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实验设计-星点设计.ppt

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星点设计效应面法
汇报内容 一、引言 二、CCD效应面法基本概念 三、CCD效应面法基本原理 四、CCD效应面法操作步骤
一、引言   在药学制剂工艺优化和处方筛选过程中,常需同时考察 多个因素对结果的影响,并对结果进行优化。当因素水平数 较少时可采用析因设计;较多时需采用实验次数较少的实验 设计优化法。   国内现在用得比较成熟的方法为均匀设计和正交试验设 计方法,虽然上述两种方法在试验处理时可以取得较佳点, 基本可以满足一般试验的要求。但是它们还存在一些问题: 如试验的精度不够,建立的数学模型预测性较差,选择的试 验取值仅仅是接近最佳取值,无法精确找到最佳点,不能灵 敏地考察各因素间的交互作用等等。
一、引言 析因设计 优点:考察全面 缺点:实验次数太多 正交设计 优点:均匀分散、整齐可比 缺点:精度不够、预测性差 均匀设计 优点:均匀分散 缺点:精度不够 预测性差 设计 方法 星点设计 优点:精度高 预测性强
一、引言   效应面法 (response surface methodology RSM) 主要有三种常用的试验设计方案:Box-Behnken 设计 (BBD)、均匀外壳设计 ( Uniform Shell Design,USD) 和星点设计 (Central Composite Design,CCD) 又称 中心组合设计( Central Composite Design,CCD) 。   前两种较少使用,星点设计是效应曲面中最常用的 二阶设计,是由二水平析因设计加轴点及中心点组成, 是多因素五水平的试验设计。集数学和统计学方法于一 体。是一种新型的试验设计方法,它具有试验次数少, 试验精度高等特点,其在药学领域的应用已比较成熟。
一、引言 实例:星点设计效应面法优选远志的提取工艺 • 摘要: 目的:星点设计效应面法优选远志的提取工艺。 方法:以乙醇浓度,回流时间和溶剂(倍)量为自变量,远志皂苷元 提取率为因变量对自变量各水平进行多元线性回归和二 式拟合,用效应面法选择较佳工艺条件,并进行预测分析。 结果:确定最优提取工艺为乙醇浓度60%,提取时间2. 5 h,溶媒 用量10倍,提取2次,提取率预测值与理论值偏差为-5. 93%, 二项式拟合复相关系r=0. 9790。 结论:星点设计效应面法优选远志的提取工艺,方法简便,预测 性良好。 • 关键词:远志;星点设计;效应面优化法;远志皂苷元;提取工艺
二、CCD效应面法基本概念 • 自变量与效应变量:所考察的因素为自变量,用x1, x 2 , … , x n 表 示 ; 考 察 指 标 称 结 果 或 为 效 应 变 量 (response) ,用y表示。CCD效应面优化法主要考察自变 量对效应变量的作用并对其优化。自变量必须连续且可 由试验者准确控制。 • 效应面与效应面函数:效应与考察因素之间的关系可用 函数y =f (x1,x2,…,xn) +ε表示 (ε为噪音即偶然误差) , 则f称为效应面函数,该函数所代表的空间曲面称为效 应面。 • 模拟效应面与模拟效应面函数:在实际操作中,常用近 似函数y= f ' (x1,x2,…,xn) +ε估计真实函数f,则f ' 称为模拟效应面函数,该函数所代表的空间曲面为模拟 效应面,也是优化法实际操作效应面。
二、CCD效应面法基本概念 • 效应面可用三维效应面图(或称因变量面图)或者二维等高 线图表示。从效应面上可以直观地找到自变量取不同值时 的效应值,反过来在效应面上选取一定效应值亦可以找出 相对应的自变量取值,即在效应面上选定较佳效应值范围 后可对应求出较佳试验条件。
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