Assegnare valori al livello dei fattori in una progettazione dello schermo definitivaCiao a tutti,
Ho sette fattori continui a tre livelli per un DOE. Definitive Screen Desgin (DSD) sembra adattarsi meglio al mio scopo. Per ciascun fattore, ho tre campioni di test fisici da assegnare ai tre livelli. Tuttavia, non rappresentano i valori massimo e minimo del fattore. Come posso assegnare i valori fisici a ciascun livello di fattore nella progettazione?
Grazie,
John
Ri: Assegnare valori al livello di fattore in un progetto di schermo definitivoInnanzitutto mi scuso per il ritardo nella risposta.
Dalle tue domande risulta chiaro che hai bisogno di una formazione nella progettazione di esperimenti. È difficile educare qualcuno a brevi scambi all'interno di una discussione su un forum come questo. Voglio segnalarti alcuni libri che ti aiuteranno.
- In JMP, seleziona Aiuto > Libri > Progettazione di esperimenti .
- Ottieni una copia di "Optimal Design of Experiments" di Goos e Jones.
Offriamo anche formazione sulla progettazione di esperimenti. Supponendo che tu abbia già familiarità con JMP e i metodi di analisi ANOVA e regressione, trarrai vantaggio dalla partecipazione a un corso per:
Per quanto riguarda le tue domande specifiche:
- I progetti PB non affrontano direttamente le interazioni o gli effetti non lineari. La scarsità di effetti e di principi di proiezione potrebbe aiutare a ottenere informazioni sugli effetti di interazione, se validi.
- Il DSD per 7 fattori potrebbe funzionare se alla fine hai 2-3 fattori attivi.
- I termini di ordine superiore non sono inclusi.
- Vengono scoperti dopo che gli effetti principali sono stati selezionati presupponendo che valgano i principi della gerarchia e dell'ereditarietà.
- In alternativa, puoi utilizzare il nuovo approccio Fit DSD se non hai modificato i livelli.
- L'approccio Taguchi può includere tre livelli per i tuoi fattori.
- Non stima apertamente i parametri del modello. Non ci sono interazioni o effetti non lineari di per sé .
- Si tratta di una metodologia di "scegliere il vincitore" tra l'insieme esistente di serie di array interni basata su un rapporto S/N appropriato sui livelli di array esterni.
- Non esiste alcuna modellizzazione e, quindi, nessuna previsione (interpolazione o estrapolazione).
- I progetti Taguchi potrebbero portare a risultati non ottimali se ci sono effetti non additivi.
- Il metodo orientato al modello è la progettazione personalizzata.
- Il metodo Taguchi lo è sicuramente non orientato al modello.
- Il metodo Taguchi fallisce tranne nel caso semplice dei soli effetti principali.
- I design Taguchi non sono i design più economici.
- Metodi orientati al design significa semplicemente metodi focalizzati sul metodo di progettazione (ad esempio, progettazione fattoriale) e il modello è un risultato (termini fattoriali completi). I metodi orientati al modello, come la progettazione personalizzata, si concentrano sul modello e il design ne è il risultato.
Ri: Assegnare valori al livello di fattore in un progetto di schermo definitivoCIAO @Mark_Bailey ,
Mi ci è voluto un po' per digerire tutti i tuoi input. Vorrei provare a riassumere la mia comprensione con le domande seguenti:
Informazioni sui metodi di visualizzazione:
- Orientato al design
- "Questi disegni presuppongono solo gli effetti principali." Quindi non sono progettati per studiare interazioni o termini quadratici?
- "I disegni PB gestiscono gli effetti di interazione (vale a dire, migliori possibilità di stima) rispetto ai normali disegni fattoriali frazionari." Ciò significa che i progetti PB possono gestire esperimenti con le interazioni dei fattori principali, ma NON significa che possiamo includere i termini di interazione nel modello, giusto?
- DSD: "il DSD invariato consentirà di stimare gli effetti principali fino a circa la metà dei fattori nel progetto (sparsità degli effetti) e alcune interazioni ed effetti quadratici (assumendo l'ereditarietà degli effetti)." Supponiamo che io abbia sette fattori, DSD può stimare gli effetti di tre o quattro fattori, ma non di tutti e sette? DSD può stimare alcune interazioni ed effetti quadratici, ma NON include interazione e termini quadratici nel modello, giusto?
Metodo Taguchi
- Può essere fattoriale frazionario o basato su PB
- Le ipotesi includono la dipendenza (ortogonale) tra i fattori, quindi l'interazione causerà problemi
- Non sequenziale, quindi non a scopo di screening
- "Effettua lo screening simultaneamente coprendo lo spazio di progettazione con combinazioni a due livelli e ottimizza 'scegliendo il vincitore' in base a un rapporto S/N derivato dalla media e dalla deviazione standard della risposta osservata (non modellazione)."
- Domanda: Il metodo Taguchi in realtà incoraggia l'uso di tre fattori di livello in modo da cogliere l'effetto non lineare. Perché hai detto che i fattori sono per lo più a due livelli?
Per la mia condizione e il mio obiettivo:
1. Ho 7 fattori continui a 3 livelli
2. Ci saranno interazioni tra i fattori, ma non sappiamo esattamente quali
3. L’obiettivo: ottimizzare le prestazioni del sistema (studiando gli effetti dei fattori)
Orientato al modello: se so cosa (termini principali, di interazione e quadratici) voglio studiare, la progettazione personalizzata è efficace. Inoltre, se viene soddisfatta la condizione additiva, il metodo Taguchi può essere efficace.
Orientato alla progettazione: se non so molto sull'effetto dei termini principale, di interazione e quadratici, l'approccio sequenziale con la progettazione di screening è efficace.
Si prega di commentare/rispondere alle mie comprensioni/domande.
Grazie,
John
Ri: Assegnare valori al livello di fattore in un progetto di schermo definitivoAbbiamo più argomenti in questa discussione. Cercherò di rispondere in modo coerente.
Array ortogonale
No, avevi ragione. I progetti Taguchi utilizzano una "matrice ortognale" per le matrici interne ed esterne del disegno. Si tratta spesso di disegni fattoriali frazionari, ma possono anche essere disegni PB. Sono generalmente limitati a due livelli. I taguchi non vengono utilizzati per lo screening, di per sé . Il metodo di sperimentazione Taguchi non è sequenziale. Esegue simultaneamente lo screening estendendo lo spazio di progettazione con combinazioni a due livelli e l'ottimizzazione "scegliendo il vincitore" in base a un rapporto S/N derivato dalla media e dalla deviazione standard della risposta osservata (non modellazione). Le tue spiegazioni precedenti non mi hanno mai fatto pensare a Taguchi.
I disegni PB producono colonne di fattori ortogonali per l'esperimento e, pertanto, anche le stime degli effetti principali sono ortogonali. Tuttavia, i termini di ordine superiore non sono necessariamente ortogonali.
Esiste un nuovo metodo di progettazione chiamato anche "array ortogonali". Questi disegni generalmente funzionano meglio dei disegni “fattoriali frazionari regolari” in assenza di molte interazioni a due fattori.
Quindi la confusione nasce dai diversi usi dello stesso termine in contesti diversi.
Penso che potresti utilizzare il progetto PB L27 per lo screening se i presupposti dello screening sono validi nel tuo caso. I disegni PB gestiscono gli effetti di interazione (ovvero, una migliore possibilità di stima) rispetto ai normali disegni fattoriali frazionari. Tuttavia, non utilizzerei la nuova OA se sospetti effetti di interazione attiva.
Aggiungi termini di interazione
Non è presente alcun "pulsante di comando Interazione" nella finestra di dialogo Adatta modello.
Puoi sicuramente scegliere tra tutti i termini del modello utilizzando la finestra di dialogo Adatta modello. Vedere Aiuto > Libri > Adattamento di modelli lineari .
Non è possibile aggiungere termini per gli effetti di interazione prima di fare clic Crea tabella nel Progettazione dello screening piattaforma. Questi progetti presuppongono solo gli effetti principali.
Costruire un progetto di screening degli effetti principali
La seconda opzione produce i nuovi progetti OA, non i progetti PB. (I disegni PB sono disponibili insieme ai disegni fattoriali frazionari regolari utilizzando la prima opzione.)
Modificare i livelli del fattore DSD
Sì, puoi modificare i livelli dei fattori dopo aver creato il DSD. Tuttavia, questi cambiamenti comprometteranno le prestazioni e i vantaggi derivanti dall’utilizzo di un DSD . Il DSD è un caso particolare dell'an alias ottimale design personalizzato. Si basa su a struttura definita composto da a coppia ripiegabile di esecuzioni per ciascun fattore in cui il fattore dato è impostato sul valore medio e gli altri fattori sono impostati sul valore basso o alto. Punti centrali vengono anche aggiunti. Le rivendicazioni per una DSD si basano su questa struttura. La modifica dei livelli dei fattori dopo la realizzazione del progetto distruggerà questa struttura, quindi non dovresti aspettarti che il progetto modificato risultante sia un DSD o funzioni come un DSD. Non è più un DSD.
Ma cambiare i livelli è perfettamente legale e il progetto risultante probabilmente supporterà alcune analisi e modellizzazioni ma non nello stesso modo o nella stessa misura del DSD originale. Non è questa l’intenzione del metodo DSD. Il DSD è rigido. Non gestisce tutti i casi in cui lo screening è giustificato e valido. (Fattori difficili da modificare, ad esempio.) Hai letto i post del blog di Brad su uso corretto e improprio del DSD ?
Aggiunta di termini per i progetti di screening
L'interfaccia di JMP per la progettazione degli esperimenti è suddivisa in molti piattaforme che sono specializzati per un dato metodo di progettazione. Hai selezionato il Progettazione dello screening piattaforma. Implementa il metodo fattoriale frazionario regolare di Box e il metodo fattoriale frazionario irregolare di PB. Nessuno di questi metodi affronta gli effetti di interazione direttamente con i termini del modello. Il normale metodo di disegno fattoriale frazionario consente di modificare il generare parole per modificare l'aliasing delle colonne di stima del modello modificando le colonne di progettazione dei fattori. Non è possibile modificare l'aliasing nel design PB. Hai anche selezionato la piattaforma DSD. Questo metodo è ancora più restrittivo. Puoi aggiungere un blocco a due livelli ed esecuzioni aggiuntive al di sopra del numero minimo, ma questo è tutto. In cambio, il invariato DSD consentirà di stimare gli effetti principali fino a circa la metà dei fattori nella progettazione (sparsità degli effetti) e alcune interazioni ed effetti quadratici (assumendo l'ereditarietà degli effetti).
Quindi hai ragione nel dire che le piattaforme Screening Design e Definitive Screening Design non consentono di aggiungere termini al modello perché tale azione non fa parte dei metodi su cui si basano. Questi metodi lo sono orientato al design . La tua idea di iniziare con gli effetti potenzialmente attivi è l'opposto: orientato al modello progetto. In questo modo è un design personalizzato.
Perché non usi il design personalizzato?
Offriamo due corsi di formazione JMP che potresti trovare utili. Il primo corso è la nostra introduzione al DOE ed è basato interamente sulla progettazione personalizzata: Progettazione personalizzata di esperimenti . L'altro corso è dedicato alla situazione particolare dello screening: Disegni di screening moderni . (Nota che il secondo corso è avanzato e presuppone che tu abbia frequentato una lezione per il primo corso.)
Naturalmente anche la guida JMP per la progettazione degli esperimenti è molto utile ( Aiuto > Libri ).
Ri: Assegnare valori al livello di fattore in un progetto di schermo definitivoCIAO @Mark_Bailey ,
Scusate per le confusioni. Provo a chiarirli:
SSD
"Non so cosa intendi con "SSD", ma presumo che si tratti di un disegno fattoriale frazionario o di Plackett-Burnam."
R: Il termine SSD indica la progettazione di screening standard utilizzata dalla guida per l'utente di JMP 13. È in DOE\Classical\Screening Design.
Opzione 1:
"Quindi stai usando un array ortogonale? Il progetto L27 è un progetto PB, non un OA."
A: Penso che l'L27 qui sia un Taguchi L27 OA. Mi sbagliavo basandomi sulla tua descrizione.
Credo che ci siano interazioni qua e là. Quindi non dovrei usare Taguchi L27 OA in questa fase secondo il tuo consiglio.
"Cosa intendi con "aggiungere 11 coppie di interazioni di 2° ordine?" Non è possibile aggiungere termini durante la progettazione. Se intendi che hai aggiunto questi termini in un secondo momento nella finestra di dialogo Adatta modello dopo aver fatto clic su Crea tabella, come hai selezionato questi 11 termini tra i potenziali 21 effetti di interazione a due fattori? Perché aggiungere questi termini all'analisi iniziale?"
R: Sì, ho "aggiunto questi termini successivamente nella finestra di dialogo Adatta modello dopo aver fatto clic su Crea tabella" e facendo clic sul pulsante di comando Interazione. Non avevo la possibilità di selezionare quale interazione utilizzare. Voglio studiare l'effetto delle interazioni, ma non sono riuscito a trovare un modo per aggiungerle prima di fare clic su Crea tabella.
Opzione 2:
In DOE\Classical\Screening Design, dopo aver selezionato il livello e il tipo di fattore, JMP offre due opzioni: "Scegli da un elenco di disegni fattoriali frazionari" o "Costruisci un disegno di screening degli effetti principali". Ho utilizzato quest'ultima opzione e ho specificato di voler condurre 27 esecuzioni di test. Dopo aver fatto clic su Crea tabella, ho aggiunto l'interazione.
DSD
"Cosa significa che puoi aggiungere 9 termini di interazione? Sì, avrai corse sufficienti ma questo modello sarà saturo. Come fai a sapere quali 9 su 21 selezionare?"
R: Ancora una volta, faccio clic sull'interazione dopo aver fatto clic su Crea tabella e non riesco a selezionare quale interazione utilizzare.
Sì, ho appena scoperto che posso modificare il numero di esecuzioni e che esiste un limite massimo.
"Sì, puoi modificare i livelli dei fattori. Tali modifiche potrebbero compromettere in modo significativo le prestazioni del progetto risultante. Il modo migliore è selezionare le colonne dei fattori e quindi selezionare Cols > Ricodifica."
R: DSD accetta variabili continue a 3 livelli. Posso specificare valori bassi e alti per ciascun fattore prima di Make Design. Successivamente, JMP adatta automaticamente il valore medio come medio. Se il valore medio del mio campione fisico è diverso, dovrò modificarlo manualmente dopo aver fatto clic su Crea tabella. Sarà un problema?
Sì, il design personalizzato è molto versatile. Posso aggiungere interazioni del 2° ordine e termini quadratici. Tuttavia, mi sembra che l'aggiunta di termini oltre ai fattori principali non sia supportata dal progetto di screening JMP (né SSD né DSD). Si prega di chiarire e spiegare il motivo.
Grazie,
John
Ri: Assegnare valori al livello di fattore in un progetto di schermo definitivoPrima di tutto, voglio affrontare il tuo approccio generale. Noi fortemente sostenere il principio di sperimentazione sequenziale adottata per la prima volta da Box, Hunter e Hunter. Tuttavia, questa strategia non è sempre applicabile. In particolare, lo screening non è sempre necessario. Inoltre, i progetti di screening lo sono non capace se i presupposti dello screening lo sono non valido . Anche il metodo della sperimentazione sequenziale continua ad evolversi costantemente. Oggi disponi del potente ma inflessibile DSD e dei metodi di progettazione personalizzata più potenti e flessibili. Cioè, questi metodi più recenti cambiano le tattiche utilizzate all'interno di questa strategia.Veniamo ora alle tue domande specifiche...
SSD
Non so cosa intendi per "SSD", ma suppongo che si tratti di un disegno fattoriale frazionario o di Plackett-Burnam.
opzione 1 :
- Quindi stai usando un array ortogonale? Il design L27 è un design PB, non un OA.
- Questi progetti OA sono specifici per modelli solo effetti principali e sistemi. La presenza anche di un paio di effetti di interazione nella tua risposta comprometterà in modo significativo la tua analisi. Non utilizzare l'OA se sospetti che sia così.
- Se si tratta davvero di un progetto PB, allora hai buone possibilità di stimare effetti di grandi dimensioni. C'è poca confusione e le correlazioni delle stime sono solitamente sufficientemente piccole da consentire la stima.
- Cosa intendi con "aggiungi 11 coppie di interazioni del 2° ordine?" Non è possibile aggiungere termini durante la progettazione. Se intendi che hai aggiunto questi termini in un secondo momento nella finestra di dialogo Adatta modello dopo aver fatto clic su Crea tabella, come hai selezionato questi 11 termini tra i potenziali 21 effetti di interazione a due fattori? Perché aggiungere questi termini all'analisi iniziale?
opzione 2 :
- Non capisco affatto la tua spiegazione di questa opzione.
DSD
- Cosa significa che puoi aggiungere 9 termini di interazione? Sì, avrai corse sufficienti ma questo modello sarà saturo. Come fai a sapere quali 9 su 21 selezionare?
- Sì, puoi modificare i livelli dei fattori.Tali modifiche potrebbero compromettere in modo significativo le prestazioni del progetto risultante . Il modo migliore è selezionare le colonne dei fattori e quindi selezionare Col > Ricodificare .
- È possibile modificare il numero di esecuzioni nella piattaforma di progettazione prima di impegnarsi nella progettazione facendo clic Crea tabella . Consigliamo vivamente di aggiungere almeno 4 corse al minimo. Il numero minimo di esecuzioni nel DSD quando il numero di fattori è dispari (7) è 2k+3 = 2(7)+3 = 17. Il numero predefinito di esecuzioni aggiuntive è 4, ecco perché il tuo progetto è di 21 esecuzioni.
Per favore prenditi il tempo per spiegare attentamente cosa vuoi sapere, cosa hai fatto e cosa hai ottenuto in termini di risultati. Queste affermazioni rapide e concise sono criptiche e causano molti scambi di chiarimenti e divulgazione completa prima di ottenere tutto l'aiuto di cui hai bisogno.
Ri: Assegnare valori al livello di fattore in un progetto di schermo definitivoCIAO @Mark_Bailey
Grazie mille per la tua risposta. Voglio ottimizzare un sistema meccanico con diciamo 7 fattori di controllo e ciascun fattore può avere tre livelli. In questa fase iniziale del DOE, desidero ottenere principalmente lo screening, in secondo luogo la caratterizzazione e in terzo luogo un certo grado di ottimizzazione. Posso permettermi di eseguire circa 30 test in questa fase.
Ho testato diversi progetti come segue:
SSD (in Classical\Screen) utilizzando variabili numeriche discrete a 3 livelli:
- Opzione 1: JMP fornisce un OA L27. La correlazione tra i fattori principali e l'interazione di 2° e 3° ordine è stata analizzata mediante JMP Color Map. Sono stato anche in grado di aggiungere 11 coppie di interazioni del 2° ordine.
- Opzione 2: seleziono manualmente 27 serie di esperimenti per testare i fattori principali e aggiungo interazioni di 2° ordine (JMP consentiva 19 coppie)
DSD utilizzando la variabile continua
- JMP ha generato un progetto da 21 esecuzioni e mi ha permesso di aggiungere 9 paia di interazioni del 2° ordine.
- In base al tuo messaggio, presumo di poter sostituire ciascun livello di fattore con un valore campione di prova. Giusto? Qual è il modo efficace per farlo invece di modificare manualmente il livello del fattore uno per uno?
- È possibile modificare il numero della corsa di prova da 21 a 27 per confrontarlo con SSD?
Grazie,
John
Ri: Assegnare valori al livello di fattore in un progetto di schermo definitivoQual è lo scopo di questo esperimento? Un DSD è più adatto rispetto a quali altri progetti? In che senso?
È probabile che il DSD abbia successo, come qualsiasi altro progetto di screening, quando il caso soddisfa i presupposti dello screening. Queste ipotesi sono effetti di scarsità , gerarchia degli effetti , E effetto ereditario . Altrimenti probabilmente non avrà successo.
La risposta alla tua domanda specifica è duplice:
- È possibile modificare manualmente i livelli di qualsiasi fattore in qualsiasi progetto. L'analisi di regressione potrebbe non essere supportata così bene come lo sarebbe dalla progettazione ottimale per il modello dato, ma probabilmente funzionerà. Se gli effetti sono grandi, dovresti comunque trovarli.
- Non è possibile modificare i livelli di un DSD e aspettarsi che funzioni come un DSD. Introdurrai le correlazioni e spezzerai la struttura delle coppie ripiegate da cui dipende la nuova analisi. È ancora possibile utilizzare l'analisi di regressione, ma in un progetto economico come il DSD non si hanno molti dati da risparmiare, quindi qualsiasi modifica dei livelli avrà un effetto più pronunciato rispetto a un progetto di grandi dimensioni.
Esamina l'impatto delle modifiche al livello selezionando DOE > Diagnostica progetto > Valuta progetto. Seguire la finestra di dialogo di avvio e quindi consultare la struttura della diagnostica di progettazione per i dettagli. Confronta queste informazioni con quelle del DSD originale.
Inoltre, è possibile simulare la risposta prima e dopo aver modificato i livelli dei fattori e confrontare le analisi della regressione.
