Défi du DOE- But est la caractérisation/optimisation d’un processus de fermentation.
- 6 facteurs (X1-X6), indépendants et contrôlables pour chaque unité expérimentale (leur configuration de conception personnalisée nécessite 53 analyses)
- je veux inclure un facteur "temps de culture" (ct). Cela signifie prélever un échantillon à trois moments différents et l’analyser (sorte de mesure répétée). Cela représente beaucoup de travail pour le service d'analyse, ils souhaitent donc réduire le nombre de tests/échantillons.
- Défi: Comment sélectionner au mieux les échantillons ct et configurer le plan ?
Idées du client :
- utiliser un concepteur personnalisé et les facteurs X1-X6 comme covariables parmi lesquelles sélectionner
- les effets du modèle ne sont que des effets principaux
- tester différents nombres d'exécutions jusqu'à ce que les colinéarités des effets principaux X1-X6 soient minimes ou acceptables (ils espèrent que cela résoudra les interactions à 2 facteurs (X1-X6)*ct )
- Alternativement, en utilisant un tracé fractionné déjà dans la première conception
Comment aborder au mieux ce genre de situation ?
Je pense que l'idée des covariables devrait fonctionner. Cela aiderait à trouver un sous-ensemble d'exécutions où ils testent les trois moments ct et obtiennent des informations décentes si ct aura un effet et également s'il y a une interaction potentielle. Mais pouvons-nous facilement évaluer la puissance de ces effets de modèle ?
Je ne pense pas que le split plot fonctionnera ici, mais pouvez-vous avoir d'autres idées.
Une autre idée spontanée serait de prendre ces échantillons et d'utiliser FDE et comme variables supplémentaires les facteurs DOE et de voir s'il existe une relation entre X1-X6 et le profil des valeurs ct. 3 points, ce n'est pas beaucoup mais selon la forme cela peut suffire.
Qu'en penses-tu? Des idées?
Re : Défi du DOEBonjour Martin,
Merci pour la clarification.
Tout d'abord, un CCD à 53 séquences comprenant 9 points centraux semble être un choix étrange, mais ils ont peut-être leurs raisons. Pour l’instant, nous devrions supposer que c’est la conception qu’ils utiliseront.
Je suis encore un peu confus quant au nombre de mesures analytiques qu'ils peuvent se permettre. Je supposais qu'ils pouvaient se permettre d'effectuer au moins une mesure analytique pour chacune des 53 analyses, probablement au moment final (le « point final »). Mais je comprends qu'ils ne peuvent pas se permettre d'effectuer des mesures analytiques à 3 moments pour les 53 analyses.
Il existe donc un petit nombre d’essais pour lesquels ils peuvent effectuer des mesures analytiques à 2 ou 3 moments. Et donc un plus petit nombre d'essais qu'ils peuvent utiliser pour estimer les effets des facteurs sur la pente et/ou la courbure de Y en fonction du temps de culture.
Faire simplement plusieurs points temporels pour les 12 points axiaux n'est pas la pire idée, bien que toutes les interactions à 2 facteurs soient alias les unes avec les autres, ils ne pourront donc estimer que les effets principaux et quadratiques des facteurs sur Y vs et le temps de culture. De plus, la puissance de détection des effets principaux est faible car vous n’explorez pas les extrêmes de l’espace des facteurs.
S'ils souhaitent estimer les effets des interactions à 2 facteurs sur Y par rapport au temps de culture, utiliser une approche de conception personnalisée de covariables pour sélectionner le sous-ensemble d'exécutions pour plusieurs points dans le temps semble être une bonne idée. Il s’agit également d’une meilleure approche pour obtenir la meilleure puissance nécessaire pour détecter les effets.
J’ai l’impression qu’ils penchent davantage vers le design classique que vers le design personnalisé. Je les encouragerais à examiner les avantages de la conception personnalisée. Surtout pour des situations complexes comme celle-ci.
Cette présentation du plus récent Discovery Americas devrait être très utile pour savoir comment modéliser les données résultantes à l'aide de FDE ou Fit Curve. Je pense que Curve DOE pourrait être vraiment utile ici. En fait, je pense que Curve DOE devrait être vraiment utile dans de nombreuses applications et nous devrions en faire connaître davantage de personnes.
J'espère que cela aide,
Phil
Re : Défi du DOEBonjour, merci à tous pour toutes vos suggestions et questions 
J'ai quelques détails supplémentaires et j'essaie de répondre à vos questions :
- à corriger : Le design n'est pas un design personnalisé mais un CCD orthogonal (incl. 9 points centraux), donc les 53=46+9 passes (il m'a dit qu'il s'était trompé et un collègue a utilisé un autre design), 6 facteurs continus
- c'est un procédé batch (semblable à un procédé titrage) et le temps de culture est mesuré 3 fois durant ce procédé pour un batch, donc d'une part une mesure répétée mais pas de traitement, mais à mes yeux parfait pour un FDOE
- Ils peuvent se permettre peut-être 30 à 40 mesures analytiques maximum, pour le moment ils veulent le faire pour les points axiaux du CCD afin d'évaluer comment le temps de culture interagit avec les autres facteurs du DOE.
- Ils sont dans une caractérisation de processus et le but ultime est de trouver le meilleur temps de culture et comment ils doivent ensuite contrôler les autres paramètres pour rester dans leur gamme de qualité.
- Ils ont une idée de ce qui est probablement important, mais le processus est différent à chaque fois.
Si je traite les données résultantes dans un modèle mixte, je verrais les mesures répétées de cette manière :
- le lot serait l'effet fixe
- le temps de culture, l'effet aléatoire ainsi que le lot*ct (et les autres facteurs de la même manière)
Si j'essayais de mettre en place une conception personnalisée, j'opterais pour une réponse fonctionnelle (avec des points temporels de ct) et je ferais une conception avec 6 cont. facteurs. Cela conduirait à une conception de 34 exécutions, en ajoutant quelques exécutions supplémentaires (CP) qu'elles être inférieur à 40 (> 13 de moins qu'aujourd'hui, avec toujours la nécessité de sélectionner environ 12-13 uniquement pour le service d'analyse (car ils doivent mesurer 3 fois).
Je ne vois toujours pas comment vous utiliseriez un terrain divisé dans un cas tel que celui demandé par le client. Et traiter ct comme facteur ne me vient pas à l'esprit car cela n'a pas de sens d'avoir une seule mesure dans un lot pour, par exemple, le ct inférieur et dans un autre lot une mesure pour un ct plus élevé.
J'espère pouvoir découvrir des inconnues.
Re : Défi du DOECertains facteurs sont-ils difficiles à modifier ? Ou vont-ils restreindre la randomisation pour des raisons de commodité ?
Savent-ils déjà que ces six facteurs affectent la réponse ?
Cela me semble être des mesures répétées ! Je leur suggérerais d'envisager une gamme de CT avec la valeur nominale au centre.
Pourquoi utiliser des covariables ? Voulez-vous dire qu’ils disposent déjà de données pour certaines unités expérimentales ? Pourquoi ne pas utiliser la conception personnalisée à partir de zéro ?
Qu'ont-ils spécifié dans la conception personnalisée pour que 53 exécutions soient nécessaires ? Ce chiffre me semble excessif.
Sont-ils sûrs qu’il n’y aura qu’un changement linéaire dans la réponse ? Ce n’est pas souvent le cas dans les systèmes biologiques tels que la fermentation.
J'aime l'idée de FDOE avec CT comme fonction. Je ne sais pas si 3 points temporels fourniront beaucoup d'informations, mais une fois qu'ils disposent des données, ils peuvent essayer de nombreuses approches analytiques différentes.
J'aurais aimé avoir plus de réponses que de questions - désolé !
Re : Défi du DOEToutes les unités expérimentales fonctionneront-elles pendant la même durée ou cela dépendra-t-il du niveau de ct (c'est-à-dire, le ct est-il un traitement) ?
Re : Défi du DOESalut Martin,
Intéressant. Pouvez-vous expliquer un peu plus " leur configuration de conception personnalisée nécessite 53 exécutions " ? Les facteurs X1 à X6 sont-ils tous continus ?
Voulez-vous dire qu'ils effectueront un DOE de 53 analyses sur les 6 facteurs et la question est de savoir comment ils doivent échantillonner en fonction du temps sur ces 53 analyses ?
Si tel est le cas, il semble qu'ils ne puissent pas se permettre 159 (= 53 * 3) échantillons de points temporels. Combien pouvaient-ils se permettre ?
Acclamations,
Phil
