创建无先验数据的非线性设计

本例显示当您尚未收集数据但是有未知参数的猜测值时如何创建设计。在本例中，您对某化学反应的中间产品的相对产量（观测产量）建模。相对产量是反应时间和温度的函数。请参见 Box 和 Draper (1987)。

1.	选择帮助 > 样本数据库，然后打开 Design Experiment/Reaction Kinetics Start.jmp。

请注意以下事项：

‒	该数据表不包含行，因为没有收集任何数据。

‒	预测变量的列反应温度和反应时间具有“编码”、“设计角色”和“因子更改”属性。要查看这些属性，请点击“列”面板中的。它们告知 JMP 在构造设计时如何处理这些预测变量。有关如何保存这些列属性的信息，请参见列属性。

‒	观测产量列将包含通过执行实验获取的响应数据。

‒	产量模型列包含将预测变量与响应观测产量关联的公式。点击“列”面板中的可查看公式。该公式对于参数 t1 和 t3 是非线性的。

2.	选择实验设计 > 特殊目的 > 非线性设计。

3.	选择观测产量并点击 Y，响应。

4.	选择产量模型并点击 X，预测变量公式。

点击确定。

在本例中，使用“编码”列属性指定了反应温度为 510 和 540，反应时间为 0.1 和 0.3。或者，您可以直接在“因子”分级显示项中指定值的合理范围。

6.	将参数 t1 的值改为 25 和 50，将 t3 的值改为 30 和 35。

这些新值表示针对实验情形的参数值的合理范围。根据在预测公式定义中指定的初始参数值构造默认值。有关构造公式的信息，请参见《使用 JMP》手册中的公式编辑器。

请注意，显示在“分布”下的 t1 和 t3 的先验分布默认设置为“正态”。

7.	在“生成设计”面板中将试验次数更改为 12。

已完成的反应动力学实验的分级显示项

点击制作设计。

点击制表。

设计表

您的设计应与设计表中所示的设计类似。试验顺序可能不同，反应温度和反应时间值以及为产量模型计算出的值可能略有不同。请注意，值显示在产量模型列中，因为该列包含模型的公式。还请注意，表包含一个模型脚本，您可以使用它来对观测值拟合非线性模型。

现在您已创建了设计表、执行了实验并在观测产量列中记录了响应数据。接着，开始处理位于 Design Experiment 文件夹中的数据表 Reaction Kinetics.jmp。

探索设计

在分析结果前，构造一个图来查看设计设置。

1.	选择帮助 > 样本数据库，然后打开 Design Experiment/Reaction Kinetics.jmp。

1.	选择图形 > 图形生成器。

2.	将反应温度拖放到 Y 区域。

3.	将反应时间拖放到 X 区域。

4.	点击图形上的第二个图标以取消选择平滑线。

设计设置

请注意点位于三个区域。没有点位于低温、时间长的区域（图形的右下角）。与正交设计不同，非线性设计不一定在设计区域的角落放置设计点。在本例中，位于低温、时间长的区域的设计点效率低下。

要查看其余三个角落中设计点的密度，请使用“等高线”工具。

5.	点击以启用“等高线”工具。

点击完成。

包含密度等高线的设计设置

请注意，有相对较少的点在时间短的高温区。从设计表，您可以看到只有三个这样的点。因为模型和参数规格，最优设计将更多设计点放置在时间长的高温区。

分析结果

您通过可视方式探索您的设计后，接着分析结果。

注意：若不执行步骤 1 到步骤 4，您可以运行模型脚本。

1.	选择分析 > 专业建模 > 非线性。

2.	选择观测产量并点击 Y，响应。

3.	选择产量模型并点击 X，预测变量公式。

请注意，模型显示在“拟合定制公式的选项”面板中。

点击确定。

5.	在控制面板中点击执行。

迭代搜索解的过程会持续进行，直到达到停止限值之一。之后，会显示“解”报表和“估计值的相关性”报表。

6.	点击“非线性拟合”红色小三角菜单并选择刻画器 > 刻画器。

7.	要最大化产量，请点击“预测刻画器”红色小三角菜单并选择最优化和意愿 > 最大化意愿。

最大产量对应的时间和温度设置

估计的最大产量为 63.5%，此时反应温度为 540 度（绝对温度），反应时间为 0.1945 分钟。