试验数据处理1响应面课件.ppt

1、响应面设计与实验数据处理Your site hereLOGOContents1. 响应面的概念响应面的概念3. Design-Expert（7.0.0）响应面设计及数据处理）响应面设计及数据处理4. ConclusionComparision2. SAS（9.2）响应面设计及数据处理）响应面设计及数据处理Your site hereLOGO响应面即回归的正交试响应面即回归的正交试验设计，可以在因素的验设计，可以在因素的试验范围内选择适当的试验范围内选择适当的试验点，用较少的试验试验点，用较少的试验建立一个精度高，统计建立一个精度高，统计性质好的回归方程，并性质好的回归方程，并能解决试验优化问题

2、能解决试验优化问题WHAT正交试验设计所得到的正交试验设计所得到的优方案只能限制在已定优方案只能限制在已定的水平上，而不是一定的水平上，而不是一定试验范围内的最优方案；试验范围内的最优方案；回归分析可以对结果进回归分析可以对结果进行预测和优化，但只能行预测和优化，但只能被动的处理和分析。两被动的处理和分析。两者的优势结合起来，有者的优势结合起来，有合理的试验设计和较少合理的试验设计和较少的试验次数，建立有效的试验次数，建立有效的数学模型。的数学模型。WHY1.1响应面的概念及必要性响应面的概念及必要性Your site hereLOGO1.2响应面设计模型种类响应面设计模型种类v中心组合设计（

3、中心组合设计（Central Composite，包括通，包括通用旋转组合设计、二次组合设计等）用旋转组合设计、二次组合设计等）vBOX设计（设计（Box-Behnken设计）设计）v二次饱和和二次饱和和D-最优设计（最优设计（D-optimal设计）设计）v均匀设计均匀设计v田口设计田口设计v.v注：选用的模型不同，设计方案也不同，所需做注：选用的模型不同，设计方案也不同，所需做实验的次数也就不同的实验的次数也就不同的Your site hereLOGO1.3 用于响应面设计和分析的软件介绍用于响应面设计和分析的软件介绍SpssDesign-ExpertSASMini-Tab仅可以处理仅可以

4、处理实验数据，实验数据，不可以进行不可以进行方案设计方案设计Your site hereLOGO例题例题距零水平的距零水平的点点Your site hereLOGO2.1 SAS 做响应面设计与试验数据处理做响应面设计与试验数据处理v打开打开SAS软件软件v点击解决方案点击解决方案分析分析实验设计实验设计v新建响应面设计新建响应面设计选择设计模型和因素个数选择设计模型和因素个数v编辑变量，输入原始数据编辑变量，输入原始数据v选择选择Optimize.得出二维和三维响应面图形得出二维和三维响应面图形v选择选择Report.得出实验分析详细结果得出实验分析详细结果v根据图形直观的分析各因素关系，根

5、据结果报告根据图形直观的分析各因素关系，根据结果报告得出回归方程得出回归方程Your site hereLOGO2.1 SAS 做响应面设计与试验数据处理做响应面设计与试验数据处理响应面设计与实验数据处理汇报人：李莉楠 2012307204谭礼浩 2012307209 专业：食品工程新建响应面设计新建响应面设计Define Variable 直接将编码值修改成原始值直接将编码值修改成原始值8090170180Optimize用于三用于三个及三个及三个以上个以上因素更因素更改坐标改坐标轴变量轴变量在此处修改变量在此处修改变量还可选择另一变量的值还可选择另一变量的值注：关闭以上图形窗口后便可返回该

6、页面注：关闭以上图形窗口后便可返回该页面Report.输出结果报告输出结果报告Design Details设计细节设计细节Design Points设计点设计点Explore Details细节探索细节探索Fit Details拟合性拟合性Optimization 优化优化DetailsExperiment NotesFactor NotesBlock Notes主要输出结果（方差分析）主要输出结果（方差分析）由上表知：除交叉项外，其他各单项系数均差异显著，总由上表知：除交叉项外，其他各单项系数均差异显著，总体模型差异极显著，失拟项差异不显著，判定该回归方程体模型差异极显著，失拟项差异不显著，

7、判定该回归方程有效。有效。最适最优值分析当当X1=86.946，X2=176.529时，时，Y取得最大值为取得最大值为80.21244二次多项式回归方程输出的内容还有很多，可根据自己需要来分析。输出的内容还有很多，可根据自己需要来分析。Your site hereLOGO2.2 SAS 编程法做响应面数据处理编程法做响应面数据处理v打开打开SAS软件软件v编写程序，输入数据编写程序，输入数据v运行结果运行结果v结果分析：得出二次回归方程结果分析：得出二次回归方程Your site hereLOGO建立一个数据库建立一个数据库定义变量，并按定义变量，并按顺序输入相应的顺序输入相应的数据数据响应面

8、程序语言，响应面程序语言，并建立模型并建立模型运行程序运行程序结果一：编码信息结果一：编码信息结果二：二次回归的方差分析结果二：二次回归的方差分析结果三：参数估计结果三：参数估计结果四：响应曲面的最佳组合结果四：响应曲面的最佳组合当当x1=86.946152,x2=176.529233时，时，Y取得最大值为取得最大值为80.212393Your site hereLOGO3 Design-Expertv打开打开Design-Expert软件软件v新建新建Designv选择响应面设计选择响应面设计选用模型（选用模型（Central Composite）v选择因素个数，输入因素水平所对应的原始数选

9、择因素个数，输入因素水平所对应的原始数据据v选择响应值并输入试验数据选择响应值并输入试验数据v结果分析：得出二次回归方程及图形结果分析：得出二次回归方程及图形Your site hereLOGO点击点击File选择选择New Design因子设计因子设计响应面设计响应面设计混料设计混料设计选择中心组合回归选择中心组合回归修改变量名，水平数对应的原始数据修改变量名，水平数对应的原始数据蓝色区域放大蓝色区域放大Continue 改为改为Y因变量命名，按因变量命名，按Continue继续继续输入试验数据，即对应的输入试验数据，即对应的Y值值随机的哦随机的哦点进点进Y统统计分析计分析选择二次多项式回选

10、择二次多项式回归方程归方程第一种方法：选择手动第一种方法：选择手动回归方法回归方法不显不显著著回归方程方差分析表回归方程方差分析表对比之前用对比之前用SAS软件软件做出来的方程，系数做出来的方程，系数少有差别，但基本一少有差别，但基本一致致有瑕疵但模型显著有效的回归方程有瑕疵但模型显著有效的回归方程选择二次多项式回选择二次多项式回归方程归方程第二种方法：第二种方法：选择逐步回归选择逐步回归方法方法由回归方程方差分析表知：由回归方程方差分析表知：AB不显著项被自动剔除了，不显著项被自动剔除了，由图知：模型项极显著，各个单项差异极显著，失拟项不由图知：模型项极显著，各个单项差异极显著，失拟项不显著

11、，回归方程有效显著，回归方程有效响应面的图形见图响应面的图形见图1-图图3图图1X2的值的值可以自可以自己选择己选择图图2图图3 （点击工具栏（点击工具栏View3D Surface)求最大值点Numberical选择选择maximize当当x1=86.81,x2=176.29时时Y取得最大值为取得最大值为80.1861图图Your site hereLOGO4 ConclusionComparisionvSAS非编程法得出的回归方程及最优值非编程法得出的回归方程及最优值vSAS编程法得出的回归方程及最优值编程法得出的回归方程及最优值当当x1=86.946,x2=176.529时，时，Y取得最

12、大值为取得最大值为80.21244当当x1=86.946152,x2=176.529233时，时，Y取得最大值为取得最大值为80.212393Your site hereLOGO4 ConclusionComparisionvDesign-Expert手动回归法得出的回归方程和手动回归法得出的回归方程和最优值最优值vDesign-Expert逐步回归法得出的回归方程和逐步回归法得出的回归方程和最优值最优值当当x1=86.81,x2=176.29时时Y取得最大值为取得最大值为80.1861选用可信度比选用可信度比较高的方程和较高的方程和优化结果优化结果Your site hereLOGO4 Co

13、nclusionComparisionv SAS和和Design-Expert所处理的数据结果有些许差异，可能所处理的数据结果有些许差异，可能源于试验数据小数点位数关系。源于试验数据小数点位数关系。v SAS 功能强大，可以用于除响应面以外其它数据分析。而且实功能强大，可以用于除响应面以外其它数据分析。而且实验结果输出时可以按照自己的需要来选择，查看结果方便，方验结果输出时可以按照自己的需要来选择，查看结果方便，方程，最优值可在同一页面。程，最优值可在同一页面。v Design-Expert使用简单，但功能较单一，是专门用于响应使用简单，但功能较单一，是专门用于响应面设计的软件。在试验设计时，可做到随机排列，减少误差；面设计的软件。在试验设计时，可做到随机排列，减少误差；在结果分析时最优值和回归方程的结果未在一起；但是结果的在结果分析时最优值和回归方程的结果未在一起；但是结果的后面有英文版的解释。解决初学者不懂得如何分析结果的困难。后面有英文版的解释。解决初学者不懂得如何分析结果的困难。v Design-Expert可以通过逐步回归的方法直接得到最合理最可以通过逐步回归的方法直接得到最合理最优的回归方程，而优的回归方程，而SASYour site hereLOGO