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 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：

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。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：

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“in range”，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：

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

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“Point Prediction ”得出。

如上图中就是方案1里最优条件下的预测值，为94.375%。