730215_it-IT

liliconcom

Esperimenti di progettazione che combinano componenti di mistura con fattori categoriali - Case Help

Ciao a tutti,

Recentemente ho frequentato diversi corsi sul Mixture Design. Ora sono pronto per provare i principi in scenari di vita reale.

Ho il seguente caso. Ci saranno le seguenti cose:

3 fattori di miscela

3 Fattori categorici

La maggior parte della ricetta è fissata all'83,275% che chiamerò BASE: questa parte non verrà modificata.

Quindi ho utilizzato la funzione Mixture Sum e l'ho impostata sul restante 16,725% (che sarà lo spazio per i 3-4 fattori di miscela)

Tuttavia, a questa base di partenza verranno aggiunti 2 diversi enzimi (1 e 2) - un fattore categorico 1 che verrà prodotto in grandi lotti - il che significa che questo sarà un fattore difficile da modificare.

Quelle cose che so come fare in JMP.

Il mio problema o domanda riguarda più come combinare e selezionare i termini giusti per il mio modello quando combini i fattori categorici del tipo di ingrediente con i corrispondenti fattori di miscela.

Fattore categoriale 2: Tipo di stabilizzatore (3 livelli)

Fattore categoriale 3: Tipo di fibra (2 livelli)

Ho quindi 3 fattori di miscela:

Miscela 1: Stabilizzante conc. (si prevede che influenzi le risposte)

Miscela 2: Fibra conc. (si prevede che influenzi le risposte)

Miscela 3: Acqua (non aspettarti che faccia nulla, è semplicemente un riempitivo)

Avrei incluso tutti i termini principali.

Ma è necessario avere tutti i termini del secondo ordine tra i fattori categoriali e i fattori misti??

Ad esempio, se non ci aspettiamo che l'acqua (più simile a un riempitivo) faccia qualcosa, dovremmo includerla?

Inoltre, non prevediamo che fibre e stabilizzatori si influenzino a vicenda.

Questa sarebbe la mia ipotesi migliore per un modello: vedere lo screenshot allegato di JMP.

Dovrebbero essere inclusi altri termini o??

Vorrei qualche input in merito. Il mio obiettivo generale è fare alcune previsioni. Quindi il mio pensiero era di utilizzare un design I-ottimale per ottenere la varianza di previsione più bassa possibile. Tuttavia, come primo passo, sarebbe anche interessante/utile se il progetto potesse in qualche modo "schermare" quali stabilizzatori o fibre funzionano meglio, in modo che possano essere esclusi in futuro. Un design D-ottimale sarebbe migliore per questo???

Per la prima prova il numero massimo di corse è stato di 14. Ma è possibile aggiungerne altre in seguito (aumento).

Anche il file JMP è allegato di seguito.

Non vedo l'ora di sentire i tuoi pensieri. Non sono in grado di utilizzare JSL o script in generale.

Grazie in anticipo.

Distinti saluti
Kristian Bertelsen

Modellazione statistica avanzataProgettazione di esperimentifinestreRi: Esperimenti di progettazione che combinano componenti di miscele con fattori categoriali - Aiuto caso

@Victor_G - Spero che tu sappia a chi chiedere.

Ri: Esperimenti di progettazione che combinano componenti di miscele con fattori categoriali - Aiuto caso

Alcuni pensieri: non esiste un modo per affrontare questa situazione. Ecco alcune opzioni:

1. Un approccio sequenziale. Studiare innanzitutto i fattori categorici. Hanno un effetto? Qual è l'ordine in classifica di questi effetti? Esiste un livello migliore dell'altro? Quindi puoi realizzare il design della miscela. In realtà hai delle opzioni anche qui perché hai un riempitivo (acqua) e potresti non avere le stesse restrizioni che tipicamente ha un progetto di miscela (collinearità per esempio).

2. Un disegno di tipo split-plot. Potresti inserire i 3 fattori categorici nell'intera trama ed eseguire una ricerca. III nell'intera trama (aliasing del 3° fattore categoriale con l'interazione dei primi 2) e poi la miscela di fattori nella sottotrama.

3. Poiché potresti non avere le restrizioni sulla miscela dovute al riempitivo dell'acqua, potresti semplicemente eseguire un disegno fattoriale (o alcuni frazionari...)

in ogni caso, progettare più esperimenti. Confrontarli e contrapporli (ad esempio, cosa puoi imparare da ciascuno rispetto alle risorse richieste).

Potresti trovare utile l'articolo di Cornell Embedding Mixture Experiments Inside Factorial Experiments (JQT Vol. 22, No. 4, ottobre 1990).

A mio avviso, i progetti di miscele sono progetti di ottimizzazione. Quell'uomo conosciamo già il significato dei fattori della miscela. Il disegno della miscela ha lo scopo di creare una "superficie" o una mappa di contorno in cui i risultati possono essere ottimizzati. I progetti di ottimizzazione dovrebbero essere utilizzati dopo aver determinato lo spazio di progettazione ottimale (in modo da eseguire la mappatura all'interno dello spazio di progettazione). Ciò significa che hai scoperto gli effetti significativi e compreso gli effetti del rumore.

Ri: Esperimenti di progettazione che combinano componenti di miscele con fattori categoriali - Aiuto caso

Ehi Statista,

Grazie mille per i tuoi suggerimenti

Penso che l’approccio sequenziale sembri una buona idea. Poiché le persone che sto aiutando con questo progetto vorrebbero sapere quali stabilizzatori e tipi di fibre funzionano meglio. Immagino che la trama divisa sia necessaria anche per il fattore categoriale di base. Il disegno sarebbe il seguente:

Quindi una domanda di follow-up riguardante l'impostazione di un futuro progetto di miscela in seguito.

Diciamo che troviamo che uno stabilizzatore e una fibra specifici funzionano meglio. Quindi potresti anche introdurre un nuovo ingrediente (come le proteine). Ma immagino che non sia possibile aumentare questo design in una miscela, giusto?
Un'altra domanda è quindi: potresti aggiungere le 3-5 esecuzioni dal primo progetto al progetto misto come esecuzioni "extra"?

Ri: Esperimenti di progettazione che combinano componenti di miscele con fattori categoriali - Aiuto caso

Non sono sicuro di cosa intendi con "introdurre un nuovo ingrediente"? Perché non lo includi nello studio per iniziare? Si tratta di una nuova formulazione? Questa "proteina" era già presente, ma non manipolata? Le conclusioni che trai da qualsiasi esperimento dipendono dallo spazio di inferenza. Sebbene l'aggiunta di fattori nelle iterazioni successive sia sempre un'opzione, renditi conto che le conclusioni tratte dagli esperimenti precedenti potrebbero non essere più valide (ad esempio, nuovi effetti di interazione potrebbero influire sulle conclusioni).

Quando aggiungi dati da esperimenti precedenti a nuovi esperimenti devi essere consapevole dell'effetto "blocco". Quali fattori/condizioni sono cambiati tra il primo e il secondo esperimento? (ad esempio, materie prime, condizioni ambientali)

Re: Progettare esperimenti che combinano componenti di miscela con fattori categoriali - Case Help

Hai ricevuto un buon consiglio da @statman . Ho solo due cose da aggiungere. Una cosa è che se hai variabili di processo (nel tuo caso, le tue variabili categoriali) e variabili di miscela, allora DOVRESTI incrociare le variabili di processo con le variabili di miscela. Questo ti consentirà di vedere se qualche effetto di miscela cambia quando modifichi quelle variabili di processo, una preoccupazione molto reale, altrimenti perché inserire le variabili di processo nella progettazione?

L'altro punto che farò è che potresti essere in grado di evitare del tutto lo scenario della miscela. Dal momento che uno dei tuoi ingredienti sarà l'acqua, potresti considerarla inerte. Ignorala, e questo ti consentirà di trattare gli altri ingredienti della miscela come variabili "continue" e tornerai nel regno della progettazione e della modellazione sperimentale più tradizionali. Potresti non volerlo fare, ma è almeno un'opzione da sottolineare.

Re: Progettare esperimenti che combinano componenti di miscela con fattori categoriali - Case Help

Ciao Dan,
Grazie mille per il commento.

Sì, sono consapevole che dovresti incrociare le variabili di processo e di miscela. Tuttavia in questo caso, ad esempio con i due fattori categoriali: tipo di fibra e tipo di stabilizzatore. Ci aspettiamo, in base alla conoscenza del dominio, che non interferiscano tra loro. Non è mai "ok" rimuovere determinati termini per semplificare il modello e ottenere meno esecuzioni?

Sì, è un punto molto valido. Immagino che fossi davvero ansioso di provare l'approccio del design della miscela dopo aver frequentato diversi corsi.

Re: Progettare esperimenti che combinano componenti di miscela con fattori categoriali - Case Help

@Bertelsen92 , non sto dicendo che devi includere tutte le interazioni bidirezionali. Tuttavia, penso che sarebbe importante inserire le interazioni Stabilizer Type*Stabilizer conc. e FiberType*Fiber conc. nel modello. E per fare un ulteriore passo avanti, le "interazioni" in un modello di miscela sono in realtà la stima della curvatura. Questo fatto, insieme al fatto che i progetti di miscela riguardano in realtà lo sviluppo di modelli predittivi, consiglierei TUTTE le interazioni bidirezionali (e i termini cubici speciali), se possibile. Peccato che le risorse non siano gratuite per consentirlo!:)

Re: Progettare esperimenti che combinano componenti di miscela con fattori categoriali - Case Help

Ciao di nuovo,
Le sperimentazioni che effettuiamo sono piuttosto costose e lo sviluppatore vuole che la formulazione contenga il minor numero possibile di ingredienti.
Quindi, si spera che l'attuale configurazione risolva i problemi. Tuttavia, se così non fosse, potremmo dover testare nuovi ingredienti come le proteine.

Ma è davvero un buon punto che se lo spazio di inferenza cambia in esperimenti successivi aggiungendo nuovi fattori o cambiando i livelli di fattori esistenti, le conclusioni tratte da esperimenti precedenti potrebbero non essere più valide. Ma immagino che un fattore categoriale chiamato Tipo di proteina e un fattore continuo con la concentrazione potrebbero essere aggiunti con livelli come: Proteina A, Proteina B o Non-proteina. Quindi tutti gli esperimenti precedenti sarebbero "non-proteina" allo 0%?

Come affronteresti quanto detto sopra riguardo all'"effetto blocco"?