做配方试验时，几种原料单独看都有可用范围，放进混料设计却可能无法生成试验点。有时软件还会自动缩小某个组分的上限，让人担心输入出了问题。混料中的各组分受到总量限制，一项增加，其他项就要相应减少，因此不能只逐行检查上下限。设置时还要把单个组分范围、组分之间的关系和总量放在一起核对。以下采用Design Expert英文界面的操作名称。

　　一、Design Expert如何设置混料设计的组分约束

　　录入前先确定各数值表示整份配方的比例，还是某部分原料的实际用量。总量口径确定后，组分上下限和附加约束才能使用同一套数值。

　　1、统一组分单位和混料总量

　　整份配方按百分数输入时，总量通常填100；按小数比例输入时，总量填1。如果只研究配方中占比固定的一部分原料，也可以把该部分的合计作为总量，但不能混入整份配方的百分数。

　　①点击【New Design】→【Mixture】，选择适合带约束区域的【Optimal】。

　　②在【Mixture Components】中填写组分数量，在【Name】中输入原料名称。

　　③在【Total】中填写组分合计值，在【Units】中填写统一单位。

　　④对照原始配方表，将各组分数值换算到相同口径后录入。

　　2、填写单个组分的上下限

　　①在各组分的【Low】和【High】中填写允许范围，逐行核对组分名称。

　　②固定比例的组分，将【Low】与【High】设为相同数值。

　　③按【Tab】提交当前输入，再点击【Next】，查看是否出现范围调整提示。

　　单位栏主要用于说明数值含义，填写百分号不会自动把0.2换算成20。固定组分也会占用混料总量。例如总量为100，固定添加剂占10，其余组分合计就应为90，不能再按100分配。

　　3、添加组分之间的线性约束

　　①返回组分设置页面，点击【Edit Constraints】。

　　②若要求A与B合计在30到50之间，在表达式栏输入【A+B】，将【Low Limit】填为30，【High Limit】填为50。

　　③若要求A不少于B的两倍，另建一行输入【A-2*B】，将【Low Limit】填为0。

　　④点击【OK】，核对约束内容，再点击【Next】继续设置。

　　二、Design Expert组分比例约束冲突如何检查

　　软件无法继续时，应先判断是否还存在满足全部条件的配方。单个范围填写正确，不代表这些范围能够同时成立；更换设计类型也不能解决条件本身的矛盾。

　　1、检查上下限能否容纳指定总量

　　仅考虑各组分上下限时，下限合计不能超过总量，上限合计不能小于总量，各组分的下限也不能高于上限。例如总量为100，三个组分下限分别是50、35、20，合计已经达到105，试验区域就不存在。

　　①返回组分表，核对【Total】，记录各行【Low】与【High】。

　　②分别计算全部组分的下限合计、上限合计，与【Total】比较。

　　③找出录入错误或口径不一致的数值，依据配方要求修正对应【Low】或【High】。

　　④重新点击【Next】，记录仍然出现的提示。

　　2、逐条检查附加约束之间的关系

　　①在设计副本中打开【Edit Constraints】，记录每条表达式及其【Low Limit】、【High Limit】。

　　②右击需要暂时移除的约束行行头，再按界面提示选择【Clear】，保留其他条件。

　　③点击【OK】并继续生成设计，记录当前结果，再逐条恢复约束。

　　④对照组分表中的【Low】和【High】，手工代入一组拟用配方，核算各条约束。

　　例如总量为100，C至少占30，则A与B合计至多为70；此时另加A与B合计至少80的要求，就产生冲突。检查时还要核对字母对应的原料，避免调整组分顺序后仍沿用旧表达式。临时移除约束只用于定位，正式设计应保留全部必要条件。

　　三、Design Expert约束调整后如何确认设计区域

　　通过输入检查，只说明软件能够继续处理这些条件。试验点是否覆盖所需配方范围、组分变化是否足够，还要结合生成结果判断。

　　1、看懂软件自动收紧的范围

　　软件调整上限，可能只是根据总量和其他组分下限算出了实际可达到的范围。例如总量为100，B至少占30、C至少占20，那么A即使填写上限60，也只能达到50。

　　①对照调整提示，记录被修改的组分及原始【High】。

　　②用【Total】减去其余组分的【Low】合计，核对该组分能够达到的上限。

　　③返回组分表，确认调整后的范围是否仍覆盖计划研究的配方。

　　2、区分约束冲突与设计类型不匹配

　　①对无法匹配单纯形区域的提示，返回【Mixture】，检查当前是否选择【Simplex Lattice】或【Simplex Centroid】。

　　②组分范围不等或带有多组分约束时，改选【Optimal】，重新核对【Total】及【Edit Constraints】内容。

　　③生成设计后，点击【Evaluation】→【Graphs】，切换到等高线视图查看约束区域。

　　区域不是标准单纯形，并不等于配方没有可行组合。Optimal设计能够处理更灵活的区域，但若条件已经把区域压缩成一条线或一个点，部分组分就无法独立变化，原计划的模型也可能无法估计。此时应回到试验目的，判断哪些效应仍有条件研究。

　　3、核对试验表与实际称量要求

　　①打开生成的试验表，逐行计算组分合计，核对是否等于【Total】。

　　②选取靠近边界的试验点，代入【Edit Constraints】中的各条表达式，检查是否满足限制。

　　③将组分数值换算成实际称量值，核对天平精度和原料添加要求。

　　④出现舍入后超出范围的配方时，记录对应试验点，重新评估输入边界后生成设计。

　　数学上可行的比例，落到称量时仍可能难以执行，尤其是添加量较少的组分。正式试验前应确认操作精度与设计要求一致，避免现场随意取整后，把已经改变的配方仍按原试验点录入分析。

　　总结

　　Design Expert的混料约束功能，可以把原料用量和配方之间的限制明确地纳入试验安排，减少不可执行组合占用试验资源。约束设置也反映了对配方的已有认识，哪些来自生产要求，哪些只是经验范围，应当有清楚的依据。保留必要边界，同时给组分留下足够的变化空间，后续分析才更有机会回答实际问题。希望这些检查方法能帮助大家把混料试验安排得更清楚。如有Design Expert相关需求，可联系咨询。