混合設計または非混合設計
DOE を実施しようとしている 2 段階のプロセスがあります。 最初のステップは重合プロセスであり、3 つの成分を合計すると 100% になります。 重合が完了した後、得られた溶液は繊維形成のための第 2 ステップに押し出されます。 重合ステップはバッチプロセスであり、第 2 ステップ (繊維形成プロセス) が完了するまで 3 つの成分の組成比を変更できないため、重合ステップの要素を変更するのは非常に困難であると定義します。 第 2 ステップ (繊維形成) には、変更が難しい要因が 1 つ、変更が容易な要因が 4 つあります。 2 つのステップは互いに分離することができません。つまり、最初のステップで重合された溶液は繊維形成のために重合反応器から直接押し出されます。
重合の最初のステップには 3 つの成分があり、それらを合計すると 100% になるため、最初に思いつくのは、3 つの混合因子として X11、X12、X13 を使用する混合設計を使用することです。 ただし、第 2 段階の繊維形成プロセスの因子 (X21、X22、X23、X24、および X25) の主効果を得ることができません。 写真左のデザインです。 図の右側の設計は、2 つの連続因子 X11 と X12 を 3 つの成分のうち 2 つの割合として定義し、研究対象範囲内でそれらのレベルを制限し、X11 と X11 に基づく 3 番目の成分で 100% になるようにするものです。 ×12. この設計では、繊維形成プロセスからのすべての要素について主効果だけでなく双方向の相互作用も考慮に入れることができ、最初の設計よりも高い検出力を備えています。 私にとって、混合していないデザインの方が優れていますが、私に何かが欠けているのか、それともここで説明されている 2 つの両方よりも優れたデザインがあるのかはわかりません。 ところで、どちらの設計でも、私が興味があるのは X25 の主効果だけです。これは、実験実行の妥当なサイズを制御するために、第 2 ステップから変更するのが難しい係数です。 ありがとう！
実験計画法Re: 混合設計か非混合設計かフィルさん、フィードバックありがとうございます！
Re: 混合設計か非混合設計かこの実験に含まれる 2 つのステップには「分割プロット計画」が必要であることだけを付け加えておきたいと思います。 最初のステップはプロセス (押し出し) 要素が関与する前に発生するため、実行を完全にランダム化することはできません。 混合成分を変更が難しいものとして指定することで、これを示します。
Re: 混合設計か非混合設計かやあ、
ここには、混合因子とプロセス因子の両方を使用した混合プロセス実験の例があります。 混合因子は少し奇妙で、完全に独立して制御することはできません。
この奇妙な結果の 1 つは、混合物とプロセスの 2 因子交互作用とプロセス因子の主効果の両方を推定することができないことです。 その理由は少し複雑で、Goos と Jones の『Optimal Designs: A Case Study Approach』の混合プロセス実験のケース スタディで説明されています。
これを理由に混合プロセス設計の使用を中止してはなりません。 重合成分の比率が重要である場合、それらが連続因子であるかのように振る舞うことは間違いです。 成分の量を連続因子として扱うことは、混合物の不活性なバルクである成分が 1 つある場合にのみ実際に機能します。
それが役立つことを願っています。
フィル
