如何进行混合物的混合物设计你好，我正在开发一种基于 4 个原型的细胞培养基。 这4个原型的成分基本相同，但含量不同，原型1瘦肉，原型2富含氨基酸，原型3富含维生素，原型4富含微量元素。 我将混合不同级别的 4 个原型以获得新的混合介质。
我知道这是混合设计的混合。 JMP 有一个混合混合物设计的示例。 然而，在该设计中，混合物是不同的成分，例如在蛋糕工厂实验中，混合物1是干的，包括可可、糖和面粉，而混合物2是湿的，包括黄油、牛奶和鸡蛋。
就我而言，混合物都含有相同的成分，但含量不同。
我想知道我该如何设计这个实验？ 这 4 个混合物可以被视为 4 个独立的因素吗？ 我应该应用什么混合设计以及我应该考虑 4 个因素的 2 向还是 3 向相互作用。 Sheffe三次模型是否适合用于分析？
谢谢，任何建议将不胜感激。
实验设计回复：如何进行混合物设计的混合物非常感谢你，矢量。 我真的很感谢这么长的答案。 我无法想象您花了多少时间来输入答案。 我很高兴我提出了这个问题，这样不仅我，其他人也可以从你的回答中学习。
最好的祝愿
回复：如何进行混合物设计的混合物我建议你保持这个混合物实验简单。 我会使用混合设计与媒介的基本成分，并探索每种成分的广泛比例空间，而不是预先构思“原型”。 我会使用 Scheffe 立方模型和自定义设计，以便您可以很好地预测整个空间。 尽管您可能会发现一些高阶项无关紧要并将其从模型中删除，但在混合实验中筛选组件没有意义。 最佳组合很可能接近您想到的概念原型之一。
回复：如何进行混合物设计的混合物你好@洛根肖恩,
根据您的描述，可能（至少）有两种选择需要考虑：
- 您可以使用单个组分/原材料：找到每种混合物的组分，并使用单个组分进行混合物设计，并根据您的领域专业知识和混合物经验为每个因素定义适当的范围，并构建混合物设计。 根据单个组件的数量，此选项可能需要大量实验。
- 或者您使用混合物制备：然后您可以根据 4 种混合物构建混合物设计，并根据您的经验为每种混合物定义适当的范围。 一旦找到 4 种混合物的最佳混合物（比例），如果您有每种混合物制剂的成分信息，您就可以计算每种成分的最佳用量。
混合设计确实有很多选择，从经典的（例如 Scheffe Cubic）到更具体的（自定义设计和混合空间填充）。 您可以在此处查看可用混合设计的概述：混合设计概述 (jmp.com)和这里 ：混合设计类型示例 (jmp.com)
选择将取决于几个标准，例如：实验预算、实验空间中的预期预测精度/方差、“连续”或“不连续”响应面、基于模型与模型不可知的方法......
模型之间以及不同模型中使用的术语的一些差异：
- 在 Scheffé 三次模型（在自定义设计中完成）中，您将能够创建一个具有主效应、2 个混合因子交互作用和 3 个混合因子交互作用的模型，总共进行 JMP 建议的 30 次运行（参见屏幕截图）。 您可以手动添加 4 个因子交互作用，而无需额外成本（当您在模型中添加此项时，JMP 似乎不会在“推荐运行数”中添加运行，但它确实将所需的最小运行量从 20 更改为21 因为添加了这个额外术语）。
- 在单纯形中心设计（在经典 -> 混合设计中完成）中，您最多可进行 4 个组分的混合，进行 JMP 推荐的总共 15 个实验（参见屏幕截图）。 您的试验次数比以前的设计少，但代价是实验空间中的相对方差预测更大。
- 也可以考虑空间填充混合物设计，在这种情况下，对于 4 个因子，JMP 建议进行 40 次运行。 这种设计的优点是实验空间中点/运行的均匀重新分配，无需预定义模型（这是一种与模型无关的方法）。 这意味着您应该能够使用其他建模方法进行分析，例如高斯过程，或机器学习技术，例如支持向量机、基于树的方法、神经网络等...... 然后可以使用训练/验证/测试集或 SVEM 方法来完成此类模型的验证（使用实验设计方法进行高效建模和仿真 - JMP 用户社区）。 但这是以因素之间更多混叠（相关性）为代价的，因此可能更难以理解哪些混合因素或相互作用正在驱动响应（请参见屏幕截图 Matrix_correlations_designs）。
因此，如果您更喜欢“因果”模型（经典混合设计和带有预定义模型的自定义设计）或仅具有良好预测性能但知识有限的模型，那么选择取决于您。 根据您发表的上一篇文章，您的一个类似主题考虑了一种空间填充方法，但您可能会根据您的目标和实验预算改变主意。
关于混合设计，我们可以讲述很多事情，您可以查看社区类似主题以及专门针对该主题的网络研讨会（设计混合实验 - 第 1 部分 - JMP 用户社区,设计混合实验 - 第 2 部分 - JMP 用户社区，通过空间填充混合物设计、神经网络和...加速创新 - JMP 用户社区）。
我希望第一个（长）答案能够帮助您进行反思，
