Design-Expert：数据处理与实验设计软件教程详解

Design-Expert是一款全球领先的实验设计软件，因其用户友好、功能全面和直观的界面而在统计优化试验研究中被广泛采用。这款软件支持多种常见的实验设计方法，如Plackett-Burman (PB)、CentralCompositeDesign (CCD) 和 Box-BehnkenDesign (BBD)。本教程将以Box-BehnkenDesign为例，详细介绍如何在Design-Expert中进行实验设计和数据分析。 以下是使用步骤： 1. 启动软件，首先在New Design选项卡中创建新的设计项目。 2. 转至ResponseSurface选项卡，选择要应用的实验设计类型，这里选择Box-BehnkenDesign。 3. 输入要考察的因素数量，设定因素的名称、单位以及预设的低值和高值。默认情况下，系统会自动生成这些设置，然后点击Continue。 4. 确定响应变量的数量和名称，同样输入响应变量的单位，并完成设置后点击Continue。 5. 进行实际值的试验设计，将各个因素设置为具体数值，然后记录每组试验结果。 6. 在Analysis菜单下，选择Yield（Analysed）开始分析数据。首先，在Transform选项卡确认默认设置，接着查看Fitsummary，了解模型的拟合情况。 7. 在Model选项卡中保持默认设置，然后进入ANOVA部分，对方程进行显著性检验、系数显著性和回归分析。 8. 接下来检查Diagnostics选项卡，确保残差图符合正常分布，如正态概率分布图应呈直线，Residuals vs Predicted图随机分布，而Predicted vs Actual图接近直线关系。 9. 在Influence选项卡下，分析每个因素对响应变量的影响，然后转到Report选项卡查看详细报告。 10. 利用Modelgraphs查看等高线图和三维响应曲面图，以便直观理解各因素之间的交互效应。可以通过3Dsurface选项查看三维图形，并根据需要调整坐标轴名称。 11. 对于等高线图，可以进一步选择并定制视图，以便更深入地分析数据。 通过以上步骤，用户能够有效地利用Design-Expert进行复杂的数据处理和优化试验设计，以提升实验效率和准确度。这是一款强大的工具，尤其适合在科研、工程设计等领域中进行精确的实验控制和数据分析。