【正文】 項(xiàng)； 單擊“因子”選項(xiàng)，填入各因子的名稱及其水平，在“信號(hào)因子”中，將信號(hào)因子的數(shù)值填入。單擊確定。得到的動(dòng)態(tài)穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)劃表如下：根據(jù)以上試驗(yàn)計(jì)劃，對(duì)于誤差因子，選擇了綜合最不利條件，各自進(jìn)行了2次試驗(yàn)。收集得到的結(jié)果數(shù)據(jù)如下：步驟二：動(dòng)態(tài)穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)的分析首先，需定義田口設(shè)計(jì)。選擇統(tǒng)計(jì)DOE田口自定義田口設(shè)計(jì)，單擊“自定義田口設(shè)計(jì)”選項(xiàng)，彈出對(duì)話框，將本例中的四個(gè)因子全部選入“因子”中，同時(shí)“信號(hào)因子”選項(xiàng)選擇“按列指定”，同時(shí)將信號(hào)列選入，單擊確定。選擇統(tǒng)計(jì)DOE田口分析田口設(shè)計(jì)，單擊“分析田口設(shè)計(jì)”選項(xiàng)，彈出對(duì)話框。將測(cè)量1和測(cè)量2選入“響應(yīng)數(shù)據(jù)位于”框中；在“圖形”選項(xiàng)中，在“生成模型中主效應(yīng)和交互作用的圖”下選擇“信噪比”、“斜率”和“標(biāo)準(zhǔn)差”，在“交互作用圖”下選擇“顯示“交互作用圖矩陣”；在“分析”選項(xiàng)中，在“顯示響應(yīng)表”下選擇“信噪比”、 “斜率”、“標(biāo)準(zhǔn)差”；在“項(xiàng)”選項(xiàng)中，在“可用項(xiàng)”中，將一次項(xiàng)ABCD全部選入“所選項(xiàng)”中；在“選項(xiàng)”選項(xiàng)中，根據(jù)本問(wèn)題的要求，響應(yīng)變量為望目特性，因此，在“信噪比”中選擇“望目”；在“存儲(chǔ)”選項(xiàng)中，在“存儲(chǔ)以下項(xiàng)目中”選擇“信噪比”、 “斜率”、“截距”和“標(biāo)準(zhǔn)差”。單擊確定。 得到的結(jié)果如下：結(jié)果: DOE_電子秤(動(dòng)態(tài)).MTW田口分析:測(cè)量1, 測(cè)量2 與 傳感, 顯示, 穩(wěn)壓, 恒溫 信噪比響應(yīng)表動(dòng)態(tài)響應(yīng)水平 傳感 顯示 穩(wěn)壓 恒溫1 2 3 Delta 排秩 2 4 3 1斜率響應(yīng)表水平 傳感 顯示 穩(wěn)壓 恒溫1 2 3 Delta 排秩 1 2 4 標(biāo)準(zhǔn)差響應(yīng)表水平 傳感 顯示 穩(wěn)壓 恒溫1 2 3 Delta 排秩 2 4 3 1結(jié)果分析：從上述結(jié)果可知，信噪比響應(yīng)表中，影響信噪比最顯著的是因子“恒溫系統(tǒng)”，其次是“傳感系統(tǒng)”，其他兩個(gè)因子影響不顯著；從斜率響應(yīng)表中可以看出，影響斜率最顯著的是因子“傳感系統(tǒng)”，其次是“顯示系統(tǒng)”，其他兩個(gè)因子影響不顯著；從標(biāo)準(zhǔn)差響應(yīng)表中可以看出，影響標(biāo)準(zhǔn)差最顯著的因子是“恒溫系統(tǒng)”，其次是“傳感系統(tǒng)”，其他兩個(gè)因子影響不顯著。從下述三個(gè)主效應(yīng)圖也可以得出上述結(jié)論。 按照動(dòng)態(tài)穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決思路，第一步先尋找因子的最佳水平組合使信噪比達(dá)到最大，根據(jù)主效應(yīng)圖可知，“傳感系統(tǒng)”取2水平，“恒溫系統(tǒng)”取1水平時(shí)信噪比能達(dá)到最大值；第二步是尋求使斜率達(dá)到要求的最佳設(shè)置，根據(jù)數(shù)值結(jié)果分析及斜率的主效應(yīng)圖分析可知，影響斜率最顯著因子“傳感系統(tǒng)”取2水平時(shí)斜率接近于1，次顯著因子“顯示系統(tǒng)”取2水平時(shí)斜率接近于1。綜合分析可知，“傳感系統(tǒng)”取“顯示系統(tǒng)”取“恒溫系統(tǒng)”取1是最佳的配置，其中“穩(wěn)壓系統(tǒng)”影響不顯著。實(shí)驗(yàn)之五：混料設(shè)計(jì)為了更直觀顯示各分量的組成狀況，引入“三線坐標(biāo)系”，其原理是：平面幾何的知識(shí)告訴我們，等邊三角形內(nèi)的任何一點(diǎn)，到三邊距離的和等于該三角形的高，如果把三角形的高設(shè)為1，則任何一點(diǎn)就可以由其到三條邊的三個(gè)距離給出三個(gè)坐標(biāo)，而且，這三個(gè)坐標(biāo)和為1。混料設(shè)計(jì)有比較細(xì)致的分類，第一種混料型最簡(jiǎn)單，最終結(jié)果只與各分量的比率有關(guān)；第二種混料—總量型，最終結(jié)果與各分量的比率及混料總量有關(guān)；第三種混料—過(guò)程變量型，最終結(jié)果與各分量的比率及某些過(guò)程變量相關(guān)。為了全面考察各分量對(duì)于響應(yīng)變量的影響，需要在整個(gè)試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)布置一些點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，點(diǎn)的選取方法有三種：第一種：?jiǎn)渭冃钨|(zhì)心法。在p個(gè)因子的混料設(shè)計(jì)問(wèn)題中，單純形質(zhì)心法的基本思想是：試驗(yàn)點(diǎn)由下列p批點(diǎn)組成。第一批是各頂點(diǎn)（共p個(gè)），第二批點(diǎn)是上述頂點(diǎn)中每2個(gè)頂點(diǎn)的質(zhì)心（共p(p1)/2個(gè)），第三批是上述頂點(diǎn)中每3個(gè)頂點(diǎn)的質(zhì)心（共p(p1)）(p2)/3!個(gè)），…。總之，p批點(diǎn)總計(jì)有2p1個(gè)點(diǎn)。以三個(gè)因子的為例，各試驗(yàn)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為：頂點(diǎn)（1,0,0），（0,1,0），（0,0,1）2個(gè)頂點(diǎn)的質(zhì)心（,，0）（,0,）（0,，）三個(gè)頂點(diǎn)的質(zhì)心（1/3,1/3,1/3）第二種：?jiǎn)渭冃胃顸c(diǎn)法。在p個(gè)因子的混料設(shè)計(jì)問(wèn)題中，單純形格點(diǎn)法的基本思想是將全部格子點(diǎn)集內(nèi)每個(gè)點(diǎn)依次選中，格子點(diǎn)由維數(shù)和格度兩個(gè)參數(shù)給定。以p=3為例，3維格度1的格子點(diǎn)就是3個(gè)頂點(diǎn)全體，3維格度2的格子點(diǎn)就是將3條邊各2等分，3維格度3的格子點(diǎn)就是將3條邊各三等分，過(guò)各分點(diǎn)畫與另兩邊平行的直線，由平行線所交而形成的格點(diǎn)也包括在內(nèi)。以此類推。第三種：極端頂點(diǎn)設(shè)計(jì)法。在很多實(shí)際的混料設(shè)計(jì)問(wèn)題中，各分量常要受到上下界的限制，各分量間還有些約束條件要滿足，對(duì)這類問(wèn)題有一種最簡(jiǎn)便的極端頂點(diǎn)設(shè)計(jì)法，各限制平面的交點(diǎn)處被稱為極端頂點(diǎn)，利用極端頂點(diǎn)集所構(gòu)成的混料試驗(yàn)方案稱為極端頂點(diǎn)設(shè)計(jì)。下面分別介紹三種混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)計(jì)劃的創(chuàng)建。（1）單純形質(zhì)心設(shè)計(jì)例：空氣過(guò)濾器設(shè)計(jì)。對(duì)于室內(nèi)的空氣不潔（主要是甲醛含量超標(biāo)）常安裝空氣過(guò)濾器來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣的凈化。通常所用過(guò)濾材料是由活性炭、碳酸鈣及堿性液三種成分組成。為了探索三種成分的最佳組合，用混料設(shè)計(jì)方法進(jìn)行試驗(yàn)。請(qǐng)安排試驗(yàn)計(jì)劃。操作：選擇統(tǒng)計(jì)DOE混料創(chuàng)建混料設(shè)計(jì)，單擊創(chuàng)建混料設(shè)計(jì)，彈出對(duì)話框。在“設(shè)計(jì)類型”中選擇“單純形質(zhì)心”，在“分量數(shù)”下拉菜單中選擇3；單擊“顯示可用設(shè)計(jì)”選項(xiàng)，可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于3個(gè)因子的混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)次數(shù)為7；為了獲得更好的結(jié)果，需要多進(jìn)行試驗(yàn)，因此，需采用增強(qiáng)方案，即在所有頂點(diǎn)與中心點(diǎn)連線上再增加其中點(diǎn)（稱為“軸點(diǎn)”）由此，總試驗(yàn)次數(shù)可達(dá)到10次，在“設(shè)計(jì)”選項(xiàng)中，選擇“通過(guò)軸點(diǎn)增強(qiáng)設(shè)計(jì)”，在“復(fù)制設(shè)計(jì)點(diǎn)數(shù)“中選擇“整個(gè)設(shè)計(jì)的仿形數(shù)為1”；在“分量”選項(xiàng)中，將各分量的名稱填入。單擊確定后，即可得到本問(wèn)題的試驗(yàn)計(jì)劃表。試驗(yàn)計(jì)劃表如下： 設(shè)計(jì)的結(jié)果可以直觀的現(xiàn)實(shí)出來(lái)，選擇統(tǒng)計(jì)DOE混料單純形設(shè)計(jì)圖，單擊單純形設(shè)計(jì)圖，彈出對(duì)話框，在“點(diǎn)標(biāo)簽”中選擇“點(diǎn)類型”。單擊確定后，可以得到單純形質(zhì)心設(shè)計(jì)的布點(diǎn)圖。（2）單純形格點(diǎn)設(shè)計(jì)例：糕點(diǎn)香料設(shè)計(jì)。糕點(diǎn)生產(chǎn)中需要在食物油中添加些香料，此種香料由桂花、茉莉及混合香精調(diào)配而成。為精細(xì)地尋求最佳設(shè)計(jì)方案，加之試驗(yàn)成本較低，在安排混料設(shè)計(jì)方法時(shí)，容進(jìn)行許多試驗(yàn)。請(qǐng)安排試驗(yàn)計(jì)劃。操作：選擇統(tǒng)計(jì)DOE混料創(chuàng)建混料設(shè)計(jì)，單擊創(chuàng)建混料設(shè)計(jì)，彈出對(duì)話框。在“設(shè)計(jì)類型”中選擇“單純形格點(diǎn)”，在“分量數(shù)”下拉菜單中選擇3；單擊“顯示可用設(shè)計(jì)”選項(xiàng)，可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于3個(gè)因子的格度為3的混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)次數(shù)為10；為了獲得更好的結(jié)果，需要多進(jìn)行試驗(yàn)，因此，需采用增強(qiáng)方案，即在所有頂點(diǎn)與中心點(diǎn)連線上再增加其中點(diǎn)（稱為“軸點(diǎn)”）由此，總試驗(yàn)次數(shù)可達(dá)到13次，在“設(shè)計(jì)”選項(xiàng)中，“格度”設(shè)置為3，選擇“通過(guò)中心點(diǎn)增強(qiáng)設(shè)計(jì)”和“通過(guò)軸點(diǎn)增強(qiáng)設(shè)計(jì)”，在“復(fù)制設(shè)計(jì)點(diǎn)數(shù)“中選擇“整個(gè)設(shè)計(jì)的仿形數(shù)為1”；在“分量”選項(xiàng)中，將各分量的名稱填入。單擊確定后，即可得到本問(wèn)題的試驗(yàn)計(jì)劃表。 得到本問(wèn)題的試驗(yàn)計(jì)劃表如下：設(shè)計(jì)的結(jié)果可以直觀的現(xiàn)實(shí)出來(lái)，選擇統(tǒng)計(jì)DOE混料單純形設(shè)計(jì)圖，單擊單純形設(shè)計(jì)圖，彈出對(duì)話框，在“點(diǎn)標(biāo)簽”中選擇“點(diǎn)類型”。單擊確定后，可以得到單純形格點(diǎn)設(shè)計(jì)的布點(diǎn)圖。 （3）極端頂點(diǎn)設(shè)計(jì)例：閃光劑設(shè)計(jì)。閃光劑的化學(xué)原料為下列4種，試安排設(shè)計(jì)方案。鎂x1≤x1≤硝酸鈉x2≤x2≤硝酸鍶x3≤x3≤固定劑x4≤x4≤對(duì)于這種有范圍的分量，只能使用極端頂點(diǎn)設(shè)計(jì)方法。 操作：選擇統(tǒng)計(jì)DOE混料創(chuàng)建混料設(shè)計(jì)，單擊創(chuàng)建混料設(shè)計(jì)，彈出對(duì)話框。在“設(shè)計(jì)類型”中選擇“極端頂點(diǎn)”，在“分量數(shù)”下拉菜單中選擇4；為了獲得更好的結(jié)果，需要多進(jìn)行試驗(yàn)，因此，需采用增強(qiáng)方案，即在所有頂點(diǎn)與中心點(diǎn)連線上再增加其中點(diǎn)（稱為“軸點(diǎn)”）由此，總試驗(yàn)次數(shù)可達(dá)到17次，在“設(shè)計(jì)”選項(xiàng)中，“設(shè)計(jì)階數(shù)”設(shè)置為1，選擇“通過(guò)中心點(diǎn)增強(qiáng)設(shè)計(jì)”和“通過(guò)軸點(diǎn)增強(qiáng)設(shè)計(jì)”，在“復(fù)制設(shè)計(jì)點(diǎn)數(shù)“中選擇“整個(gè)設(shè)計(jì)的仿形數(shù)為1”；在“分量”選項(xiàng)中，將各分量的名稱和響應(yīng)的上限和下限填入。單擊確定后，即可得到本問(wèn)題的試驗(yàn)計(jì)劃表。得到的試驗(yàn)計(jì)劃表如下：下面以空氣過(guò)濾器設(shè)計(jì)的案例為例說(shuō)明混料設(shè)計(jì)的分析步驟：空氣過(guò)濾器設(shè)計(jì)?？諝膺^(guò)濾器所用過(guò)濾材料主要由活性炭、碳酸鈣及堿性液三種成分組成，其響應(yīng)變量為吸附率。為了探索三種成分的最佳組成，用混料設(shè)計(jì)方法驚醒試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下表。操作：首先需自定義混料設(shè)計(jì)。選擇統(tǒng)計(jì)DOE混料自定義混料設(shè)計(jì)，單擊自定義混料設(shè)計(jì)，彈出對(duì)話框，將“活性炭”、“碳酸鈣”及“堿性液”全部選入分量對(duì)話框中，單擊確定。 選擇統(tǒng)計(jì)DOE混料分析混料設(shè)計(jì)，單擊“分析混料設(shè)計(jì)”，彈出對(duì)話框，將“吸附率”選入“響應(yīng)”中，“模型類型”選擇“僅混料分量”，“分析分量于”選擇“比率”，“模型擬合法”選擇“混料回歸”；單擊“項(xiàng)”選項(xiàng)，在“包括模型的分量項(xiàng)”中選擇“二次”，則所選項(xiàng)中包含所有一次項(xiàng)和二次項(xiàng)；單擊“圖形”選項(xiàng)，“圖中的殘差“選擇”正規(guī)“，“殘差圖”選擇“四合一”，在“殘差與變量”中將三個(gè)因子全部選入；在“存儲(chǔ)“項(xiàng)中選擇“擬合值”和“殘差”。單擊確定。結(jié)果: DOE_空氣過(guò)濾器(混料).MTW混料回歸：吸附率 與 活性碳, 碳酸鈣, 堿性液 吸附率 的估計(jì)回歸系數(shù)（分量比率） 系數(shù)標(biāo) 方差膨項(xiàng) 系數(shù) 準(zhǔn)誤 T P 脹因子活性碳 * * 碳酸鈣 * * 堿性液 * * 活性碳*碳酸鈣 活性碳*堿性液 碳酸鈣*堿性液 S = PRESS = RSq = % RSq（預(yù)測(cè)） = % RSq（調(diào)整） = %對(duì)于 吸附率 的方差分析（分量比率）來(lái)源 自由度 Seq SS Adj SS Adj MS F P回歸 5 線性 2 二次 3 殘差誤差 4 合計(jì) 9 結(jié)果分析：從吸附率的回歸系數(shù)的表中可以得知，即主效應(yīng)和交互效應(yīng)對(duì)吸附率的影響顯著；從吸附率的方差分析表中可以得知，認(rèn)為本問(wèn)題擬合的模型是有效的；并且RSq和RSq（調(diào)整）相差較小，說(shuō)明本模型的回顧效果較好。從四合一殘差圖中，發(fā)現(xiàn)，右下角圖中，各點(diǎn)隨機(jī)地在水平軸上下無(wú)規(guī)則的波動(dòng)；右上角圖中也并沒有發(fā)現(xiàn)“漏斗型”或是“喇叭型”；從左上角圖中發(fā)現(xiàn)，各點(diǎn)均勻的分布在直線兩側(cè)。從殘差與變量圖中可以發(fā)現(xiàn)，散點(diǎn)圖中并沒有彎曲的趨勢(shì)，因此殘差診斷是正常的。 為了獲得最佳的配置，使用“響應(yīng)優(yōu)化器”工具來(lái)獲得。選擇統(tǒng)計(jì)DOE混料響應(yīng)優(yōu)化器，單擊“響應(yīng)優(yōu)化器”，彈出響應(yīng)優(yōu)化器對(duì)話框，將“吸附率”選入“所選項(xiàng)”中，單擊“設(shè)置”選項(xiàng)，“目標(biāo)”設(shè)置為“望大”，下限設(shè)置為60，望目設(shè)置為99，上限不進(jìn)行設(shè)置。單擊確定。從上述響應(yīng)優(yōu)化圖可知，碳酸鈣取0。64 / 64