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1、2用电子表格Excel进行均匀设计数据处理的基本步骤实际上，利用Office中的电子表格Excel就可以满足一般情况下处理均匀设计数据的 需要。基本操作步骤如下：2.1 确认回归分析功能的安装回归分析功能位于“工具一一数据分析一一回归”，或者利用Office光盘完成Excel 中分析工具的安装。在Excel中的“工具”中选择“加载宏”，再选择“分析工具库”，然 后插入Office光盘，点击“确定”，完成Excel中分析工具的安装。以后在“工具”中就 可以看到“数据分析”选项了，我们需要的是其中的“回归”功能。2.2 实验数据的整理将试验方案的各因素假设为XI, X2.Xn，试验结果为Y。利用“
2、回归”，将试验方案 的各因素水平(具体数值)选为“x值输入区”，试验结果则选为“y值输入区”，按照需 要设置“置信度”、“输出选项”、“残差”等，就能得到该试验的回归分析结果。2.3 回归分析参数的矫正 对于回归结果的处理，系数相对较小的项可以舍去。比如，回归结果中某项的系数极小而其指数项系数可以接受，那么可以舍去原来的一次项而考虑该因素的指数项与指标之间的 关系。2.4 优化方案，得到最佳值 得到的回归方程可以通过求极值的方法得到最佳值，与直观结果进行比较分析，重复或追加试验，优化方案。3用电子表格Excel进行均匀设计数据处理的过程举例中药中常含有挥发油类有效成分，为了防止其散失，保证疗效
3、，经常在提取挥发油后用 环糊精包结。B 环糊精饱和溶液法包结挥发油的工艺优选中常常考虑的因素有：B 环糊 精与挥发油用量比、包结温度、包结时间等。表1是文献3报道的一个均匀设计的试验 方案及其结果。表1 环糊精饱和溶液法包结挥发油的均匀设计及其结果(略)该文献得到的回归方程为 y= 90.7 - 61.6 (1/xl) + 0.04 x2 - 0.08 x3，F= 1.03 F0. 1。用 Excel 直接得到的方程为 y= 68. 8 - 1.43 x1+ 0.10 x2 - 0.09 x3，F= 0.42(p=0.75), R2=0.30。这个方程经过对第一个变量取倒数得到y= 90.9
4、- 61.8 (1/x1) +0.04x2-0.08x3 ， F= 1. 10 (p=0.47) ， R2=0.52 ，和文献得到的回归方程基本一致。 但是，方程的回归检验显著性不能满足要求，相关系数也很小。文献到此即转入正交设计进 行试验，又进行了 9次正交实验才得到结果，而利用Excel可以不用再进行正交实验，利用 前面已取得的数据接着进行分析即可。对于多元一次方程的回归分析，考虑用(Xl+X2+Xn) n=Y的回归形式，即多元n次 线性回归，也就是考虑试验各因素之间的交互作用(即X1*X2, X2*X3,X1*X2*X3)等, 就可以利用Excel强大而灵活的计算功能自行加入各因素的指数
5、项及交叉项,然后使用“回 归”功能，将要考虑的各项一并选为“x值输入区”就可以完成多元n次线性回归了。将表 1的数据处理见表2。表2 多元回归设计的变量设置(略)回归后我们得到了一个相关系数为1，含11项的回归方程。显然，这个方程过于复杂 也无此必要。因此可以舍去一些系数相对很小的项，简化得到方程： y=-15.28+9.86x1+3.03x2+0.78x12-0.48xlXx2 , F= 38.57 , R2=0.99。这个方程已经去掉 了 x3，即时间因素的影响，该因素在试验范围内对挥发油包结率的贡献可以忽略，实际中 可以采用方便操作的一个条件即可。同时，可以看出试验中B 环糊精与挥发油用
6、量比在 起主要影响的同时还与包结温度之间存在交互作用（xlXx2）。继续简化，去掉交互项和x2,得到方程：y=16.76+19.93xl-1.55xl2, F= 7.12F0.05, R2=0.78。其含义是：在B 环糊精饱和溶液法包结挥发油的工艺中，B 环糊精与挥发 油用量比、包结温度、包结时间等因素对包结率的影响中B 环糊精与挥发油用量比占主 导位置，其余因素可以根据方便试验的原则选择。该方程的极值为（6.43， 80.83），即在 B 环糊精与挥发油用量比为6.43时，挥发油包结率可以达到80.83%（文献通过正交设 计得到最佳包结条件为：挥发油（ml）与环糊精（g）量比为1： 6）。
7、此时的回归方程仅 含一个变量xl,也可以直接利用Excel的作图功能做B 环糊精与挥发油用量比与包结率 的散点图并添加趋势线，得到回归方程，其结果与最后得到的方程一致。做图法也可以看出 在 6.5 附近可以得到该方程的极大值（80）。4 结语 以上实例分析结果与文献结果基本一致，而采用均匀设计经过回归分析只用了7次试 验，比文献总试验次数16次减少了一半以上的工作量。高英等4进行了均匀设计与正交 设计在金莲花提取工艺筛选研究中的比较，结果表明正交设计与均匀设计试验所得的结果相 近，而试验次数分别为 25 次和 7 次。由于均匀设计的数据分析一般要藉助于回归分析，要用到线性回归模型、二次回归模型
8、、 非线性模型，以及各种选择回归变量的方法（如前进法、后退法、逐步回归、最优回归子集 等），可以使用专业统计软件进行数据处理及结果求算。但是用上文介绍的方法也可以完成 相当多的分析工作，而且有利于研究者对数据分析过程的认识。加强均匀设计在药物制剂工 艺、处方分析等方面的研究和应用，将对医药研究工作有所裨益。本文抛砖引玉，以资大家 借鉴。对此感兴趣的读者可以参考文献5， 6获得更详细的介绍。【参考文献】1 方开泰均匀设计与均匀设计表北京：科学出版社， 1994， 14： 492莫少红.均匀设计法在中药制剂中的应用概况.时珍国医国药，2001, 12（8）： 734 7353 刘长河.乳香、香橼、前胡挥发油的包结研究.中药材， 2002， 25（7）： 497498.4 高英，李卫民，伍淑华，等.均匀设计与正交设计在金莲花提取工艺筛选研究中的比 较应用.中国实验方剂学杂志， 2002， 8（1）:13.5 方开泰，马长兴.正交与均匀设计. 北京：科学出版社， 2001.6 香港浸会大学均匀设计主页 . http： /www.math.hkbu.edu.hk/UniformDesign/
