Dopo l'articolo precedente Più tardi, papà e Lele trovarono la formula e la tecnica per preparare il tè nero attraverso un design personalizzato. Successivamente, le due persone sperimenteranno come realizzare deliziose perle.
Lele: Fortunatamente la settimana scorsa abbiamo fatto le valigie così in fretta che nostra madre non si è accorta che stavamo preparando di nascosto il suo regalo di compleanno.
Papà: Sì, cogliamo il tempo per provare a creare deliziose perle questa settimana. Ho guardato le informazioni su Internet e ho scoperto che ci sono diversi fattori importanti che influenzano il buon sapore delle perle o meno, tra cui la marca delle perle, la quantità di acqua per cuocere le perle/rapporto perle, il tempo di cottura, il tipo di zucchero e la quantità di zucchero Tempo di ammollo.
Lele: Ricordo che ci sono delle condizioni di controllo della temperatura dell’acqua quando si prepara il tè nero, non bisogna tenerne conto?
Papà: Sì, la temperatura dell'acqua è il fattore chiave per fare il tè nero, ma questa volta faremo bollire l'acqua, cioè metteremo giù le perle a bollire quando saranno 100 gradi, quindi la temperatura è sempre 100 gradi, c'è nessuna differenza in condizioni come questa, non abbiamo bisogno di controllarlo e non abbiamo bisogno di usarlo come fattore nell’esperimento. Inoltre, molte ricette consigliate per bollire le perle dicono che le perle devono essere raffreddate rapidamente dopo la cottura per renderle elastiche: consideriamo questo come parte del processo standard, quindi non è necessario utilizzarlo come fattore di controllo.
Lele: Capisco, quando inizieremo il nostro esperimento? Dovremmo chiedere a JMP di aiutarci a progettare gli esperimenti questa volta?
Papà: Sì, perché la marca delle perle e il rapporto volume d'acqua/perle sono fattori difficili da modificare, quindi questa volta abbiamo chiesto a JMP di aiutarci Impostare esperimenti appropriati in base alla difficoltà di modificare i fattori.
Progettare esperimenti basati sulla difficoltà di cambiare fattori
Lele: Sembra fantastico, JMP può anche fornire esperimenti adeguati in base al grado di facilità di modifica.
Papà: Allora prima preparerò i materiali per creare le perle e tu prima farai i compiti.
Papà preparò due marche di perle, una tazza per calcolare la quantità di acqua e perle, zucchero semolato e zucchero di canna e aprì JMP. Dopo che Lele ha finito i compiti, è tornata da suo padre e ha detto: Stiamo usando anche esperimenti di progettazione sperimentale personalizzati questa volta?
Papà: Sì, trattiamo anche il nostro valore target, che è la bontà delle perle, come risultato della risposta. L'obiettivo è quanto più deliziose sono, meglio è, cioè più grande è, migliore, e poi mettiamo i fattori chiave della perla marca, proporzione volume acqua/perla, tempo di bollitura, tipo di zucchero e tempo di ammollo dello zucchero (Tabella 1).
fattori chiave
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Tipo di dati
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valore(intervallo/tipo)
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marchio di perle
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categoria
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Marca A
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Marca B
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Rapporto volume acqua/perle
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continuo
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6~8
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Tempo di ebollizione
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continuo
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20~50
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Tipo di zucchero
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categoria
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zucchero granulare
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zucchero di canna
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Tempo di ammollo dello zucchero
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continuo
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10~30
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Tabella 1: Tabella dei fattori chiave nell'esperimento con la perla
Papà inserisce i fattori e gli intervalli appropriati in sequenza sulla piattaforma di progettazione personalizzata (Figura 1).
Figura 1, risultati della risposta e impostazioni dei fattori
Comprendere l'esperimento della trama divisa
Papà ha continuato dicendo: Poiché speriamo di cucinare una volta e poi raccogliere le perle a diversi tempi di ebollizione, questo può far risparmiare un po' di tempo sperimentale, quindi impostiamo i due parametri del rapporto volume acqua/perle e della varietà delle perle su valori molto alti. È difficile da modificare, quindi impostiamo il tempo di ebollizione come parametro difficile da modificare e i restanti due parametri rimangono nel loro stato originale facile da modificare. COSÌ Impostare fattori a diversi livelli per eseguire un disegno sperimentale gerarchico, che chiamiamo "esperimento a diagramma diviso" (Figura 2).
Figura 2: Difficoltà nel modificare i fattori di aggiustamento
Papà ha premuto il pulsante Continua e ha continuato: Regoliamo il termine dell'effetto del modello e aggiungiamo il termine quadratico della variabile continua (Figura 3). Questo può confermare se esiste un valore massimo o minimo nell'intervallo del parametro, ovvero se estremo i valori si verificano al centro dell'intervallo anziché alle estremità.
Figura 3, aggiunta di elementi effetto modello
Papà fece scorrere il rapporto mentre parlava e continuò: Inoltre, poiché abbiamo impostato i fattori su due livelli: "molto difficile da cambiare" e "difficile da cambiare", in Generazione design possiamo selezionare "molto difficile da cambiare" " e " È difficile cambiare? Esiste una relazione indipendente tra i due? Cioè, i due strati sono una struttura nidificata o una struttura incrociata. Se Tic tac I fattori difficili da modificare possono variare indipendentemente dai fattori molto difficili da modificare , il che significa che i due strati sono una "struttura incrociata" , se non spuntato significa "struttura a nido" . ( Come mostrato nella Figura 4)
Figura 4, regola se si tratta di una struttura a valle, il numero di trame intere e sottotrame e il numero totale di esperimenti
Lele ha chiesto: Cos'è una struttura nidificata?
Papà ha quindi disegnato una figura sul foglio e ha risposto: La struttura nidificata, detta anche struttura nidificata, è in realtà lo strato successivo incorporato nello strato precedente, quindi la stessa combinazione viene completata in sequenza prima di creare la combinazione successiva. Ad esempio, nell'immagine che ho disegnato, ho iniziato dal gruppo A, che è molto difficile cambiare i fattori. Dopo aver terminato la combinazione AC, ho fatto la combinazione AD e poi sono passato al gruppo B.
Figura 5, spiegazione della struttura a croce e della struttura del nido, i numeri indicano la sequenza sperimentale
Per quanto riguarda la struttura incrociata, non completerà i fattori che sono difficili da cambiare in ordine. Il suo ordine inizia ancora dal gruppo A, che è molto difficile da cambiare i fattori, ma poi creerà AC, AD, AC, AD, BC , BD, BC, BD in questo ordine, puoi scoprire che i fattori difficili da modificare devono essere incrociati per completare l'esperimento (Figura 5).
Lele ha preso la foto disegnata da suo padre e l'ha guardata per un po', poi si è rivolta al computer di suo padre. Papà ha fatto scorrere il rapporto verso il basso e ha continuato: Possiamo anche specificare il numero di intere trame (area intera) e sottotrame (sottoarea). Qui ho impostato 6 volte e 12 volte. Puoi anche scegliere il numero di esperimenti. Questa volta mantenere le preimpostazioni He 36 volte (Figura 4).
Figura 4, regola se si tratta di una struttura a valle, il numero di trame intere e sottotrame e il numero totale di esperimenti
Lele: 36 volte sono troppe?
Papà: Questa parte dipende dall'esperimento vero e proprio e se lo sperimentatore può permetterselo. Ma penso che oggi potresti mangiare questa perla con me. La valuteremo insieme e utilizzeremo questo punteggio medio come risultato del punteggio di assaggio. In questo modo, È anche più preciso.
Papà e Lele hanno seguito le combinazioni sperimentali progettate dalla piattaforma sperimentale personalizzata di JMP e hanno completato 36 valutazioni del gusto (Figura 6).
Figura 6, raccolta dei risultati sperimentali
Lele: Papà, sono così piena.
Papà: Anch'io, ma fortunatamente mi hai aiutato a condividere parte del peso. Abbiamo finalmente completato la raccolta dei dati e ora possiamo utilizzare gli strumenti JMP per aiutarci ad analizzarli.
utilizzo JMP Eseguire l'analisi di regressione
Mentre parlava, papà ha premuto "Modello" nell'angolo in alto a sinistra della tabella DOE per avviare l'analisi di regressione. Dopo alcune azioni, papà ha completato la produzione del report di analisi di regressione. Lele ha preso il report JMP completato da papà e lo ha guardato per un po'. Chiedi a papà: perché non hai eliminato il termine effetto il cui valore P superava 0,05 per il marchio di perle?
Papà: Esatto. Ti sei ricordato di eliminare gli effetti il cui valore P supera 0,05? Tuttavia, la specifica del valore P è impostata su 0,05 come valore di riferimento, perché il valore P del marchio di perle è 0,05367. Sebbene superi 0,05 , non eccede molto. , e il modello non considera troppi termini di effetto, quindi lo terrò.
Lele annuì per esprimere la sua comprensione. Papà continuò dicendo che, se guardi il rapporto di riepilogo degli effetti, scoprirai che il tipo di zucchero e il tempo di ammollo dello zucchero sono i primi due. Questi fattori influenzeranno la dolcezza dello zucchero. perle, soprattutto il tipo di zucchero, molte. Inoltre, anche il tempo di cottura è una condizione molto importante (Figura 7).
Figura 7, Rapporto sull'analisi di regressione: riepilogo degli effetti
Lele disse: Sì, se lo cucini troppo a lungo diventerà friabile e poco saporito, se lo raccogli troppo velocemente diventerà duro.
Papà: Esatto, anche tu la pensi così dal processo di sperimentazione, quindi molte aziende hanno molti insegnanti senior o vecchi dipendenti esperti, sono ben informati, quindi sanno quali parametri sono importanti, ma non gli piacciono. gli strumenti del disegno sperimentale. Tuttavia, in questo esempio, se non facciamo esperimenti, non lo sapremo ancora Tipi di zucchero E Tempo di ammollo Il gusto delle perle è così importante, quindi Il disegno sperimentale non è quello di sfidare questi dipendenti esperti, ma di fornire un modo per aiutarli a esaminare se c'è qualche miglioramento nel processo o nella formula attuale. . Per questo esempio, il nostro obiettivo è Trova gusti di perle migliori .
Lele annuì in accordo. Papà trasformò il rapporto nel rapporto Stime dei componenti della varianza REML riportato di seguito (Figura 8). E continuò: C'è un altro test importante che deve essere confermato. Puoi vedere che un test Wald è stato eseguito su intere trame e sottotrame qui per verificare se ci sono differenze tra le diverse trame intere e sottotrame. I risultati sono tutti ovviamente maggiori di 0,05, quindi siamo più sicuri che le trame intere e le sottotrame abbiano buoni effetti sul gusto della perla. Non c'è molta differenza nei punteggi e possiamo tranquillamente utilizzare i risultati dell'analisi dell'esperimento split-plot per costruire un modello del gusto e dei parametri della perla.
Figura 8, Report di analisi di regressione: stime dei componenti della varianza REML
Lele ha cambiato argomento: Ma hai detto che il tipo di zucchero è molto importante, come facciamo a confermare quale tipo di zucchero è buono?
Papà aprì il Prediction Profiler e continuò: Lele, guarda l'immagine dei tipi di zucchero. È ovvio che il punteggio dello zucchero di canna è più alto di quello dello zucchero semolato. In altre parole, hai detto che il sapore di caramello è cotto con lo zucchero di canna (Figura 9).
Figura 9, Profiler di previsione
Quindi papà ha utilizzato la funzione Massimizza l'appetibilità del punteggio per ottenere la migliore condizione di combinazione di parametri per la marca di perle A. Il rapporto consumo di acqua/perle è di circa 6,9 per cucinare. Il tempo di cottura è di circa 30 minuti. Dopo la cottura, dopo l'immersione in acqua zucchero di canna per circa 26 minuti, si ottengono deliziose perle con un punteggio atteso di 9,7 (Foto 10).
Figura 10, la migliore combinazione stimata da Prediction Profiler
Lele: Fantastico, abbiamo trovato il modo più delizioso di cucinare le perle, spero che piacerà alla mamma.
Papà: Gli piacerà sicuramente. Il prossimo è il suo compleanno. Combineremo il miglior tè nero che abbiamo preparato la settimana scorsa con le migliori perle che abbiamo preparato oggi, latte e alcuni cubetti di ghiaccio, e magari aggiungeremo del fruttosio appropriato, puoi ottenere il preferito di mamma tè al latte con bolle.
A Lele venne improvvisamente in mente una domanda: qual è il rapporto tra questi?
Papà ha sorriso e ha detto: Allora abbiamo bisogno dell'aiuto della festeggiata e di JMP per aiutarci a trovare il rapporto più adatto!
Lele: Non vedo l'ora!
Il prossimo articolo spiegherà: Come utilizzare il design della miscela nella progettazione sperimentale per preparare un perfetto tè al latte con le bolle.
Ottieni più risorse relative alla progettazione sperimentale DOE:
