Модель ( функція відгуку ) – залежність між факторами та параметрами оптимізації.
y = f(x1,…xn). (1)
Рінянню (1) відповідає деяка гіперповерхня у багатовимірному прсторі, яка зветься поверхнею відгуку, а простір, де вона знаходиться,- факторним простором.
В найпростішому випадку, коли досліджувана функція має один фактор, то поверхня відгуку представляє собою лінію на площині. Якщо факторів два – поверхня у тривимірному просторі.

В загальному випадку, коли дослідження К-факторів рівняння (1) описує поверхню відгуку у К+1-вимірному просторі.
Як правило при дослідженні процесу експериментатор не має уяви, який буде аналітичний вигляд функції. Тму використовують таке рівняння:
y = bo + b1*x1 + …+ bk*xk + b12*x1*x2+…+bk-1,k*xk-1*xk+…+b11*x12+… +bkk*xk2+… (2)
де b – коефіцієнти поліному (коеф регресії);
k – кількість факторів.
Операція заміни однієї функції іншою еквівалунтною – апроксимація.
Рівняння (2),яке отримано емпіричним шляхом,- матмодель процесу. Експеримент потрібен щоб знайти чисельні значення коефіцієнтів поліному.
Поліноми бувають нульвого ступеню, 1-го, 2-го, ... порядку, які можуть бути повними та неповними. На практиці найбільшого розповсюдження отримали моделі 1-го та 2-го ступеню.
До моделі при плануванні експерименту ставлять вимогу – адекватність.
Адекватність – властивість моделі передбачити результати експерименту в деякій ділянці з потрібною точністю. Адекватність моделі перевіряють після реалізації експериментів.