在实际工作中，有时会需要研究一些配方（或称为配比）的实验问题，比如冶金、化工、医药、食品等行业经常出现这种问题。例如，不锈钢是由铁、镍、铜和铬4种元素组成；闪光剂由镁、硝酸钠、硝酸锶及固定剂组成；复合燃料、复合塑料、混纺纤维、混凝土、黏结剂、药片、饲料等都是由多种成分按相应比率制作而成，等等。这些产品都可以被统称为混料（Mixture），组成混料的各种成分可以被称为混料成分或分量，同时它们也是混料实验中的因子（Factor）。它们的比例关系对产品的最终质量特性起到了决定性的作用。如果我们用实验设计的方法进行分析，会发现两个与众不同的特征：通常人们关心的是各种分量的比例而不是其绝对数值；所有分量之间存在一种特殊的约束条件，即总和一定为1或其他常数。这两个与众不同的特征使得此类实验设计的研究方法与此前我们讨论过的所有实验设计类型都有明显的区别，直接应用以往的实验设计方法显得颇为牵强，所得分析结果的可信度也将大打折扣。那么，如何解决这个棘手的问题呢？对于这种各分量之和总是为一定常量的实验设计常常会混料设计（Mixture Design）来实现。
一般来说，混料设计中的混料成分至少有3种，它们之间的约束特征可以用图15-1（a）来形象地表示。所有的实验点均落在一个特定三角形平面上，而不是以往的一个立方体内。这个现象提示我们可以利用“三线坐标系”巧妙又直观地揭示混料设计中各分量的组成状况。其原理来源于平面几何中的有关知识：等边三角形内的任何一点到三条边的距离之和等于该三角形的高。图15-1（b）就是一张三线坐标系的示意图。当混料设计中的混料成分增至4种时，等边三角形将变成正四面体，增至5种以上时，就没有直观的图形了，但是我们可以以此类推，想象一个多维空间图形的存在。如果设三角形的高为1，则任何一点的坐标就可以用其到三个对边的距离来表示。当然，这三个坐标并不独立——三者之和恒等为1，这恰好与三因子混料设计中“共有3种混料成分，所有成分的比例之和总是为1”的条件相对应。
图15-1 混料实验设计示意图(www.xing528.com)
在混料实验数据分析中常使用三元图显示实验点分布和实验结果。快速理解三元图，目标点（x=0.2，y=0.5，z=0.3）离那个角近，就是它在相应的组中相对比例高；反之离某个角远，其相对比例也低。精确确定读三组比例方法如下，实验空间中目标点（x=0.2，y=0.5，z=0.3）为起点，以顶点X对侧边的方向（低到高）绘制平行线，该平行线相交于等边三角形的X边，相交点即为X的编码值；同样操作绘制顶点Y对侧边的平行线相交于与边Y获得Y的编码值；以此类推，获得Z的编码值。
图15-2 三元图显示实验点分布和实验结果
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