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Wie erstelle ich Mischungs-DOEs mit mehreren Zutatengruppen?

Ich kämpfe mit einer komplizierten Mischungs-DOE-Anfrage. Bitte sehen Sie sich die Details im Bild unten an. Soll ich DOEs in Etappen durchführen? Wie kann man so viele Faktoren in der DOE-Mischung überprüfen?

 

 

VersuchsplanungBetreff: Wie erstelle ich Mischungs-DOEs mit mehreren Zutatengruppen?

Danke, Statman. Dies ist eine gute Checkliste für alle DoE-Projekte. Wir planen mehrere Experimente. Zunächst versuchen wir, die Mechanismen gut zu verstehen, gefolgt von optimierten Formeln und flexiblen Formeln zur Bewältigung von Versorgungsproblemen. Ich dachte, dass wir gute Kenntnisse über die Lärmfaktoren haben, aber wahrscheinlich weitere Erläuterungen benötigen. Ihre Fragen haben mich daran erinnert, die festgelegten Bereiche noch einmal zu überprüfen. Wir hielten sie für selbstverständlich, aber sie sind möglicherweise nicht alle auf einer soliden Grundlage verankert.

Betreff: Wie erstelle ich Mischungs-DOEs mit mehreren Zutatengruppen?

@Mark_Bailey : Guter Fang für den Fehler bei der Untergrenze für Gruppe G. Ich habe auch meinen (anderen) Fehler für dieselbe Gruppe und die Obergrenze bei 1,5 % bemerkt, die 0,015 sein sollte (und nicht 0,15 im bereitgestellten Originalskript).

Ich werde meinen Beitrag mit dem Tag „Lösung“ korrigieren, um das Skript mit den korrekten Werten für den Grenzwert der Gruppe G zu korrigieren (und eine korrekte Datentabelle mit diesen korrigierten Grenzwerten bereitzustellen).

@angela : Bitte beachten Sie, dass diese Antwort Ihre Einschränkung 4 nicht berücksichtigt, wie bereits in meinem ursprünglichen Beitrag erwähnt.
Aber ich stimme zu @Mark_Bailey Wenn die Experimente möglich sind und die Reaktion(en) gemessen werden können (kein Stabilitätsproblem oder ähnliches), dann ist es möglicherweise besser, offen zu bleiben und direkt im Modellprofiler mit den Einschränkungen zu spielen und zu sehen, ob Sie dazu in der Lage sind Erreichen Sie ein Optimum, indem Sie eine neue Einschränkung für das Verhältnis/die Anzahl der Komponenten in Gruppe G hinzufügen.

Betreff: Wie erstelle ich Mischungs-DOEs mit mehreren Zutatengruppen?

Hier sind meine Gedanken/Fragen. Es ist wichtig, was Sie mit dem Experiment erreichen möchten (wo ist das in der Versuchsreihe?). Welche Fragen versuchen Sie zu beantworten? Haben Sie ein Modell im Sinn?Versuchen Sie, ein Verständnis für die wirkenden Mechanismen zu entwickeln, oder versuchen Sie, eine erfolgreiche Formulierung auszuwählen? Verstehen Sie Geräusche (z. B. Messfehler, Schwankungen der Zutaten von Charge zu Charge und innerhalb der Charge, Schwankungen der Prozessfaktoren (z. B. Mischzeit, Rührgeschwindigkeit), Wasserqualität, Umgebungsbedingungen usw.)? Es nützt nicht viel, eine Formulierung zu optimieren, wenn man Rauschen nicht versteht (man könnte sagen, es war gestern großartig...)

1. Sind Sie daran interessiert, einen geeigneten Designraum zu prüfen und zu identifizieren, um weitere Optimierungen vorzunehmen? Wenn ja, frage ich mich, warum Sie mehr als zwei Extremwerte für die Faktoren benötigen.  

2. Welche Wechselwirkungen werden vorhergesagt und warum (Hypothesen)? Wenn Sie mögliche Effekte vorhersagen und in eine Rangfolge bringen würden, wohin würden dann Effekte höherer Ordnung fallen (z. B. Interaktionen oder nichtlinear)?

3. Wie wurden die Reichweiten ermittelt? Welche Experimente wurden bereits durchgeführt, um diese Bereiche zu bestätigen?

4. Was sind die Antwortvariablen? Quantifizieren sie die „Leistung“ der Formulierung angemessen? Sind die Messsysteme ausreichend?

 

Mein Rat ist immer, mehrere Experimente zu entwerfen, abzugrenzen, was Sie möglicherweise aus jedem einzelnen lernen könnten (dies wird durch die Vorhersage aller möglichen Ergebnisse verbessert) und diesen potenziellen Wissensgewinn mit den Kosten/Ressourcen zu vergleichen, um dieses Wissen zu erlangen. Wählen Sie eines aus und seien Sie bereit, es zu wiederholen.

Betreff: Wie erstelle ich Mischungs-DOEs mit mehreren Zutatengruppen?

Das ist eine gute Frage für Anforderung 4. Ich muss dies mit unserem Produktentwickler bestätigen. Ich glaube, es ist eine chemische Einschränkung. Ich werde sehen, ob wir diese Anforderung vorerst weglassen können.

Betreff: Wie erstelle ich Mischungs-DOEs mit mehreren Zutatengruppen?

Danke! Das ist tatsächlich einfacher als ich dachte. Für mich ist es sinnvoll, alle Faktoren in das ursprüngliche Design einzubeziehen, da uns so die Wechselwirkungen zwischen den Zutaten nicht entgehen.

Betreff: Wie erstelle ich Mischungs-DOEs mit mehreren Zutatengruppen?

Ich bin zur gleichen Lösung gekommen wie @Victor_G . Für dieses Experiment ist kein „Mischung-aus-Mischungen“-Design erforderlich. Sie haben Einschränkungen für mehrere Untergruppen von Komponenten. (Es liegt ein Fehler an der Untergrenze der letzten Einschränkung vor. Es sollte 0,001 sein, nicht 0,01.)

 

Was ist der Grund für Anforderung 4? Handelt es sich um eine physikalische oder chemische Einschränkung oder Unmöglichkeit? Wenn ja, sind weitere Einschränkungen erforderlich. Ist es stattdessen der Wunsch, nicht mehrere Zahnfleischarten zu verwenden? Wenn ja, dann würde ich diese Anforderung nicht in den Entwurf des Experiments einbeziehen, sondern bei der Optimierung der Formulierung darauf zurückkommen, sobald Sie ein akzeptables Modell gefunden haben.

Betreff: Wie erstelle ich Mischungs-DOEs mit mehreren Zutatengruppen?

Hallo @angela ,

Dieses Thema scheint dem folgenden zu ähneln und befasst sich mit „Mischungen von Mischungen“: Wie man eine Mischung aus Mischungen entwirft – JMP User Community.Möglicherweise sind zwei Optionen möglich:

1. Arbeiten Sie mit einzelnen Komponenten aus Ihren Formulierungs-„Gruppen“: klare Übersicht über die Wirkung jedes einzelnen Bestandteils, kann aber eine sehr große Anzahl von Experimenten darstellen, oder
2. Arbeiten Sie mit vorab getesteten/vordefinierten Gruppenmischungen: Es sind viel weniger Experimente erforderlich, aber Sie können dabei einige Informationen verlieren, zum Beispiel Wechselwirkungen zwischen einzelnen Komponenten.

 

Da Sie an Screening-Faktoren aus dem Experiment interessiert sind, habe ich zwei Fragen:

1. Ist ein Mischungsdesign die einzige Option (was ich damit meine, ist, dass die verschiedenen Komponenten IMMER in der Mischung enthalten sind und ihre Mengen im Verhältnis zu anderen Teilen der Formulierung stehen?)? Der Versuch, Faktoren mit einem Mischungsdesign zu screenen, kann kompliziert sein und zu einer großen Anzahl von Experimenten führen, daher die Frage.
2. Sind alle Einschränkungen notwendig? Durch die Reduzierung des Versuchsraums können einige Informationen verloren gehen.

Ich habe versucht, ein D-optimales Design mit all Ihren Einschränkungen zu testen, aber es scheint, dass ich die Einschränkung 4 nicht einführen kann, wenn Zutaten aus Gruppe G als Mischungsfaktoren verwendet werden. Der Entwurf ohne diese Einschränkung würde 105 Experimente darstellen und wie folgt aussehen (Skript hier zum Testen, Datentabelle eingeschlossen, wenn es für Sie bequemer ist):

DOE(
 Custom Design,
 {Add Response( Maximize, "Y", ., ., . ), Add Factor( Mixture, 0, 1, "S1", 0 ),
 Add Factor( Mixture, 0, 1, "S2", 0 ), Add Factor( Mixture, 0, 1, "F1", 0 ),
 Add Factor( Mixture, 0, 1, "F2", 0 ), Add Factor( Mixture, 0, 1, "T1", 0 ),
 Add Factor( Mixture, 0, 1, "T2", 0 ), Add Factor( Mixture, 0, 1, "T3", 0 ),
 Add Factor( Mixture, 0, 1, "T4", 0 ), Add Factor( Mixture, 0, 1, "H1", 0 ),
 Add Factor( Mixture, 0, 1, "H2", 0 ), Add Factor( Mixture, 0, 1, "H3", 0 ),
 Add Factor( Mixture, 0, 1, "G1", 0 ), Add Factor( Mixture, 0, 1, "G2", 0 ),
 Add Factor( Mixture, 0, 1, "G3", 0 ), Add Factor(
  Continuous, 1.5, 3, "Water", 0
 ), Set Random Seed( 800692047 ), Number of Starts( 2 ),
 Add Constraint(
  [-1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.35,
  1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.55,
  0 0 -1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.24,
  0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.34,
  0 0 0 0 -1 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0 0 -0.07,
  0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0.14,
  0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 -1 -1 0 -0.001,
  0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0.015]
 ), Add Term( {1, 1} ), Add Term( {2, 1} ), Add Term( {3, 1} ),
 Add Term( {4, 1} ), Add Term( {5, 1} ), Add Term( {6, 1} ), Add Term( {7, 1} ),
 Add Term( {8, 1} ), Add Term( {9, 1} ), Add Term( {10, 1} ), Add Term( {11, 1} ),
 Add Term( {12, 1} ), Add Term( {13, 1} ), Add Term( {14, 1} ),
 Add Term( {15, 1} ), Add Alias Term( {1, 1}, {2, 1} ),
 Add Alias Term( {1, 1}, {3, 1} ), Add Alias Term( {1, 1}, {4, 1} ),
 Add Alias Term( {1, 1}, {5, 1} ), Add Alias Term( {1, 1}, {6, 1} ),
 Add Alias Term( {1, 1}, {7, 1} ), Add Alias Term( {1, 1}, {8, 1} ),
 Add Alias Term( {1, 1}, {9, 1} ), Add Alias Term( {1, 1}, {10, 1} ),
 Add Alias Term( {1, 1}, {11, 1} ), Add Alias Term( {1, 1}, {12, 1} ),
 Add Alias Term( {1, 1}, {13, 1} ), Add Alias Term( {1, 1}, {14, 1} ),
 Add Alias Term( {1, 1}, {15, 1} ), Add Alias Term( {2, 1}, {3, 1} ),
 Add Alias Term( {2, 1}, {4, 1} ), Add Alias Term( {2, 1}, {5, 1} ),
 Add Alias Term( {2, 1}, {6, 1} ), Add Alias Term( {2, 1}, {7, 1} ),
 Add Alias Term( {2, 1}, {8, 1} ), Add Alias Term( {2, 1}, {9, 1} ),
 Add Alias Term( {2, 1}, {10, 1} ), Add Alias Term( {2, 1}, {11, 1} ),
 Add Alias Term( {2, 1}, {12, 1} ), Add Alias Term( {2, 1}, {13, 1} ),
 Add Alias Term( {2, 1}, {14, 1} ), Add Alias Term( {2, 1}, {15, 1} ),
 Add Alias Term( {3, 1}, {4, 1} ), Add Alias Term( {3, 1}, {5, 1} ),
 Add Alias Term( {3, 1}, {6, 1} ), Add Alias Term( {3, 1}, {7, 1} ),
 Add Alias Term( {3, 1}, {8, 1} ), Add Alias Term( {3, 1}, {9, 1} ),
 Add Alias Term( {3, 1}, {10, 1} ), Add Alias Term( {3, 1}, {11, 1} ),
 Add Alias Term( {3, 1}, {12, 1} ), Add Alias Term( {3, 1}, {13, 1} ),
 Add Alias Term( {3, 1}, {14, 1} ), Add Alias Term( {3, 1}, {15, 1} ),
 Add Alias Term( {4, 1}, {5, 1} ), Add Alias Term( {4, 1}, {6, 1} ),
 Add Alias Term( {4, 1}, {7, 1} ), Add Alias Term( {4, 1}, {8, 1} ),
 Add Alias Term( {4, 1}, {9, 1} ), Add Alias Term( {4, 1}, {10, 1} ),
 Add Alias Term( {4, 1}, {11, 1} ), Add Alias Term( {4, 1}, {12, 1} ),
 Add Alias Term( {4, 1}, {13, 1} ), Add Alias Term( {4, 1}, {14, 1} ),
 Add Alias Term( {4, 1}, {15, 1} ), Add Alias Term( {5, 1}, {6, 1} ),
 Add Alias Term( {5, 1}, {7, 1} ), Add Alias Term( {5, 1}, {8, 1} ),
 Add Alias Term( {5, 1}, {9, 1} ), Add Alias Term( {5, 1}, {10, 1} ),
 Add Alias Term( {5, 1}, {11, 1} ), Add Alias Term( {5, 1}, {12, 1} ),
 Add Alias Term( {5, 1}, {13, 1} ), Add Alias Term( {5, 1}, {14, 1} ),
 Add Alias Term( {5, 1}, {15, 1} ), Add Alias Term( {6, 1}, {7, 1} ),
 Add Alias Term( {6, 1}, {8, 1} ), Add Alias Term( {6, 1}, {9, 1} ),
 Add Alias Term( {6, 1}, {10, 1} ), Add Alias Term( {6, 1}, {11, 1} ),
 Add Alias Term( {6, 1}, {12, 1} ), Add Alias Term( {6, 1}, {13, 1} ),
 Add Alias Term( {6, 1}, {14, 1} ), Add Alias Term( {6, 1}, {15, 1} ),
 Add Alias Term( {7, 1}, {8, 1} ), Add Alias Term( {7, 1}, {9, 1} ),
 Add Alias Term( {7, 1}, {10, 1} ), Add Alias Term( {7, 1}, {11, 1} ),
 Add Alias Term( {7, 1}, {12, 1} ), Add Alias Term( {7, 1}, {13, 1} ),
 Add Alias Term( {7, 1}, {14, 1} ), Add Alias Term( {7, 1}, {15, 1} ),
 Add Alias Term( {8, 1}, {9, 1} ), Add Alias Term( {8, 1}, {10, 1} ),
 Add Alias Term( {8, 1}, {11, 1} ), Add Alias Term( {8, 1}, {12, 1} ),
 Add Alias Term( {8, 1}, {13, 1} ), Add Alias Term( {8, 1}, {14, 1} ),
 Add Alias Term( {8, 1}, {15, 1} ), Add Alias Term( {9, 1}, {10, 1} ),
 Add Alias Term( {9, 1}, {11, 1} ), Add Alias Term( {9, 1}, {12, 1} ),
 Add Alias Term( {9, 1}, {13, 1} ), Add Alias Term( {9, 1}, {14, 1} ),
 Add Alias Term( {9, 1}, {15, 1} ), Add Alias Term( {10, 1}, {11, 1} ),
 Add Alias Term( {10, 1}, {12, 1} ), Add Alias Term( {10, 1}, {13, 1} ),
 Add Alias Term( {10, 1}, {14, 1} ), Add Alias Term( {10, 1}, {15, 1} ),
 Add Alias Term( {11, 1}, {12, 1} ), Add Alias Term( {11, 1}, {13, 1} ),
 Add Alias Term( {11, 1}, {14, 1} ), Add Alias Term( {11, 1}, {15, 1} ),
 Add Alias Term( {12, 1}, {13, 1} ), Add Alias Term( {12, 1}, {14, 1} ),
 Add Alias Term( {12, 1}, {15, 1} ), Add Alias Term( {13, 1}, {14, 1} ),
 Add Alias Term( {13, 1}, {15, 1} ), Add Alias Term( {14, 1}, {15, 1} ),
 Set Sample Size( 105 ), Simulate Responses( 0 ), Save X Matrix( 0 ), Make Design
 }
);

 

Da Zutaten aus Gruppe G im Vergleich zu anderen Zutatengruppen eine sehr geringe Konzentration aufweisen, könnte eine Lösung darin bestehen, diese Zutaten als kontinuierliche Faktoren zu betrachten, um Ihre Einschränkung 4 einzuführen (noch nicht getestet, werde es später versuchen, wenn ich mehr Zeit habe).

Dies sind nur einige Inputs, um Ihr Thema besser kennenzulernen, damit andere Mitglieder an den Diskussionen teilnehmen und relevante Ideen einbringen können.