导入实验数据,由于这里是直接导入实验结果,表中只有(-1,0,1)编码数据,可以对设计进行重编码,方便后续实验操作和分析。请注意编码方式为x~(因素-中心点)/(因素高水平-中心点)。
先进行一阶线线性拟合,结果显示一阶方程拟合中总模型显著性尚可,调整R平方为0.5267,同时失拟(Lack of fit)显著,预示可能存在二阶曲面作用。当然这是“好征兆”,因为响应曲面设计一般具有二阶效应。
对数据进行二阶分析,SO表示全部二阶作用,包括:FO(一阶),TWI(交互项),PQ(二次项)。二阶方程拟合中显示总模型显著性极显著,调整R平方上升为0.998,同时失拟(Lack of fit)不显著,说明模型可用。同时二阶方程模型给出了因素在曲面驻点位置(Stationary point in original units)料液比、温度、时间(编码水平:0.5547365、1.5196881、1.3528069,实际水平:13.33137、88.96616、27.66049),因素的特征根分析(Eigenanalysis)值均为负,说明上述位置点为最高点。如果均为正说明驻点为最小值,如果特征根同时存在正负说明驻点为鞍点。此时最佳提取回收率为97.48876。
预测顶点的回收率。
通过上述分析我们得到拟合公式如下。(www.xing528.com)
计算回归模型的约束最大值的置信区间(默认为95%)。R包Optima Region可用于计算响应面模型的最佳位置(全局最大值或最小值)上的置信区域。支持参数模型(最多5个协变量中的二次和三次多项式)和非参数模型(2个协变量中的薄板样条模型)。该方法基于bootstrap自举和Tukey数据深度,不依赖于响应的任何分布式假设。通过提供覆盖率分析、证明最佳位置区域的分布和稳定性。
需要注意:最佳提取工艺组合还需要经过实际工作重复验证。这里使用蒙特卡罗模拟(monte carlo simulations)9999次最佳提取条件仿真模拟实验,可以发现回收率可以稳定在97~97.48之间。重抽样:因为观测样本包含了潜在样本全部的信息,那么我们不妨就把这个样本看作“总体”。那么,相关的统计工作(估计或者检验)统计量的分布可以从“总体”中利用蒙特卡罗模拟得到。其做法可以简单地概括为:既然样本是抽出来的,那么何不从样本中再抽样。
图14-3 最佳实验水平模拟抽样图
结论:通过上述分析我们可以获得拟合方程和最佳实验方案。二阶方程拟合显示总模型显著性极显著,调整R平方上升为0.8987,同时失拟不显著,说明模型可用。同时二阶方程模型给出了因素在曲面驻点位置,即:x1为0.555(料液比为13.332),x2为1.52(温度为88.968)和x3为1.298(时间为27.6582)时,提取率能达到最大值97.489。模型方程如上。因素的特征根分析(Eigenanalysis)值均为负,说明上述位置点为最高点。但是仔细观察本实验因素设置还是有可改进的地方(温度和时间的最佳水平离中心点距离较大),可以通过最速上升法更进一步到达最优区域,减少因子水平之间距离,再进行响应曲面设计,优化实验效果。
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