配方设计

设计原理 配方配比问题， 是工农业生产及科学试验中经常遇到的一个问题。通常试验者要通过实验分析得出产品的各种成分比例与性能指标的关系。例如，某种不锈钢由铁、镍、铜和铬四种元素组成，我们想知道每种元素所占比例与抗拉强度的数量关系。怎样的试验就可以得到精度较好而且易于计算的回归方程？这是一种特殊的回归设计问题，试验指标，如不锈钢的抗拉强度，仅与各种成分，如铁、镍、铜和铬所占的百分比有关系，而与混料的总数量没有关系。通过利用混料回归设计就能合理地选择少量的试验点，通过一些不同百分比的组合试验，得到试验指标成分百分比的回归方程，通过探索响应曲面、来估计多分量系统的内在规律。 应用状况 自从Scheffe一九五八年提出单纯形格子设计以来，混料回归设计的理论和它的应用都有很大发展。人们针对各种数学模型、试验区域与各种意义下的“最优性”提出了各种设计方法与分析计算法。混料回归设计在工业、农业和科学试验中都得到广泛的应用。在工业试验方面，如汽油混合物、混凝土、聚合物塑料、合金、陶瓷、油漆、食品、医药、洗涤剂、混纺纤维及烧结矿等产品都会遇到混料回归设计问题。 配方设计是一种特殊的混料试验设计应用，通过对各个试验成分进行定性和定量分析，在得到试验指标后，然后进行混料回归设计。 在组分之和为1 的约束条件下，用通常的方法进行回归分析，会引起方程退化，因此，需要用专门的工具处理该类问题。有几种常用的方法如单纯型混料设计，极端顶点混料设计、对称单纯型混料设计、倒数混料设计，随机混料设计等等，这些方法各有特点，在实验室通常见到，可以精确、客观、科学地计算出配方中的的各个物料的成分比例。