美国能源部挑战- 目标是发酵过程的表征/优化。
- 6 个因素 (X1-X6)，每个实验单元独立且可控（其定制设计设置需要 53 次运行）
- 想要包含一个因素“培养时间” （CT）。 这意味着在三个不同的时间取样并进行分析（一种重复测量）。 这对于分析部门来说是大量的工作，因此他们希望减少测试/样本的数量。
- 挑战：如何最好地选择 CT 样本并设置设计？
客户的想法：
- 使用自定义设计器和因子 X1-X6 作为可供选择的协变量
- 模型效应只是主效应
- 测试不同的运行次数，直到主效应 X1-X6 的共线性最小或可以接受（他们希望这将解决 2 因子相互作用 (X1-X6)*ct ）
- 或者使用第一个设计中已有的分割图
遇到这种情况如何最好地处理？
我认为协变量的想法应该可行。 这将有助于找到测试所有三个 ct 时间点的运行子集，并获得 ct 是否有效以及是否存在潜在相互作用的详细信息。 但我们能否轻松评估这些模型效应的功效如何？
我认为分割图在这里不起作用，但你可能有其他想法。
另一个自发的想法是采集这些样本并使用 FDE 和 DOE 因子作为补充变量，看看 X1-X6 与 ct 值的分布之间是否存在某种关系。 3点虽然不多，但根据形状可能就足够了。
你怎么认为？ 有任何想法吗？
回复：能源部挑战嗨马丁，
感谢您的澄清。
首先，包含 9 个中心点的 53 轮 CCD 似乎是一个奇怪的选择，但也许他们有他们的理由。 现在，我们应该假设这是他们将使用的设计。
我仍然对他们能够承受的分析测量数量感到有点困惑。 我假设他们有能力为 53 次运行中的每一次运行至少一次分析测量，大概是在最终时间点（“终点”）。 但我知道他们无法承担在 3 个时间点对所有 53 次运行进行分析测量的费用。
因此，他们可以在少量运行中在 2 或 3 个时间点进行分析测量。 因此，他们可以使用较少的运行次数来估计因素对 Y 的斜率和/或曲率与培养时间的影响。
仅对 12 个轴点进行多个时间点并不是最糟糕的想法，尽管所有 2 因子相互作用都相互混叠，因此它们只能估计因子对 Y 与培养时间的主效应和二次效应。 此外，检测主效应的能力很低，因为您没有探索因子空间的极端情况。
如果他们希望估计 2 因素相互作用对 Y 与培养时间的影响，那么使用协变量定制设计方法来选择多个时间点的运行子集似乎是一个好主意。 这也是获得最佳效果检测效果的更好方法。
我觉得他们更倾向于古典设计而不是定制设计。 我鼓励他们了解定制设计的好处。 尤其是对于像这样的复杂情况。
本次演讲来自最新 Discovery Americas 的内容对于他们如何使用 FDE 或拟合曲线对结果数据进行建模应该非常有用。 我认为 Curve DOE 在这里非常有用。 实际上我认为 Curve DOE 在很多应用中应该非常有用，我们应该让更多的人意识到它。
我希望这有帮助，
菲尔
回复：能源部挑战您好，谢谢大家的建议和问题；）
我有更多详细信息并尝试回答您的问题：
- 需要更正：该设计不是定制设计，而是正交CCD（包括9个中心点），因此53=46+9次运行（他告诉我他错了，一位同事使用了另一种设计），6个连续因子
- 这是一个批处理过程（类似于滴度过程），并且在这个过程中每批测量培养时间 3 次，因此一方面重复测量但不进行处理，但在我看来非常适合 FDOE
- 他们最多可以承担 30-40 次分析测量，现在他们希望对 CCD 的轴点进行此操作，以评估培养时间与其他 DOE 因素之间的相互作用。
- 他们正在进行工艺表征，最终目标是找到最佳培养时间以及如何控制其他参数以保持在质量范围内。
- 他们知道什么可能是重要的，但每次的过程都不同。
如果我在混合模型中处理结果数据，我会以这种方式看到重复的测量：
- 批次将是固定效应
- 培养时间随机效应以及批次*ct（其他因素以类似方式）
如果我尝试建立自定义设计，我会选择功能响应（时间点为 ct）并进行 6 个连续的设计。因素。 这将导致 34 次运行的设计，添加一些额外的 (CP) 仍然会低于 40（比现在少 >13，仍然需要为分析部门选择大约 12-13（因为他们必须测量 3 次）。
我仍然不明白在客户要求的这种情况下如何使用分割图。 我不会将 ct 视为一个因素，因为在一批中仅采用一项措施来衡量较低的 ct，而在另一批中采取一项措施来衡量较高的 ct 是没有意义的。
希望我能发现一些未知的事情。
回复：能源部挑战有哪些因素很难改变？ 或者他们会为了方便起见限制随机化？
他们是否已经知道这六个因素会影响反应？
对我来说，这听起来像是重复的措施！ 我建议他们考虑以标称值为中心的 CT 范围。
为什么使用协变量？ 你的意思是说他们已经有一些实验单位的数据了？ 为什么不从头开始使用定制设计？
他们在定制设计中指定了什么，因此需要 53 次运行？ 这个数字对我来说似乎太多了。
他们确定响应只会发生线性变化吗？ 在发酵等生物系统中，这种情况并不常见。
我喜欢以 CT 为功能的 FDOE 的想法。 不确定 3 个时间点是否会提供很多信息，但一旦他们获得数据，他们就可以尝试许多不同的分析方法。
我希望我得到的答案多于问题 - 抱歉！
回复：能源部挑战所有实验单元都会运行相同的时间还是取决于 ct 的水平（即 ct 是一种治疗）吗？
回复：能源部挑战嗨马丁，
有趣的。 你能多解释一下“他们的定制设计设置需要 53 次运行“？ 因子 X1 - X6 都是连续的吗？
您的意思是他们将对 6 个因素进行 53 次运行 DOE，问题是他们应该如何在这 53 次运行中对时间进行采样？
如果是这样，听起来他们买不起 159 (=53*3) 个时间点样本。 他们能买得起多少？
干杯，
菲尔
