Design-Expert中文使用：BBD实验设计与RSM优化详解

Design-Expert是一款备受推崇的实验设计软件，专为全球科研人员和工程师设计，其易用性和全面的功能使其在响应曲面优化试验研究中占据主导地位。软件提供了三种常见的实验设计方法：Plackett-Burman (PB)、Central Composite Design (CCD) 和 Box-Behnken Design (BBD)，其中BBD以其平衡实验点分布和较少的运行次数而受到青睐。 使用Design-Expert创建实验设计时，首先从"New Design"选项卡开始，目标是通过RSM（响应曲面方法）寻找最佳过程，优化性能。在BBD设计中，用户需要输入待考察的因素数量，以及每个因素的名称、默认值、高值和低值。因素通常以实际数值表示，但为了处理这些数值，软件提供了编码转换功能，以便于进行统计分析。 在实验过程中，用户会根据设计进行多组试验，每次试验都对应一组特定的因素组合，并记录结果在Response列中。Design-Expert提供了丰富的数据分析工具，如在Analysis菜单下： 1. 在Transform选项卡中，可能对数据进行预处理，设置默认参数，确保数据的准确性和一致性。 2. "Fit Summary"选项卡是关键环节，它用于拟合模型、对比数据与模型的契合度，以及进行方差分析。这里展示了几种模型的统计指标，如方差来源、平方和、自由度、均方、F值和概率值。结果显示线性模型与平均模型相比更为合适，可能是由于二次方程和三次方程的F值和概率值较低，表明线性模型的拟合效果较好。 根据提供的数据显示，推荐采用线性模型作为最佳数学模型，因为它在方差分析中表现出较高的显著性。同时，剩余方差较小，说明模型解释了大部分变异，进一步证实了线性模型的有效性。 在实验设计和分析过程中，Design-Expert不仅简化了复杂的数据处理，还提供了清晰的模型选择依据，使得研究人员能够更有效地优化工艺过程和配方，以实现最理想的性能。通过合理的模型选择和实验操作，用户可以提升产品或服务的质量和效率。