公众价值观与政策类型目标一致性对垃圾分类行为的影响:基于响应面分析

实施垃圾分类是破解当前“垃圾围城”困境的关键。已有理论研究探索了公众价值观和政策类型对垃圾分类行为的影响,但鲜有研究探讨二者目标一致性对私人和公共领域垃圾分类行为的影响。本文基于A-B-C理论分析框架,结合二元价值观与环境政策干预理论,将公众价值观与政策类型按照目标一致和不一致构建了四种不同的组合,并运用多项式回归和响应面分析,对全国31个省份收集的1 588份问卷进行研究。结果发现:(1)目标一致的个人利益-结构型政策和集体利益-信息型政策组合均对私人和公共领域垃圾分类行为产生积极影响;(2)集体利益-信息型政策组合效果更优;(3)目标不一致的集体利益-结构型政策和个人利益-信息型政策组合对私人和公共领域垃圾分类行为有积极作用时,集体利益和信息型政策分别起主导作用;(4)公共领域垃圾分类行为在公众价值观与政策类型目标一致性组合与私人领域垃圾分类行为之间起中介作用。本研究提出的垃圾分类政策建议有助于构建垃圾分类的长效机制。

工作−家庭冲突与中小学教师工作繁荣的关系:基于多项式回归与响应面分析的探索

使用问卷法对2876名中小学教师进行调查,探讨工作−家庭冲突的双向对比情况与中小学教师工作繁荣的关系,以及心理资本在二者关系中的作用机制。结果发现:(1)当工作干扰家庭与家庭干扰工作水平一致时,与“低−低”干扰相比,“高−高”干扰的教师具有更低的工作繁荣水平和心理资本水平;(2)当工作干扰家庭与家庭干扰工作水平不一致时,与“高−低”干扰相比,“低−高”干扰的教师具有更低的工作繁荣水平和心理资本水平;(3)教师的心理资本在其工作−家庭冲突与工作繁荣的关系之间起部分中介作用。

基于响应面分析下中草药移栽机的优化设计

通过响应面分析法对中草药移栽机进行优化设计,以提高中草药种植效率和质量。首先,选取移栽速度、移栽深度和移栽器械倾角3个因素作为设计变量,选取移栽成功率和移栽损伤率作为评价指标;在此基础上,设计了一个采用多种传感器组合的控制系统,采用模糊控制算法进行控制,并通过试验得到的数据进行响应面分析,得出了最优设计方案。研究结果表明:最优移栽速度为0.2 m/s,最优移栽深度为15 cm,最优移栽器械倾角为25°;通过优化设计,中草药移栽机的移栽成功率提高了11.8%,移栽损伤率降低了9.6%,取得了较好的效果。

双作用液环压缩机壳体型线响应面分析及多目标优化

为探究双作用液环压缩机壳体型线对其内流场及性能的影响机理,采用DFFD参数化方法对多级双作用液环压缩机椭圆形壳体型线进行响应面优化分析,并结合NSGA-II多目标优化方法对吸排气区壳体型线进行协同优化。采用VOF多相流模型对该液环压缩机全流域进行非定常计算,双作用液环泵内相态场、压力场基本呈径向对称分布,吸排气区域及叶轮壳体内流场与单作用液环泵分布规律基本一致,随着级数增大液环内的气相区域逐渐减小。响应面结果表明吸气量的大小主要取决于吸气口始端和末端的壳体型线,当R_(A)值趋于0水平,R_(B)处于低水平时,吸气量趋于最大值。轴功率主要受吸、排气口始端位置壳体型线影响,R_(A),R_(C)值越小,轴功率越小。效率的大小主要取决于吸气口始端和末端的壳体型线,且R_(A)值越大,R_(B)值越小,效率越高。在额定出口压比条件下,以吸气量和效率作为优化目标对液环压缩机进行NSGA-II多目标优化,获得其Pareto前沿的最优效率设计J和和最优流量设计K,J方案流量和效率分别高于原方案1.40%和2.53%,K方案流量和效率分别高于原方案16.4%和0.61%。

响应面分析法优化减压热脱附技术处理油基钻屑

采用减压热脱附技术处理油基钻屑,考察了热脱附温度、热脱附时间和系统真空压力对脱油率的影响,在此基础上,采用响应面分析法建立了各因素与脱油率之间关系的数学模型,优化了工艺参数。实验结果表明,在热脱附温度350~450℃、系统真空压力-0.07~-0.09 MPa、热脱附时间60~90 min的条件下,脱油率可达98%以上。各因素对脱油率的影响依次为热脱附温度>系统真空压力>热脱附时间;在热脱附温度420℃、系统真空压力-0.08 MPa、热脱附时间80 min的最佳工艺条件下,平均脱油率为98.67%,与模型计算值(100%)仅相差1.33%,剩余固体的平均含油率为0.37%。回收油的组分与0号柴油基本一致,可用于配制钻井液。剩余固体中未发现重金属元素和放射性元素,能够满足《页岩气勘探开发油基岩屑处理方法及控制指标》(GB/T 41518—2022)中“可用于油气田建设基础材料”的要求。

基于响应面法与MOGA算法的竹集成材榫接合椅子节点力学分析及优化

竹集成材是符合“双碳”目标的可持续发展绿色材料,具有“以竹代木”的巨大潜力。本研究借助竹集成材优良材料性能,基于榫卯结构特性,以竹集成材榫接合椅子为例,运用有限元法(FEM)进行椅子静载荷及耐久性分析,探究竹集成材榫接合椅子及榫接合节点力学特性,搭建响应面模型求解竹集成材T型椭圆榫接合节点榫卯尺寸与其最大等效应力、总形变和最小安全系数的关系,并运用MOGA多目标遗传算法以形变最小化、安全系数最大化为优化目标,进行榫卯尺寸优化。结果表明:竹集成材榫接合椅子静载荷分析所得椅子最大等效应力为6.818 MPa,位于座面大边与椅后腿榫接合节点;最大等效应变值为4.245×10^(-3),位于椅子扶手与椅后腿榫接合节点;椅子发生的最大形变为4.433 mm,分布在椅子靠背位置。椅子耐久性分析所得最大等效应力及最大等效应变均位于椅子扶手与椅后腿榫接合节点,分别为4.999 MPa和3.113×10^(-3);椅子整体发生的最大形变为3.251 mm,位于椅子靠背上端。由竹集成材T型榫接合节点响应面分析可知,椭圆榫接合节点的最大等效应力及最大形变随着榫头厚度a及榫头长度l的增大而减小,安全系数随之增大,榫卯尺寸对T型榫接合节点力学强度的影响以榫头厚度a和榫头长度l为主,榫头宽度b影响不显著。运用MOGA算法优化竹集成材椭圆榫尺寸,优化结果与实际试验结果的相对误差为3.93%,相对误差较小,证明优化方法及结果有效。本研究为竹集成材椭圆榫的加工生产提供参考,并为竹集成材榫接合椅子的榫卯尺寸设计提供科学优化方法。

响应面法优化糖精生产新工艺及产物分析

研究以传统的苯酐法生产糖精过程为基础,对糖精生产工艺中的氨化反应,采用去甲苯的工艺条件,用环保溶剂水替代有机溶剂。在单因素优化的基础上,通过响应面优化法,建立相关的实验模型,分析了对反应影响较大的温度、配比和反应时间等参数之间的交互作用的影响以及对产品收率的影响。经优化后的最佳的工艺条件为n(氨水)∶n(2-甲氧羰基苯磺酰氯)=4∶1,反应温度为73.94℃,反应时间为31.80 min,此条件下糖精收率为88.85%。优化后的工艺条件不仅减少了甲苯等有机溶剂在生产过程中的风险,而且新生产工艺的反应条件温和相比与甲苯溶剂下的生产条件收率也有所提高。

基于响应面分析法的微型旋流器结构参数优化

针对常规双锥旋流器对小粒径油滴难以分离的问题,设计了一种主直径为20 mm的微型旋流器。为进一步增强微型旋流器的分离性能,利用PB试验和响应面分析法的CCD (中心组合设计)试验对影响微型旋流器分离性能的结构参数进行优化。PB试验对影响微型旋流器分离性能的6个因素进行了评价,筛选出具有显著效应的大锥角和溢流管直径两个因素;采用RSM试验设计确定了主要影响因素的最优结构参数值:大锥角为15.28°和溢流管直径为7.25 mm;明确了大锥角与溢流管直径对分离效率的交互影响关系,分别构建了分离性能与待优化参数的数学模型。通过数值模拟,对完成结构优化的微型旋流器进行分离性能验证,结果表明,分离效率较优化前的91.15%提升至优化后的93.77%,分离效率可提升2.62个百分点,该研究为微型旋流器分离性能的进一步提升提供了优化思路。

基于响应面分析的高抗原活性猪链球菌2型疫苗培养基的研制与效果评价研究

试验旨在研制具有高抗原活性的猪链球菌2型(Streptococcus suis type 2,SS2)疫苗培养基。研究以SS2 CVCC60615株为试验对象,通过单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面分析得到SS2疫苗培养基。培养基发酵验证结果显示,SS2疫苗培养基菌液最大活菌数为1.09×10^(9) CFU/mL,是TSB培养基最大活菌数的2.41倍。测定SS2不同时间点的抗原活性发现,在SS2发酵培养过程中当活菌数达到最大值后的1~3 h内细菌的抗原活性最高。小鼠感染试验表明,SS2抗原活性最高时制备的灭活疫苗与商品化灭活疫苗相比具有更高的免疫球蛋白G(IgG)抗体效价和疫苗保护率。研究表明,采用研制得到的高抗原活性SS2疫苗培养基制备的灭活疫苗具有IgG抗体效价高、免疫保护力强的优点。

基于响应面分析法的碱矿渣砂浆强度和收缩性能影响因素分析

研究了不同影响因素以及因素交互作用对碱矿渣砂浆的抗压强度和收缩性能的影响,通过设定膨胀剂掺量、减缩剂掺量、玄武岩纤维体积掺量等3个因素的不同水平,采用响应面分析法设计试验并建立抗压强度和干燥收缩的预测模型,并对优化结果进行试验验证。结果表明:模型失拟项不显著,试验数据与模型不相关程度不显著,模型可信,且试验的精确度和可信度高;3个因素对抗压强度的影响敏感程度为:膨胀剂>玄武岩纤维>减缩剂;3个因素对碱干燥收缩率的影响敏感程度为:减缩剂>膨胀剂>玄武岩纤维。对比模型最优化预测结果与验证试验结果发现,二者的抗压强度和干燥收缩率相对误差分别为2.2%和2.5%,说明使用响应面分析法进行理论分析获得的预测结果与碱矿渣砂浆的抗压强度和干燥收缩率实测结果相匹配。

基于响应面法的应变测量精度因子的分析与优化

应变计是诊断结构杆件健康状态的重要传感器,不同应变计其测量精度不同,为研究应变计达到更高测量精度所要求的条件,对应变计敏感栅结构参数及所处的环境温度进行了优化分析。首先,采用有限元计算方法分析了敏感栅栅丝长度、栅丝长宽比以及温度对测量精度的影响;然后,利用design-expert建立了测量精度的响应面模型,并利用评价函数法对响应面模型进行了优化,得到了最优的参数组合;最后,通过格构式杆件的拉压试验进行了优化验证。研究结果表明:敏感栅长宽比存在中间最优值;测量精度不随敏感栅长度的增加而提高;25℃是较佳的测量环境温度;利用评价函数法对响应面模型优化得到了最优参数组合,即L=4 mm,H=2 mm,T=25℃,通过试验验证了优化后的参数组合较优化前使应变计的测量精度有了明显的提高,较优化前提高了3.760%。对建立的应变计测量精度响应面进行优化,可明显降低所研究因子的叠加效应对应变计造成的测量误差,该研究方法为应变计的设计与选择提供了有效依据。

如何发挥AIGC的教育效能?——基于响应面分析的数字素养高意识能力培养

数字素养是教育数字化转型背景下教师专业能力的重要组成部分,而数字技术赋能教师数字素养高意识能力培养成为素养发展的关键一步。基于此,文章将公平性、不确定性、鲁棒性作为测试指标,将准确性、高效性作为评价指标,将字数、要点数、追问轮次、正确率、拓展度、意识度作为实验指标,采用响应面分析法进行了“面向数字素养高意识能力培养的AIGC问答”实验,实验结果表明:AIGC生成内容的测试因素(字数、要点数、追问轮次)对学习者的数字素养高意识能力具有显著影响;三个测试因素及其因素组合之间存在响应面上的交互作用;在合理控制字数的前提下,保持要点数适中并不断追问,是确保AIGC给出优质答案的最佳路径。根据此研究结论,文章基于扰动临界点机制、角色导向机制、高意识思维链机制提出了AIGC的实践路向。文章应用AIGC对学习者的数字素养高意识能力进行研究,揭示了AIGC培养学习者数字素养高意识能力的教育效能,可为应用AIGC开展教育实践的相关研究提供借鉴。

单因素试验结合响应面分析法对黄连木叶片挥发性有机物萃取条件的优化

【目的】研究彩叶植物黄连木叶片挥发性有机化合物(VOCs)萃取的最佳试验条件。【方法】选取黄连木叶片作为试验材料,在单因素试验的基础上,采用中心组合(Box-Benhnken)试验设计原理,设计了四因素三水平29个试验点的响应面分析模型,优化了顶空固相微萃取法的萃取温度、震荡时间、加样量和解吸附时间,随即采用SPME-GC-MS测定黄连木叶片挥发性有机物种类、相对含量及总峰面积。【结果】黄连木叶片挥发性有机物萃取的最佳试验条件为:萃取温度35℃、震荡时间30 min、加样量0.50 g、解吸附时间5 min,在最佳条件下结合GC-MS分析测得黄连木叶片中共有63种成分,其中萜烯类、醛类、烷烃类、酮类、醇类、酯类、炔类化合物的相对含量分别是89.87%、9.24%、0.54%、0.18%、0.14%、0.02%和0.01%。【结论】单因素试验结合响应面法优化的顶空固相微萃取条件适合快速测定黄连木叶片的挥发物,萜烯类化合物为主要挥发物。

响应面法优化秀珍菇多糖提取工艺及初步结构分析

为研究秀珍菇多糖的最优提取工艺及初步结构,以新鲜秀珍菇子实体为原料,在单因素试验基础上,以多糖含量和铁还原力为指标,采用响应面试验优化秀珍菇多糖的提取工艺,利用红外光谱、扫描电镜对其结构进行初步分析,并进行热稳定性分析。结果表明,秀珍菇多糖最优水提工艺条件为:浸提时间3.2 h、提取次数2次、浸提温度90℃、液料比20 mL/g,在此条件下秀珍菇多糖含量的预测值为53.02 mg/g,实测值53.98 mg/g,铁还原力值0.634,实测结果与预测值符合良好。结构分析表明,秀珍菇多糖为吡喃糖构型的多糖,立体结构疏松、表面光滑、质地坚硬,在所测试的温度范围内,即300℃以内没有解体,热稳定性较好。本研究优化了秀珍菇多糖的提取工艺,经初步官能团分析确认其为多糖构型,为后续秀珍菇多糖功能性物质的开发研究提供了理论依据。

基于环介导等温技术检测人甲流H1N1病毒的响应面优化分析

目的为了建立人甲型流感H1N1病毒的环介导等温扩增(LAMP)体系,本研究以H1N1病毒核酸扩增效率为指标,通过响应面分析优化探讨LAMP检测H1N1流感病毒的最佳反应条件。方法根据Box-Benhnken响应设计原理,对影响LAMP反应关键因素(甜菜碱浓度、引物浓度、反应温度)进行三因素三水平响应面法优化。同时选取60例确诊甲流临床核酸样本和60例健康受试者核酸样本,分别采用聚合酶链反应(PCR)技术和LAMP检测技术进行比对评估(评估指标包括灵敏度、特异性、准确度)。结果响应面回归模型能较好地预测LAMP检测效果与甜菜碱浓度、引物浓度和反应温度之间的关系,经过优化LAMP反应体系提高检测灵敏度和缩短反应时间。同时与PCR检测结果相比,LAMP检测实现100%的灵敏度、98.9%的特异性和99.2%的准确度,检测下限可达100 copies/ml。结论本研究建立的H1N1甲流LAMP检测是一种高效、灵敏、特异性高且不需要复杂设备的检测方法,适用于基层医疗卫生机构或居家自测,对季节性甲流病毒监测及暴发时应急检测具有重要意义。

双梁桥式起重机主梁动态特性分析及响应面优化

为提升起重机主梁结构的抗振性能,针对双梁桥式起重机主梁进行动力学分析,并基于响应面法对主梁结构进行动力学优化。针对双梁桥式起重机主梁模型进行有预应力的模态分析和谐响应分析,得出主梁结构的固有频率、振型及频响曲线,对比分析结果,选择谐响应分析下的X方向、Y方向的最大位移作为后续优化设计的目标函数。通过灵敏度分析筛选设计变量,并运用面心复合设计获取样本点,构建Kriging响应面模型进行结构和材料参数优化。结果显示,优化后的主梁相比原型主梁,谐响应分析下的X方向、Y方向的最大位移分别降低了23.1%和25.5%,其质量降低了1.8%,这对主梁结构设计及抗振性能提升提供了技术支持。

基于响应面分析法研究生物法提取玉米淀粉的工艺参数

玉米淀粉是一种重要的食品原料和工业原料,提取方法很多,其中生物法是一种较为环保且高效的方法。采用生物法提取玉米淀粉时涉及许多工艺参数,如酶用量、反应温度、反应时间等,如何通过优化这些参数提高玉米淀粉的提取率是一个重要的研究方向。本文对生物法提取玉米淀粉的工艺参数进行了优化,最终得到最佳的工艺参数:酶用量2U/g、反应时间6h,反应温度50℃、pH5.6。

响应面法优化超声提取多花黄精多糖工艺及其生物活性研究

通过响应面法和超声波辅助法优化多花黄精多糖的提取工艺,并研究多糖的抗氧化活性。采用单因素试验及Box-Behnken Design方法,以提取物中多糖的含量作为评估指标,以确定最佳提取工艺。结果显示,超声功率对多花黄精多糖含量影响有显著影响,液料比、超声波时间、超声波温度对实验结果影响不大。多花黄精多糖的最佳提取工艺条件为:液料比41 mL/g、超声时间40 min,超声功率151 W,超声温度59℃,最佳提取工艺条件下多花黄精多糖含量可达(16.67±0.53)%,且具有较强的抗氧化活性,30 mg/mL的多花黄精多糖对DPPH·的清除率为(61.35±0.96)%,对ABTS^(+)·的清除率为(97.58±0.70)%。因此,基于对多花黄精多糖的超声辅助进行响应面优化的提取工艺可靠、提取率高,可为进一步开发利用多花黄精提供依据。

响应面法优化黑桑椹黄酮超声波提取工艺

为优化黑桑椹总黄酮超声波提取工艺,以库尔勒市阿瓦提乡采摘园种植的黑桑椹果实为原料,在单因素试验结果的基础上,分别选取乙醇体积分数、提取温度、提取时间、液料比4个因素开展Box-Behnken中心组合试验,利用Design-Expert 8.06软件对结果进行分析和优化。结果表明,黑桑椹中黄酮类物质的最佳提取工艺条件为:乙醇体积分数60%,提取温度70℃,超声时间40 min,液料比30∶1(mL/g)。在此工艺条件下,黑桑椹黄酮类物质提取量为9.565 mg/g。说明应用响应面法所得到的提取工艺参数可行性强、可靠性高。

响应面法优化秋葵预制菜真空蒸汽脉动烫漂工艺

将真空蒸汽脉动烫漂技术应用到秋葵预制菜处理中,以色差、脆度、蛋白质含量、感官评分为指标,分别进行蒸汽烫漂单因素试验和四因素三水平响应面试验,通过响应面法分析烫漂真空度、烫漂温度、烫漂时间和脉动次数对综合评分的影响,建立二次回归数学模型,对秋葵预制菜真空蒸汽脉动烫漂工艺参数进行优化。结果表明:各秋葵预制菜品质的影响顺序为烫漂时间>脉动次数>烫漂温度>烫漂真空度。最佳工艺参数:烫漂真空度0.04 MPa,烫漂温度108℃,烫漂时间70 s,脉动次数2次,此工艺条件下,色差值6.36,脆度1824.68,蛋白质含量1.66%,感官评分31,综合评分0.8795分。研究结果可为预制秋葵菜品的加工提供参考。