Entwerfen Sie ein Experiment, das Autokorrelation vorwegnimmt.Gibt es eine Möglichkeit, potenzielle Auswirkungen früherer Durchläufe in einem Experiment zu antizipieren und zu berücksichtigen?
Zwei Anwendungsfälle:
- Labor - Die Proben werden mit einem Mischer vorbereitet, der zwischen den Läufen nicht (kostengünstig) vollständig gereinigt werden kann.Die Proben werden später mit einem Verfahren behandelt, das wiederum nicht zwischen jedem Durchlauf vollständig gereinigt werden kann.
- Kontinuierlicher Prozess – Ein Prozess wird zwischen den Läufen nicht heruntergefahren, sondern es werden neue Bedingungen eingestellt und dem Prozess wird ermöglicht, sich zu stabilisieren, bevor die Ergebnisse gemessen werden.
Natürlich ist es am besten, vollständig zu reinigen oder sehr lange zwischen den Durchläufen zu warten, um die Unabhängigkeit zu gewährleisten, aber manchmal ist dies entweder zu teuer oder es ist nicht bekannt, wie lange zwischen den Durchläufen gewartet werden soll.Wenn der Untersucher die Möglichkeit akzeptieren möchte, dass zwischen den Durchläufen eine gewisse Autokorrelation besteht, welche Schritte können sie dann unternehmen, um dies zumindest zu messen und idealerweise zu berücksichtigen?
Meine Ideen bisher:
- Berücksichtigen Sie die Bedingungen des vorherigen Laufs (für jeden Schritt, wenn das nächste Aufzählungszeichen verwendet wird) als Faktoren in das endgültige Modell, oft als den Betrag, um den sich der Faktor gegenüber dem vorherigen Lauf geändert hat.Wenn dieser Wert im endgültigen Modell signifikant ist, beeinflusst die Autokorrelation die Ergebnisse.
- Randomisierung der Laufreihenfolge in jedem Schritt, wenn möglich, um zu bestimmen, welcher oder welche Schritte eine Autokorrelation verursacht haben (gilt nicht für einen kontinuierlichen Prozess)
- Stellen Sie sicher, dass vor dem aktuellen Lauf einige Bedingungen mit Bewegungen in beide Richtungen getestet werden und dass einige Läufe mit identischen Bedingungen wiederholt werden.
- Wenn der Prozess vollständig gereinigt werden kann manchmal Stellen Sie dann sicher, dass die ersten Bedingungen ausgeführt werden, nachdem das DOE so viel Designraum wie möglich abdeckt. Entwerfen Sie ein DOE im Wesentlichen nur mit diesen Punkten, selbst wenn die Leistung niedrig ist.
Ist es möglich, JMP anzuweisen, ein Experiment zu entwerfen, das eine dieser Ideen berücksichtigt, oder sind die anderen Tricks hier zu verwenden?
DAMHIRSCHKUHRe: Entwerfen Sie ein Experiment, das Autokorrelation vorwegnimmt.Hier meine Gedanken, keine bestimmte Reihenfolge:
1. Ich bin mir nicht sicher, ob ich Ihr Dilemma "Autokorrelation" nennen würde. Mir kommt es eher so vor, als hätten Sie eine Kovariate oder ein Rauschen, das die Behandlungen beeinflussen kann. Können Sie den "Zustand bzw. die Sauberkeit" des Mischers im Labor messen? Oder können Sie die Bedingungen des kontinuierlichen Prozesses messen?
2. Können Sie Split-Plot-Designs nutzen, um das Rauschen und die gewünschten Einschränkungen der Randomisierung zu bewältigen? Bei der Randomisierung können Sie die Variation aufgrund von Rauschen nicht zuweisen.
3. Ich bin mir nicht sicher, ob es eine gute Idee ist, den Prozess oder Mixer vor jeder Behandlung zu reinigen. Der Designraum ist nicht wirklich repräsentativ für die Realität (da sie selten oder nie reinigen oder den kontinuierlichen Prozess in der Realität stoppen). Dies wäre ein unangemessener Inferenzraum und könnte sogar ungewöhnliche Rausch- oder Faktoreffekte induzieren.
4. Die Replikation ist natürlich eine weitere gute Option, obwohl es schwierig sein kann, die Bedingungen innerhalb des Blocks "konstant" zu halten. Können Sie die Bedingungen absichtlich ändern? Wenn dies der Fall ist, können Sie den Effekt zwischen Blöcken möglicherweise übertreiben und die zufällige Variation der Bedingung innerhalb von Blöcken auftreten lassen.
5. Ich könnte auch Stichprobenstudien (Komponente der Variation) vorschlagen, um die Konsistenz des Mischers oder des kontinuierlichen Prozesses zu bestimmen und möglicherweise sogar eine Vorstellung von der Größe der "Bedingungen" der Antwortvariablen zu erhalten. Dies würde einige gute Anhaltspunkte für die Entscheidung geben, wie die Bedingung während des Experimentierens zu handhaben ist.
Re: Entwerfen Sie ein Experiment, das Autokorrelation vorwegnimmt.#3 – ja. Ich habe darüber nachgedacht in Bezug auf eine gut abgelagerte Gusseisenpfanne. Es auf blankes Metall zu schrubben wird sehr schnell viel guten Willen verbrauchen. Das macht keiner mehr als einmal. (Basierend auf drei Datenpunkten.)
Re: Entwerfen Sie ein Experiment, das Autokorrelation vorwegnimmt.Danke @statman und @Craige_Hales , wie immer hast du mir einige Denkanstöße gegeben!Zu deinen Punkten:
- Um die „Sauberkeit“ des Mischers darzustellen, könnten wir theoretisch die im Mischer verbleibende Materialmenge und die Konzentration der Verunreinigungen in diesem Material messen.Die Konzentration ist einfach genug (das ist das Ergebnis des vorherigen Laufs), aber ich glaube nicht, dass eine Quantifizierung der Materialmenge in diesem Fall praktikabel ist.
- Dies könnte der Kern meiner Frage sein, vielleicht kann ich es, aber ich weiß nicht wie!Alle Entwürfe, die ich kenne oder finden könnte, würden die Änderungen vor jedem Durchlauf gut verteilen, wenn viele Durchläufe eingeschlossen würden, aber das verfehlt das Projektziel, dies mit so wenigen Durchläufen wie möglich zu tun. Ich hoffe, ein Design zu finden, das nicht nur die Werte für jeden Lauf variiert, sondern auch die Änderungen vor diesem Lauf.
- Sie könnten hier einen guten Punkt haben, ich denke, es gibt einen Kompromiss zwischen dem Beginnen mit einem zu sauberen und einem zu schmutzigen Prozess im Vergleich zu den erwarteten Laufbedingungen in der Zukunft.
- Ja, in diesem Fall haben wir die volle Kontrolle über die Bedingungen, daher stimme ich zu, dass dies ein guter Ansatz ist.Wie bei Punkt 2 tue ich dies heute, indem ich das DOE-Design manuell ändere. Es wäre schön, eine Designmethode zu finden, die dies für mich erledigt.
- Gute Idee!Ich hatte vor, replizierte Durchläufe zu verwenden, um den Messfehler zu quantifizieren, aber warum sollten Sie sich all diese Mühe machen, wenn wir einfach eine Messsystemanalyse mit einem der Durchläufe durchführen könnten.
Re: Entwerfen Sie ein Experiment, das Autokorrelation vorwegnimmt.Ich füge einen Gedanken hinzu @Craige_Hales und @statman 's Kommentare ... für Sie auf der Analyseseite zu berücksichtigen. Stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Residuendiagramme skeptisch betrachten, insbesondere das Diagramm der Residuen im Vergleich zur Ausführungsreihenfolge der experimentellen Ausführung. Schauen Sie sich diese Pläne an, um herauszufinden, was ich Peter Bartells '3-Sekunden-Regel' nenne. Wenn Sie in den ersten 3 Sekunden ein Muster sehen, haben Sie eine gewisse Autokorrelation. Wenn Sie innerhalb von 3 Sekunden kein Muster sehen, hören Sie auf zu suchen. Was auch immer Sie getan haben, um das Experiment tatsächlich durchzuführen, führte nicht zu einer wesentlichen Autokorrelation der Antworten.
