响应面分析
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响应面法(Response Surface Methodology,RSM),是一种综合试验设计和数学建模的优化方法,可有效减少试验次数,并且可以考察影响因素之间的交互作用。
通过设计合理的有限次数试验,建立一个包括各显著因素的一次项、平方项和任何两个因素之间的一级交互作用项的数学模型,精确研究各因素与响应值之间的关系,快速有效地确定多因素系统的最佳条件。
通常包括三个步骤:设计实验方案、进行实验、分析数据。
在设计实验方案时,需要确定响应变量和影响因素,并确定它们的水平范围。
在进行实验时,需要按照实验方案进行操作,并记录实验数据。
在分析数据时,需要建立数学模型,并通过拟合实验数据来确定模型参数。
该方法具有试验次数少、周期短、精度高等优点,是一种有效地优化基础试验条件的技术。响应面常用的方法有两种:中心复合试验设计(central composite design,CCD)和 Box-Behnken 试验设计(BBD)
响应面分析的一般步骤:
A.确定因素及水平:注意因素数一般不超过 4 个,因素均为计量值数据
B.方法选择:创建「中心复合」或者「Box-Behnken」设计
C.确定试验运行顺序
D.进行试验并收集数据
E.分析试验数据
F.优化因素的设置水平
G.验证试验
一般采用Design-Expert 软件进行响应面法试验设计与分析
软件:Design-Expert 10/12(自行下载)
数据示例:资料文件夹
学习参考:PPT

