如何進行混合物的混合物設計你好，我正在開發一種基於 4 個原型的細胞培養基。 這4個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富含維生素，原型4富含微量元素。 我將混合不同級別的 4 個原型以獲得新的混合介質。
我知道這是混合設計的混合。 JMP 有一個混合混合物設計的示例。 然而，在該設計中，混合物是不同的成分，例如在蛋糕工廠實驗中，混合物1是乾的，包括可可、糖和麵粉，而混合物2是濕的，包括黃油、牛奶和雞蛋。
就我而言，混合物都含有相同的成分，但含量不同。
我想知道我該如何設計這個實驗？ 這 4 個混合物可以被視為 4 個獨立的因素嗎？ 我應該應用什麼混合設計以及我應該考慮 4 個因素的 2 向還是 3 向相互作用。 Sheffe三次模型是否適合用於分析？
謝謝，任何建議將不勝感激。
實驗設計回复：如何進行混合物設計的混合物非常感謝你，矢量。 我真的很感謝這麼長的答案。 我無法想像您花了多少時間來輸入答案。 我很高興我提出了這個問題，這樣不僅我，其他人也可以從你的回答中學習。
最好的祝愿
回复：如何進行混合物設計的混合物我建議你保持這個混合物實驗簡單。 我會使用混合設計與媒介的基本成分，並探索每種成分的廣泛比例空間，而不是預先構思“原型”。 我會使用 Scheffe 立方模型和自定義設計，以便您可以很好地預測整個空間。 儘管您可能會發現一些高階項無關緊要並將其從模型中刪除，但在混合實驗中篩選組件沒有意義。 最佳組合很可能接近您想到的概念原型之一。
回复：如何進行混合物設計的混合物你好@洛根肖恩,
根據您的描述，可能（至少）有兩種選擇需要考慮：
- 您可以使用單個組分/原材料：找到每種混合物的組分，並使用單個組分進行混合物設計，並根據您的領域專業知識和混合物經驗為每個因素定義適當的範圍，並構建混合物設計。 根據單個組件的數量，此選項可能需要大量實驗。
- 或者您使用混合物製備：然後您可以根據 4 種混合物構建混合物設計，並根據您的經驗為每種混合物定義適當的範圍。 一旦找到 4 種混合物的最佳混合物（比例），如果您有每種混合物製劑的成分信息，您就可以計算每種成分的最佳用量。
混合設計確實有很多選擇，從經典的（例如 Scheffe Cubic）到更具體的（自定義設計和混合空間填充）。 您可以在此處查看可用混合設計的概述：混合設計概述 (jmp.com)和這裡 ：混合設計類型示例 (jmp.com)
選擇將取決於幾個標準，例如：實驗預算、實驗空間中的預期預測精度/方差、“連續”或“不連續”響應面、基於模型與模型不可知的方法......
模型之間以及不同模型中使用的術語的一些差異：
- 在Scheffé 三次模型（在自定義設計中完成）中，您將能夠創建一個具有主效應、2 個混合因子交互作用和3 個混合因子交互作用的模型，總共進行JMP 建議的30 次運行（參見屏幕截圖）。 您可以手動添加4 個因子交互作用，而無需額外成本（當您在模型中添加此項時，JMP 似乎不會在“推薦運行數”中添加運行，但它確實將所需的最小運行量從20 更改為21 因為添加了這個額外術語）。
- 在單純形中心設計（在經典 -> 混合設計中完成）中，您最多可進行 4 個組分的混合，進行 JMP 推薦的總共 15 個實驗（參見屏幕截圖）。 您的試驗次數比以前的設計少，但代價是實驗空間中的相對方差預測更大。
- 也可以考慮空間填充混合物設計，在這種情況下，對於 4 個因子，JMP 建議進行 40 次運行。 這種設計的優點是實驗空間中點/運行的均勻重新分配，無需預定義模型（這是一種與模型無關的方法）。 這意味著您應該能夠使用其他建模方法進行分析，例如高斯過程，或機器學習技術，例如支持向量機、基於樹的方法、神經網絡等...... 然後可以使用訓練/驗證/測試集或 SVEM 方法來完成此類模型的驗證（使用實驗設計方法進行高效建模和仿真 - JMP 用戶社區）。 但這是以因素之間更多混疊（相關性）為代價的，因此可能更難以理解哪些混合因素或相互作用正在驅動響應（請參見屏幕截圖 Matrix_correlations_designs）。
因此，如果您更喜歡“因果”模型（經典混合設計和帶有預定義模型的自定義設計）或僅具有良好預測性能但知識有限的模型，那麼選擇取決於您。 根據您發表的上一篇文章，您的一個類似主題考慮了一種空間填充方法，但您可能會根據您的目標和實驗預算改變主意。
關於混合設計，我們可以講述很多事情，您可以查看社區類似主題以及專門針對該主題的網絡研討會（設計混合實驗 - 第 1 部分 - JMP 用戶社區,設計混合實驗 - 第 2 部分 - JMP 用戶社區，通過空間填充混合物設計、神經網絡和...加速創新 - JMP 用戶社區）。
我希望第一個（長）答案能夠幫助您進行反思，
