Come progettare uno screening DOE per fattori continui che includa 3 livelli (zero, intermedio, alta concentrazione)?Ciao a tutti,
Sto cercando di progettare uno screening DOE per molteplici fattori biologici continui per i quali sospetto una relazione bifasica tra i fattori e l'esito (= vitalità): mi aspetto prima una correlazione positiva fino a una certa concentrazione dopodiché mi aspetto una correlazione negativa dovuta alla tossicità a concentrazioni più elevate. Come posso tenere conto di questa associazione bifasica quando progetta uno screening DOE classico? Oppure devo scegliere un design personalizzato per poter includere 3 livelli per ciascun fattore: (1) concentrazione 0, (2) concentrazione alta, (3) concentrazione intermedia?
Grazie per l'aiuto.
Cordiali saluti,
Sara
Progettazione di esperimentiRe: Come progettare uno screening DOE per fattori continui che includa 3 livelli (zero, intermedio, alta concentrazione)?Ciao @SaraA ,
Sono felice che questi primi suggerimenti possano funzionare per te.
Se si prevede di creare un progetto di screening definitivo per 9 fattori continui, la dimensione di esecuzione "predefinita" consigliata è 25, che è molto economica rispetto al budget sperimentale consentito. Ma puoi comunque aggiungere più esecuzioni per consentire una maggiore precisione nella stima dei coefficienti e/o consentire un rilevamento più semplice degli effetti quadratici e confrontare i vantaggi derivanti dall'aggiunta di più esecuzioni nel tuo progetto con la piattaforma Confronta progetti.
Il DSD è un'opzione molto interessante quando/se possibile, in quanto consente una stima precisa degli effetti principali (gli effetti principali sono completamente imparziali, non correlati con interazioni a due fattori o effetti quadratici) e può anche identificare fattori che hanno un effetto non lineare su la risposta (poiché vengono utilizzati 3 livelli per ciascun fattore). Ci sono molti altri vantaggi rispetto ai progetti di screening classici elencati qui: Panoramica dei progetti di screening definitivi
È inoltre possibile utilizzare il blocco con DSD, ad esempio se si desidera prendere in considerazione la variabilità casuale delle diverse piastre utilizzate, quindi questo rende DSD una scelta di progettazione di screening molto efficiente.
Anche se i DSD hanno proprietà progettuali molto interessanti, probabilmente non mi fermerei a questa fase, poiché ci sono diversi modi in cui potresti aver bisogno di maggiori informazioni (e hai un budget sperimentale consentito che consente uno studio più approfondito dei fattori):
- Forse potrebbe essere necessario affinare gli intervalli dei fattori, al fine di concentrarsi su uno spazio sperimentale di interesse più ristretto?
- I DSD sono ancora in fase di screening, quindi una volta identificati con elevata sicurezza gli effetti principali, potresti voler confermare altri effetti che potrebbero essere stati rilevati durante questa prima fase di screening (interazioni a 2 fattori, effetti quadratici)?
- Infine, nel caso di un modello predittivo, potrebbe essere interessante aggiungere esecuzioni di validazione e/o altre esecuzioni di "addestramento" (magari in modo Space-Filling), in modo da poter confermare e/o perfezionare il proprio modello?
Tutto dipende dai tuoi obiettivi, requisiti, budget/vincoli sperimentali e dalla precisione di cui potresti aver bisogno per raggiungere una certa comprensione del sistema.
Spero che questa risposta complementare ti possa aiutare,
Re: Come progettare uno screening DOE per fattori continui che includa 3 livelli (zero, intermedio, alta concentrazione)?Ciao Vittorio,
Grazie mille per la tua risposta, è molto utile.
Ho un totale di nove fattori che vorrei analizzare e desidero includere un massimo di 54 esecuzioni. Non ho alcun vincolo per quanto riguarda determinate combinazioni: tutte le combinazioni sono tecnicamente possibili.
In precedenza, per esperimenti simili che testavano l'effetto di diversi composti biologici sulla vitalità cellulare, utilizzavo prima un disegno Plackett-Burman per lo screening, seguito da un disegno fattoriale completo per l'ottimizzazione. Tuttavia, questi disegni non consentono di includere punti centrali. Il progetto di screening definitivo sembra un’alternativa interessante. Ci sono degli svantaggi nell’usare un disegno di screening definitivo rispetto ad un classico disegno Plackett-Burman? Il progetto di screening definitivo potrebbe anche essere economicamente vantaggioso eseguendo un solo DOE invece di due. Oppure è comunque consigliabile eseguire successivamente un progetto di ottimizzazione?
Grazie!
Sara
Re: Come progettare uno screening DOE per fattori continui che includa 3 livelli (zero, intermedio, alta concentrazione)?Ciao @SaraA ,
Benvenuto nella Comunità!
La situazione che stai descrivendo sembra implicare una certa quantità di curvatura nella risposta.
A seconda del numero di fattori indipendenti che hai (e del tipo: solo numerico continuo?), dei vincoli, del budget sperimentale disponibile, ... consiglierei di provare a:
- Disegno di screening definitivo , disegno di screening molto potente per diversi fattori numerici continui (consigliato per 5+ fattori, al di sotto di 5 fattori potrebbe non essere molto economico/efficiente utilizzarlo), utilizzando tre livelli per fattori continui e che potrebbe essere in grado di rilevare i principali effetti, interazioni ed effetti quadratici. Tuttavia, è necessario verificare di non avere vincoli nel proprio spazio sperimentale che non consentano determinate combinazioni (altrimenti utilizzare la successiva raccomandazione di progettazione seguente),
- D-Design ottimale ( Custom Design ), progetti flessibili in cui si ha la massima flessibilità sul modello presupposto e sui termini inclusi. Ad esempio, se desideri avere livelli medi per ciascun fattore, puoi includere termini quadratici nel modello come "Necessario" o "Se possibile" (a seconda del budget sperimentale e della necessità/precisione per stimare i termini quadratici). I disegni personalizzati consentono inoltre di tenere conto di vari tipi di fattori (tra cui miscela, categoriale, covariata, ...) e sono molto utili in presenza di combinazioni non consentite o restrizioni sperimentali.
Entrambi i progetti possono utilizzare il blocco, per contribuire a ridurre il rumore in presenza di fattori di disturbo noti e controllabili (tempo, operatori diversi, ...). Puoi creare diversi progetti e confrontarli utilizzando la piattaforma Confronta progetti , per valutare meglio i pro e i contro di ciascun approccio/progetto.
Se puoi fornire maggiori informazioni sul numero di fattori, intervalli, vincoli (se presenti), budget sperimentale, ..., potrei avere altri consigli o raccomandazioni e anche altri membri della community possono unirsi alla discussione 
Spero che questa prima risposta possa aiutarti,
Re: Come progettare uno screening DOE per fattori continui che includa 3 livelli (zero, intermedio, alta concentrazione)?Con le informazioni che hai fornito puoi procedere in entrambe le direzioni. Un progetto a soli 2 livelli dovrebbe includere alcuni punti centrali per vedere se la curvatura nella risposta è presente nel sistema. Quindi è davvero un design a 3 livelli, qualunque cosa tu faccia. L'approccio di progettazione ottimale è più incentrato sul modello, pertanto è possibile definire prima il modello e poi lasciare che sia JMP a individuare la progettazione ottimale. In entrambi i casi può funzionare. Forse altre considerazioni potrebbero portarti su un certo percorso?
1. Fattori di rumore che influenzano la risposta del sistema?
2. Variazione nella risposta attraverso lo spazio di inferenza? La mia esperienza passata dice che gli studi sulla vitalità cellulare possono essere molto variabili?
3. Combinazioni di trattamenti non consentite/indesiderate?
4. Restrizioni sulle risorse, quindi potrebbe esserci un limite massimo al numero di esecuzioni nel progetto?
Re: Come progettare uno screening DOE per fattori continui che includa 3 livelli (zero, intermedio, alta concentrazione)?Ciao @Victor_G
Quando tento di progettare il mio esperimento utilizzando DSD, non vedo dove posso aggiungere esecuzioni replicate? Non è indicato per un DSD?
Grazie
Sara
Re: Come progettare uno screening DOE per fattori continui che includa 3 livelli (zero, intermedio, alta concentrazione)?Dopo aver aggiunto i fattori, viene visualizzata la schermata seguente. Puoi aggiungere blocchi. Queste sono repliche.
