创建响应曲面设计

响应曲面设计是一组有助于更好理解和优化响应的高级试验设计 (DOE) 技术。响应曲面设计方法通常用于在使用筛选设计或因子设计确定了重要因子后(尤其是在怀疑响应曲面中存在弯曲时)改进模型。

无弯曲的响应曲面

有弯曲的响应曲面

响应曲面方程与因子设计方程之间的差别在于添加了平方(即二次)项,使用这些项可以对响应中的弯曲建模,从而使这些项有助于:
  • 理解或映射响应曲面的某个区域。响应曲面方程对变量中的变化如何影响所关注的响应进行建模。
  • 确定优化响应的变量的水平。
  • 选择满足规格的操作条件。

例如,您要确定对塑料部件进行注塑成型的最佳条件。您首先使用筛选或因子试验确定显著因子(温度、压力、冷却速度)。您可以使用响应曲面设计试验来确定每个因子的最佳设置。

执行分析

完成以下步骤以指定设计。
请输入因子名称和设置
工作表包含具有此名称的列,您可以在其中输入实验中的数据。
因素表
在 下 名称,输入每个因子的描述性名称。
指定每个因子是连续的还是分类的。对于连续因子,输入数字。在 列中输入研究的下限数字。例如,要研究温度 30 和 40,请在 列中输入 30,在列中输入 40
对于任何类别因子,输入水平的标签。标签可以是数字或文本。如果您有文本因子,并且级别没有自然顺序,则可以按任意顺序指定级别。
仿行数
输入对基本设计中的每个试验游程执行的次数。在选择仿行数时,通常考虑可用的资源和设计目的。您可以稍后使用 统计 > DOE > 修改设计将仿行添加到设计中。有关仿行的更多信息,请转到 设计试验中的仿行和重复

示例

科学家想要进行使晶体尽可能快速生长的试验。通过以前的研究确定了催化剂暴漏时间、催化剂百分比和温度能够解释晶体生长中的许多变异性。

  1. 选择 统计 > DOE > 快速设计
  2. 选择 选择三因子设计
  3. 选择 创建具有两个或三个连续因子的试验。选择 确定
  4. 选择 估计主效应、交互作用效应和二次效应。选择 确定
  5. 在新对话框 请输入因子名称和设置的 中,输入 生长
  6. 使用以下设置完成表:
    名称 类型
    催化剂暴露时间 连续 12 36
    催化剂百分比 连续 2 10
    温度 连续 20 45
  7. 仿行数中,选择 。选择 确定

设计汇总表显示设计有 20 个基本游程。工作表包含按随机运行顺序排列的 20 个运行。