Materialcharge – wie behandelt man sie im DoE?Hallo zusammen,
Dies ist mein erster Beitrag, daher hoffe ich, dass meine Frage nicht in anderen Beiträgen gefunden wird. Wenn dies der Fall ist, verweisen Sie mich bitte auf den entsprechenden Beitrag 
Ich habe im Buch „Optimal Design of Experiments – A Case Study Approach“ gesehen, dass in Kapitel 4 der Rohstofflieferant, ein kategorialer Faktor, als blockierender Faktor behandelt wird, für den Wechselwirkungen mit den kontinuierlichen Hauptfaktoren berücksichtigt wurden. Meine Frage ist: Warum haben sie den Lieferanten als blockierenden Faktor und nicht als normalen kategorialen Faktor behandelt, für den auch Wechselwirkungen mit den kontinuierlichen Faktoren angegeben werden können, aber in diesem Fall wäre die Variable im gesamten Experiment randomisiert? Was wären die Hauptunterschiede? Ich verstehe, dass das Blockieren für störende Variablen verwendet wird und dass Sie „Blockieren sollten, was Sie können, und randomisieren, was nicht möglich ist“, aber ist der Lieferant wirklich eine störende Variable? Sollte auch die Rohstoffcharge als störende Variable behandelt werden?
Diese Frage bezieht sich auf ein DoE, das ich erstellen möchte. Es sollten 3 Läufe pro Tag stattfinden, also insgesamt 21 Läufe. Meine Idee besteht darin, einen Zufallsblock für den Tag einzuführen, um mögliche Abweichungen von Tag zu Tag zu berücksichtigen. Der Versuch sollte mit 3 Chargen Rohmaterial durchgeführt werden. Wenn ich blockieren würde, müsste ich für ein I-optimales Design 7 Durchläufe pro Charge haben, aber in diesem Fall würde ich die Charge in einigen Tagen ändern. Gibt es ein Problem, das sich aus einem solchen Design ergibt?
Und noch eine Frage, die ich habe: Wie kann ich im benutzerdefinierten Design angeben, dass ich mehrere zufällige Blöcke haben möchte? Soll ich den Entwurf ohne die Zufallsblockbezeichnung erstellen und ihn nach der Erstellung des DoE in einen Zufallsblock ändern?
Hoffentlich habe ich mein Problem klar dargelegt
VersuchsplanungBetreff: Materialcharge – wie behandelt man sie im DoE?Wie immer sind Ihre Antworten sehr informativ. Ihre Fragen (die ich mir von Anfang an hätte stellen sollen) sind genau richtig und Sie haben es geschafft, mir besser verständlich zu machen, welche der vier von Ihnen vorgestellten Optionen ich wählen sollte.
Vielen Dank für deinen ausführlichen Beitrag
Betreff: Materialcharge – wie behandelt man sie im DoE?Ja, es war sehr nützlich und macht sehr viel Sinn. Vielen Dank! Ich werde mich an diesen Gedankengang erinnern
Betreff: Materialcharge – wie behandelt man sie im DoE?Hier sind meine Gedanken:
1. Haben Sie aufgrund früherer Erfahrungen oder früherer Datenerhebungen eine Vorstellung davon, wie groß die Abweichungen von Charge zu Charge sind? Ist es konsistent? Können Sie das vertreten? Zukunft Schwankungen in den Chargen in nur wenigen Chargen während Ihres Experiments?
2. Haben Sie Hypothesen darüber, warum es Abweichungen von Charge zu Charge gibt bzw. geben könnte? Sind Sie daran interessiert, dies zu studieren?
3. Hier sind einige Antworten auf Ihre Fragen:
Blockieren ist eine Strategie zum Umgang mit Lärm. Sie möchten Designfaktoren NICHT mit dem Block verwechseln. Die Strategie besteht darin, das Rauschen innerhalb des Blocks „konstant“ zu halten und dadurch die Präzision zu erhöhen und dann gezielt DIESES Rauschen zwischen den Blöcken zu variieren, um den Inferenzraum zu vergrößern. Wenn Sie zuordnen können, welche Faktoren mit dem Block verwechselt werden (das heißt, Sie wissen, um welche Faktoren es sich handelt), erscheint es sinnvoll, den Block als festen Effekt zu behandeln und dann in der Lage zu sein, den Blockeffekt und alle Block-by-Design-Vorgänge abzuschätzen Faktorinteraktionen. Letztere sind äußerst nützlich für robustes Design. Wenn Sie robust gegenüber Rauschen (in diesem Fall Materialchargen von Zulieferern) sein wollen, ist es entscheidend zu bestimmen, ob Ihre Designfaktoren eine konsistente Wirkung auf sich änderndes Rauschen haben (dies wird durch die Block-für-Faktor-Wechselwirkungen geschätzt). Wenn Sie das Rauschen nicht zuordnen können, behandeln Sie den Block wahrscheinlich als zufälligen Effekt und können die Wechselwirkungen zwischen Rauschen und Faktor nicht abschätzen. Wie immer gilt: Je mehr Sie über Effekte wie „Batch“ oder „Tag“ wissen, desto besser sind Ihre Optionen.
Können Sie den Batch-Effekt steuern? Ich denke nicht. Dies ist per Definition Lärm (ein Faktor, den Sie nicht bewältigen wollen oder können).
4. Aus meiner Sicht haben Sie folgende Möglichkeiten:
- Verwenden Sie Stichproben, um die Variationskomponente von Charge zu Charge zu verstehen. Dies wäre sehr nützlich, um die Strategie zu bestimmen, mit der in einem Experiment umgegangen werden soll. Ich würde diese Strategie hinzufügen, um auch die Tagesvariation zu verstehen.
- Verwechseln Sie die Charge mit dem Block und behandeln Sie sie als zufälligen Effekt. Dies erhöht die Präzision des Entwurfs und vergrößert den Inferenzraum, ermöglicht jedoch keine Abschätzung der Robustheit Ihres Prozesses gegenüber Chargenschwankungen. Es stellt sich immer noch die Frage, wie repräsentativ die Chargen in Ihrem Experiment für zukünftige Chargenvariationen (also zufällig ausgewählte Chargen) sind.
- Verwechseln Sie den Stapel mit dem Block und behandeln Sie ihn als festen Effekt (dies ist das Zitat von Box, das Sie in Ihren Beitrag aufgenommen haben: „Blockieren Sie, was Sie können …“ bedeutet, was Sie für das Experiment identifizieren und verwalten können). Die Vorteile der ersten Strategie sowie eine Einschätzung der Robustheit.In industriellen Experimenten verwende ich selten mehr als zwei „übertriebene“ Blöcke, da wir keinen nichtlinearen (z. B. quadratischen) Blockeffekt modellieren wollen (das ist unsinnig).
- Wenn Sie eine gute Beziehung zum Lieferanten haben, können Sie ihn mit Faktoren experimentieren lassen, die mit der Herstellung der Chargen verbunden sind, und dann Split-Plots Ihrer Designfaktoren erstellen (Chargenexperiment im gesamten Plot und Ihre Designfaktoren im Unterplot ...) sehr effizient und effektiv). Die meisten Informationen für die wenigsten Ressourcen.
Betreff: Materialcharge – wie behandelt man sie im DoE?In deinem Beitrag gibt es viel zu kommentieren. Ich beschäftige mich hier nur mit Ihrem ersten Absatz und lasse andere zu Ihrem tatsächlichen Design kommentieren. Ich habe mein Exemplar von Goos und Jones nicht mehr, daher bin ich mir nicht sicher, ob sie über ihre Überlegungen geschrieben haben, den Lieferanten als blockierende Variable zu behandeln ... aber so habe ich immer über ein Problem wie dieses nachgedacht. Es kommt darauf an, wie Sie die Geräuschquelle aus Sicht des Systemdesigns behandeln möchten. In diesem Fall ist die Quelle der „Lieferant“. Wenn ich beabsichtige, ein System zu entwerfen, bei dem der Lieferant eine bewusste Entscheidung über das gesamte Systemdesign trifft, dann wäre ich sehr versucht, den Lieferanten als kategorischen Faktor zu behandeln, weil ich in der Lage sein möchte, die Auswirkungen davon zu modellieren Lieferanten und alle Interaktionen, die Lieferanteneffekte beinhalten könnten. Angenommen, ich habe mehrere Lieferanten, die ich im Systemdesign angeben möchte, und wähle letztendlich einen oder mehrere für dieses Systemdesign aus. Dann bin ich versucht, Lieferanten als kategorischen Faktor zu behandeln.
Andererseits ... nehmen wir an, dass ich dem Lieferanten gegenüber wirklich ambivalent bin ... aber ich habe zufällig Materialien von mehreren Lieferanten für dieses Experiment zur Hand ... aber die Wahl des Lieferanten liegt außerhalb des Rahmens des Systemdesigns. Dann möchte ich als Absicherung gegen etwaige Lieferantenunterschiede, die die Systemleistung beeinflussen könnten, den Lieferanten als blockierenden Faktor behandeln.
Ich hoffe das hilft?
