Phương pháp tối ưu hóa thống kê dựa trên quy hoạch ma trận nhiều yếu tố là phương pháp hữu hiệu nhất nhằm tìm kiếm hệ chất HĐBM thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật đề ra. Thành phần khối lượng của các chất HĐBM được xem như là các biến thực nghiệm và hàm mục tiêu sẽ là giá trị σ của hỗn hợp chất HĐBM được lựa chọn dựa trên tiêu chí tương hợp tốt với nước và bền nhiệt. Thành phần và nồng độ tối ưu của hệ chất HĐBM được xác định khi hàm mục tiêu σ đạt giá trị cực tiểu.
Phương pháp xác định:
- Tiến hành một số thí nghiệm thăm dò nhằm xác định miền giá trị của các biến theo tiêu chí tương hợp tốt với nước và bền nhiệt.
- Xác định phương trình hồi quy theo quy hoạch ma trận yếu tố toàn phần bằng phần mềm thống kê.
- Thu hẹp vùng khảo sát của các yếu tố để thực hiện quy hoạch tối ưu hóa theo phương án quay bậc hai của Box – Hunter bằng phần mềm thống kê.
- Sử dụng phần mềm Minitab để vẽ mặt tối ưu và xác định thành phần của hệ tối ưu.
- Các bước tiến hành tối ưu hóa bằng phần mềm như sau: + Nhập chương trình phối trộn hệ 3 cấu tử.
+ Nhập giá trị cận trên và cận dưới vào chương trình để truy xuất số liệu các thí nghiệm cần khảo sát.
+ Từ số thí nghiệm ở đỉnh và ở tâm truy xuất ra số thí nghiệm chuẩn. Tiến hành đo σ của các hệ này và nhập vào chương trình.
+ Chọn biến phụ thuộc (σ) và các biến độc lập (nồng độ khối lượng của các chất HĐBM hợp phần).
+ Chọn mô hình phương trình bậc hai cho phương trình hồi quy. + Chọn Surface plot (fitted response) để vẽ mặt 3D thể hiện cực trị.
+ Chọn Trace Plot of Expected Responses để hiển thị giá trị thành phần của hệ tối ưu.