Design-Expert软件响应面分析教程：Box-Behnken设计详解

"Design-Expert是一款全球领先的实验设计软件，特别适用于响应面分析(RSM)。该软件以其易用性、全面的功能和友好的用户界面而著称。在众多关于RSM优化研究的文献中，Design-Expert被广泛应用。本教程主要以Box-Behnken Design (BBD)为例，介绍如何使用Design-Expert进行实验设计和数据分析。 首先，启动Design-Expert并新建一个设计项目，选择‘Response Surface’选项卡，然后选择BBD设计。在此步骤中，用户需要设定要研究的因素数量，为每个因素指定名称、单位以及高低限值。接着，确定响应变量的数量及其单位，完成设置后继续下一步。 设计完成后，软件会生成实际值的试验方案，同时也将这些值转化为编码制，便于后续分析。在进行实验并记录下每组因素组合的响应值后，回到Design-Expert，点击‘Analysis’，选择‘Yield’进行分析。 在分析阶段，首先查看‘Transform’选项卡，保持默认设置。然后转到‘Fitsummary’选项卡，这里会显示模型的整体拟合情况。通过‘Model’选项卡可以查看回归方程和系数的显著性，而‘ANOVA’选项卡则用于进行方差分析，检验方程和系数的显著性。 进一步，检查模型的诊断图表，如‘Diagnostics’中的参差正态概率分布图应呈直线，‘Residuals vs Predicted’图应无明显规律，以及‘Predicted vs Actual’图应尽可能接近直线，以确认模型的适用性和预测能力。 接下来，转到‘Influence’选项卡，然后点击‘Report’，对比实际实验值与方程预测值。在‘Modelgraphs’中，可以生成等高线图，以直观理解各因素的影响。此外，通过‘View’下的‘3Dsurface’，可以查看三维响应曲面图，这有助于理解不同因素间的交互作用和响应变量的变化趋势。 最后，用户还可以选择查看其他因素间的等高线图，以深入探究多因素之间的复杂关系。Design-Expert的强大功能在于它能帮助用户高效地设计实验，建立精确的模型，并通过直观的图形化展示，帮助研究人员理解和优化实验过程，从而实现最佳的实验结果。”