DOE 具有 5 个多级分类。 寻找最优的最佳顺序方法?你好,
希望您对这个有趣的问题有一些想法。
我们的目标是找到优化化学反应产量的设置。
对于反应物、试剂、配体、溶剂的不同选择,有5个分类因素(附因素表)。 这些因素有 3 到 12 个级别。
因子水平有 4608 种可能的组合。 运行所有这些是不可行的!
可以同时进行 48 次运行,大约需要 2 天的实验室工作时间。
因此,在第一阶段,我们运行了 48 次运行的自定义主效应筛选设计(附后)。
第一个运行块揭示了一些有用的见解:
- Reactant_1 和 Reactant_2 的影响最大。
- 一些组合的产率>90%。
Distribution of %Yield and 5 Factors for 48 run screening experiment.Distribution of %Yield and 5 Factors for 48 run screening experiment.48 轮筛选实验的%产率和 5 个因素的分布。
问题是:接下来怎么办? 接下来的 48 轮比赛应该是什么?
回复:DOE 具有 5 个多级分类。 寻找最优的最佳顺序方法?谢谢, @Ryan_Lekivetz 。 我肯定会与您联系,因为我认为这可能会成为一篇有趣的论文,但我们才刚刚开始考虑这一点。
回复:DOE 具有 5 个多级分类。 寻找最优的最佳顺序方法?@本弗朗西斯问及使用预测模型进行增强的想法,所以我想我会将其发布在这里,以防它对其他人有用。
在 Augment_example.jmp 中,我创建了一个简单的 12 次试验设计,其中包含 3 个连续因子和 1 个 3 水平因子。 模拟响应基于 X3 的系数 3 和 X4 第一级的系数 2(因此第三级的系数为 -2)。 我根据这个原始数据集保存了拟合模型中的预测公式,并通过删除冒号并将匹配替换为对每个级别的引用,将其“转换”为不允许的组合。 然后我将其设置为不允许预测响应小于 3 的点。 也就是说,公式:
(-0.488118773193337) + 0.0500127592094168 * :X1 + 0.090943953251116 * :X2
+3.44923140690808 * :X3 + 匹配( :X4,
“L1”,1.81325700252147,
“L2”,0.117965718890636,
“L3”,-1.93122272141211,
。
)
变成:
(-0.488118773193337) + 0.0500127592094168 * X1 + 0.090943953251116 * X2
+3.44923140690808 * X3 + (X4 == 1) * 1.81325700252147 + (X4 == 2) *
0.117965718890636 + (X4 == 3) * -1.93122272141211 < 3
“带有 disallowed.jmp 的增强设计”显示了最终的设计,并仔细检查了预测响应值是否全部高于 3。请注意,它最终不会选择“L3”处的 X4 或 -1 处的 X3。 我必须看看是否有什么原因它仍然没有稍微改变 X3,但它提供了一个想法。
当主要是连续输入时,我也使用了同样的方法使用 FFF 设计将设计空间限制在模型看起来有趣的地方。
希望这可以帮助,
瑞安
回复:DOE 具有 5 个多级分类。 寻找最优的最佳顺序方法?嘿@菲尔_凯,
这是一个有趣的问题...... 我不熟悉文献,但似乎根据您正在做的事情作为“如果”将其视为设计的实验来发表一些东西可能是值得的。 一段时间以来,我一直在考虑讨论此类问题的途径(全阶乘与子集),所以如果您还没有走上发布之路,也许我们应该聊聊。 这让我想起几年前的一段话:
http://www.acadiau.ca/~hchipman/talks/ChipmanSSC2015.pdf
关于增强问题,请随意在内部愿望清单中添加一些内容 - 在未来的实验中删除级别会很好。
我过去也取得了成功,我使用第一个设计的预测模型作为不允许的组合(这对于分类来说有点痛苦,因为你必须转换它)。 您采用预测公式并不允许预测值低于某个值(例如 80)的组合。 并作为@尼克谢尔顿如上所述,您也可以禁止这些级别。
回复:DOE 具有 5 个多级分类。 寻找最优的最佳顺序方法?顺便说一句,这个例子来自发表的论文他们实际上运行了完整的阶乘(运行了 4608 次!)。
这是一个非常好的数据集(附加 JMP 表)。 尽管很难知道数据的准确性或精确度。
如果没有别的办法,你可以制作一个漂亮的热图:

回复:DOE 具有 5 个多级分类。 寻找最优的最佳顺序方法?谢谢。 这确实很有帮助, @尼克谢尔顿。
回复:DOE 具有 5 个多级分类。 寻找最优的最佳顺序方法?在增强设计中,您无法删除分类级别,但可以设置因子约束以防止新运行使用某些级别。
回复:DOE 具有 5 个多级分类。 寻找最优的最佳顺序方法?我喜欢这个主意@本弗朗西斯。
理想情况下,我们会选择一组 48 次运行,它们是:
- 根据我们当前的模型预测会有高产量
- 最适合测试感兴趣的模型
所以也许我们可以:
- 生成一个非常大的候选集,包含 1000 次运行(例如,完整的阶乘),然后
- 从中选择预计产量高于某个阈值的 100 次运行的子集。
- 使用这些作为候选集和自定义设计与协变量因素来确定最佳 48 来测试模型
回复:DOE 具有 5 个多级分类。 寻找最优的最佳顺序方法?谢谢@本弗朗西斯和@尼克谢尔顿。
两个都是好主意。
围绕当前预测的最佳设置进行一些确认运行似乎是个好主意。 但我认为我们可能希望在接下来的 48 场比赛中做更多的事情。
根据 Ben 的建议,我查看了比例估计值,发现某些因素的类别水平明显比其他因素差,例如配体 [Xantphos]。
(Xantphos 是有史以来最糟糕的配体,不是吗? 就我个人而言,我永远不会使用 Xantphos 做任何事情:) )。
从进一步的运行中删除这些类别级别似乎是合理且合理的。
同样,我们有理由去掉 2 个反应物 2 的水平并仅使用硼酸。
有人尝试过对分类变量使用 Augment 吗? 我似乎无法弄清楚如何在增强之前删除类别级别。
干杯,
菲尔
回复:DOE 具有 5 个多级分类。 寻找最优的最佳顺序方法?好点子@缺口,也许我们可以使用模拟器找出一组预测的高收益(Obj>0.95)候选者? 这导致了附件中的 23 个候选集。
回复:DOE 具有 5 个多级分类。 寻找最优的最佳顺序方法?如果将反应物 1 和 2 之间的相互作用纳入模型中,则分析器中的因素组合可将产率提高到 99%。 与其通过后续 DOE 探索其他因素组合,也许现在最好进行一组验证性实验,以验证这些已确定的设置在实践中的收益率可达 99%。
回复:DOE 具有 5 个多级分类。 寻找最优的最佳顺序方法?嗨菲尔,
感谢您强调这个示例,这对于许多专注于大型实验而不是顺序方法的客户来说似乎很重要。 这是一个令人头疼的问题,所以我渴望探索每个人的想法!
考虑我们是否有理由筛选出不同水平的因素可能会有所帮助。 使用效果详细信息(比我的 Fit Y by X 初始建议更好)和 TK HSD(尽可能保守),也许有理由删除 6-Cl-Q(反应物 1)和三氟硼酸盐(反应物 2)作为水平? 同样有趣的是,虽然配体的“无”是平均产率第二低的,但试剂 1 的“无”是中等产率。 它与零因子不同,但也许关注的是一些具有负面影响的试剂 1 在接下来的 48 中是否有用?
亲切的问候,
本