16iW K 211-1匚71n- 11-4 Jn 15 t€ MQ 1 i-T直VI7 17-3 £ ¥1n T*E> 铲2™11B^s I ・C AHMCulnut ・A第三步，在左侧点击 Response Surface 变成下图:E* Sjfctflel JI- _J2JSLjrfiiij piitirrH-n»>j4r1 屈 iarttAidd Mu 畤嘔 |J* CZIaH^.e-ir-si to丸『：电rm Central Composite Design Eich rwn^c I FM K: N 诸 and rrism □tsM I >MI coris^, pLs irri moji 1 祗血” p(#!hi arxi he [tfTW pom f cairgco: Rirkus ire vlv^i, he- rentni conpasrki di^pi w*«&ckiE ■:旳xl ftc Mff ciWnStrtMlin tfHA iMia J H" 1 s ・ 1 -ME 1科“ 11 '叫1 Xp 1"I 1j 彳 .1 11 亦 |l iT ■”■ Er*■- iiOQ r«igKLin Irru -il 亦 lkw«taErfcr iKwr4ngM.« ■R [hf 6WWC •FvHcRHICMttfpOilS 8CwsrpeHi f13加 W COrililUG- ■>第四步，由于是三因素三水平，所以在Numeric Factors 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。

DesignExpert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。