设计一个预期自相关的实验。有没有办法预测和解释实验中先前运行的潜在影响?
两个用例:
- 实验室 - 使用混合器制备样品,该混合器在运行之间无法(具有成本效益)完全清洁。样品随后使用一个过程进行处理,该过程同样无法在每次运行之间完全清洁。
- 连续过程 - 过程不会在两次运行之间关闭,而是设置新条件,并在测量结果之前允许过程稳定。
当然,最好完全清理或在运行之间等待很长时间以确保独立性,但有时这要么成本过高,要么不知道运行之间等待多长时间。如果调查人员想接受在运行之间存在某种自相关的可能性,他们可以采取哪些步骤来至少测量并理想地解释这一点?
到目前为止我的想法:
- 将先前的运行条件(如果使用下一个项目符号,则针对每个步骤)作为最终模型中的因子,通常作为因子与上一次运行相比的变化量。如果该值在最终模型中显着,则自相关会影响结果。
- 尽可能在每个步骤中随机化运行顺序,以确定哪些步骤导致自相关(不适用于连续过程)
- 确保在当前运行之前通过双向移动测试某些条件时,并确保在相同条件下重复某些运行。
- 如果过程可以完全清洗有时然后确保在 DOE 后运行的第一个条件尽可能多地覆盖设计空间,本质上仅使用这些点来设计 DOE,即使功率很低。
是否可以告诉 JMP 设计一个考虑到这些想法中的任何一个的实验,或者在这里使用其他技巧?
美国能源部回复:设计一个预测自相关的实验。以下是我的想法,没有特别的顺序:
1. 我不确定我会称您的困境为“自相关”。 在我看来,您更像是有可能影响治疗的协变量或噪音。 你能在实验室测量搅拌机的“状况或清洁度”吗? 或者你能测量连续过程的条件吗?
2. 您能否利用任何裂区设计来处理随机化的噪声和所需的限制? 随机化不会让您分配由于噪声引起的变化。
3. 我不确定在每次处理之前清洁过程或混合器实际上是一个好主意。 设计空间并不能真正代表现实(因为它们很少或从不清理或停止现实中的连续过程)。 这将是一个不合适的推理空间,甚至可能会引起异常的噪声或因子效应。
4. 当然,复制是另一个不错的选择,尽管在块内保持条件“恒定”可能很困难。 你能故意改变条件吗? 如果是这样,那么您可能能够夸大块之间的效果,并让条件的随机变化发生在块内。
5. 我还可能建议进行抽样(变异分量)研究以确定混合器或连续过程的一致性,甚至可能了解响应变量“条件”的大小。 这将为决定如何在实验期间管理条件提供一些很好的线索。
回复:设计一个预测自相关的实验。#3 - 是的。 我一直在考虑一个经验丰富的铸铁煎锅。 把它擦成明亮的金属会消耗很多善意,真的很快。 没有人会这样做不止一次。 (基于三个数据点。)
回复:设计一个预测自相关的实验。谢谢@statman和@Craige_Hales ,和往常一样,你给了我一些值得思考的事情!你的观点:
- 为了表示混合器的“清洁度”,我们理论上可以测量混合器中剩余的材料量以及该材料中污染物的浓度。浓缩很容易(这是上次运行的结果),但我认为在这种情况下量化材料的数量是不切实际的。
- 这可能是我问题的关键,也许我可以,但我不知道怎么做!如果包含多次运行,我所知道或可以找到的所有设计都会在每次运行之前提供良好的更改分布,但这违背了以尽可能少的运行执行此操作的项目目标。 我希望找到一种设计,它不仅可以改变每次运行的值,还可以改变运行之前的变化。
- 您可能在这里有一个很好的观点,我认为与未来的预期运行条件相比,从一个太干净的过程与一个太脏的过程开始之间存在权衡。
- 是的,在这种情况下,我们可以完全控制条件,所以我同意这是一个很好的方法。与第 2 点一样,我今天通过手动修改 DOE 设计来做到这一点,如果能找到一种适合我的设计方法,那就太好了。
- 好主意!我计划使用重复运行来量化测量误差,但是当我们可以使用其中一次运行进行测量系统分析时,为什么还要经历所有这些麻烦。
回复:设计一个预测自相关的实验。我会添加一个想法@Craige_Hales和@statman的评论...供您在分析方面考虑。 确保您对残差图持怀疑态度,尤其是残差与实验执行运行顺序图。 看看我所说的 Peter Bartell 的“3 秒规则”的那些情节。 如果你在前 3 秒看到一个模式......你有一定程度的自相关。 如果您在 3 秒内没有看到模式...停止寻找。 无论您为实际运行实验做了什么,都不会导致响应的显着自相关。