在单因素试验结果的基础上，采用Box-Behnken设计对碳源（全麦粉）、氮源（花生饼粉）、无机盐（K₂HPO₄与MgSO₄·7H₂O）进行4因素3水平响应面优化试验，结果见表2。以因素为自变量，菌丝生物量为响应值，使用Design Expert 8.0.6软件进行多元线性回归和二次项拟合，可得到二次多项回归方程式（1），方差分析见表3。

\begin{document}$\begin{split} & {Y}=3.34-0.086 {A}+0.21 {B}-0.098 {C}+0.020 {D}+\\&0.0092 {AB}-0.16 {AC}-0.036 {AD}+0.018 {BC}+0.01 {BD}-\\ &0.011 {CD}+ 0.65 {A}^2+0.15 {~B}^2+0.56 {C}^2+0.31 {D}^2。\end{split}$\end{document}

通过表3方差分析表可知，模型P＜0.01，说明回归方程在0.01水平极显著，表明试验设计可靠；失拟项P＞0.05，说明所得方程与实际拟合非正常误差所占比例较小，可用该模型和回归方程来预测试验数据。R²=0.9900，R²_adj=0.9800，进一步说明该模型拟合度较好，可信度高，约98.00%的鹿茸菇液体菌种生物量可用该模型进行预测^[19]。A、B、C、D的P值小于0.01，说明其对菌丝生物量有极显著影响。AB、CD之间交互作用对菌丝生物量有极显著影响，AC、AD有显著影响，BD、BC无显著影响。比较F值大小可知，影响菌丝生物量的因素主次顺序为A全麦粉＞B花生饼粉＞C磷酸氢二钾＞D硫酸镁，交互项影响顺序为AC＞AD＞BC＞CD＞AB=BD。

响应曲面图可更加直观地反映两两因素之间交互作用情况，等高线的形状为椭圆形表示交互作用明显，圆形则表示交互作用不明显^[20]。在全麦粉质量浓度为45～52 g·L⁻¹与花生饼粉质量浓度为21.2～23.5 g·L⁻¹、全麦粉质量浓度为45.0～51.5 g·L⁻¹与K₂HPO₄ 质量浓度为1.9～2.2 g·L⁻¹、全麦粉质量浓度为45.2～51.5 g·L⁻¹与MgSO₄·7H₂O 质量浓度为1.8～2.1 g·L⁻¹，菌丝生物量均出现极大值（图4-A～C）；全麦粉与花生饼粉、碳酸氢二钾均存在显著的交互作用（表3）。其余因素之间几乎不存在交互作用，主要由单因素自身决定菌丝生物量（表3、图4）。