設計將混合成分與類別因子結合的實驗 - 案例幫助大家好,
我最近參加了幾門關於混合設計的課程。我現在準備在現實生活場景中嘗試這些原則。
我有以下案例。會有以下幾件事:
3個混合因子
3 分類因素
大部分配方固定在 83,275%,我稱之為 BASE - 這部分不會改變。
所以我使用了 Mixture Sum 函數並將其設定為剩餘的 16,725%(這將是 3-4 個混合因子的空間)
然而,這個起始鹼將添加 2 種不同的酵素(1 和 2)——將大批量生產的分類因素 1——這意味著這將是一個難以改變的因素。
我知道如何在 JMP 中執行這些操作。
我的問題更多地涉及在將分類成分類型因素與相應的混合因素組合時如何為我的模型組合和選擇正確的項。
類別因素 2:穩定劑類型(3 個等級)
類別因素 3:纖維類型(2 個等級)
然後我有 3 個混合因子:
混合物 1:穩定劑濃縮液(預計會影響響應)
混合物 2:纖維濃縮物(預計會影響響應)
混合物 3:水(不要指望它有任何作用 - 只是填充劑)
我會包含所有主要術語。
但是否有必要擁有分類因子和混合因子之間的所有二階項?
例如,如果我們不期望水(更像是填充劑)起任何作用,那麼是否應該將其包括在內?
此外,我們預期纖維和穩定劑不會相互影響。
這將是我對模型的最佳猜測:請參閱隨附的 JMP 螢幕截圖。

是否應該包括其他條款或?
我想對此提供一些意見。我的總體目標是做出一些預測。所以我的想法是使用 I 最優設計來獲得盡可能低的預測變異數。然而,作為第一步,如果設計能夠以某種方式「篩選」哪種穩定劑或纖維效果最好,那麼這也將是很酷/有益的——這樣它們就可以被排除在外。 D 最優設計對此會更好嗎???
對於第一次試驗,我的最大運行次數是 14。但以後可以添加更多(增強)。
JMP 檔案也附在下面。
期待聽到您的想法。我一般無法使用 JSL 或腳本編寫。
先感謝您。
此致
克里斯蒂安貝特爾森
進階統計建模實驗設計視窗回覆:將混合成分與類別因素結合的設計實驗 - 案例幫助@Victor_G - 希望你知道該問誰。
回覆:將混合成分與類別因素結合的設計實驗 - 案例幫助一些想法:沒有一種方法可以解決這種情況。以下是一些選項:
1. 順序方法。首先研究分類因素。它們有效果嗎?這些效果的排名順序是什麼?有沒有一個等級比另一個等級更好?然後您可以進行混料設計。實際上,您在這裡也有選擇,因為您有填充劑(水),您可能沒有混合物設計通常具有的相同限制(例如共線性)。
2.裂區式設計。您可以將 3 個分類因素放入整個圖中並執行 res. III 在整個圖中進行實驗(將第三個分類因子與第一個 2 的相互作用別名),然後在子圖中進行混合因子。
3. 由於您可能沒有由於加水器而受到的混合物限制,因此您可能只運行因子設計(或一些分數...)
無論如何,設計多個實驗。比較和對比它們(例如,您可以從每個內容中學到什麼與所需的資源)。
您可能會發現康乃爾大學的論文Embedding Mixture Experiments Inside Factorial Experiments (JQT 第 22 卷,第 4 期,1990 年 10 月)很有用。
在我看來,混合設計就是最佳化設計。我們已經知道那個人混合物中因素的重要性。混合設計的目的是創建一個“表面”或等高線圖,以便可以優化結果。確定最佳設計空間後應使用最佳化設計(因此您在設計空間內進行映射。這意味著您已經發現了顯著的影響並且了解了雜訊的影響。
回覆:將混合成分與類別因素結合的設計實驗 - 案例幫助嘿斯塔曼,
非常感謝您的建議。
我認為順序方法聽起來是個好主意。因為我幫助進行此設計的人想知道哪種穩定劑和纖維類型效果最好。我想基本分類因素也需要分割圖。設計如下:

然後是關於隨後建立未來混合設計的後續問題。
假設我們發現某種特定的穩定劑和纖維效果最好。然後你也可以引入一種新成分(如蛋白質)。但我想你不能將這種設計增強到混合中,對嗎?
那麼另一個問題是,您能否將第一個設計中的 3-5 次試驗加入混合設計中作為「額外」試驗?
回覆:將混合成分與分類因素結合的設計實驗 - 案例幫助我不確定你的意思是「引入新成分」?為什麼不把這個納入研究開始呢?這是新配方嗎?這種「蛋白質」是否已經存在,只是沒有被操縱?從任何實驗中得出的結論都取決於推理空間。雖然在後續迭代中添加因素始終是一種選擇,但要意識到您從先前的實驗中得出的結論可能不再有效(例如,新的交互作用可能會影響結論)。
將先前實驗的數據新增至新實驗時,您必須注意「區塊」效應。第一次和第二次實驗之間哪些因素/條件改變了? (例如原材料、環境條件)
回覆:將混合成分與分類因素結合的設計實驗 - 案例幫助您從@statman得到了一些很好的建議。我只有兩件事要補充。一件事是,如果您有過程變量(在您的情況下是分類變量)和混合變量,那麼您應該將過程變量與混合變量交叉。這將使您能夠看到當您更改這些過程變數時是否有任何混合效應發生變化——這是一個非常現實的問題,否則為什麼要將過程變數放入設計中?
我要說的另一點是,您也許能夠避免混合場景。由於你的成分之一是水,你可以認為它是惰性的。忽略它,這將允許您將其他混合物成分視為“連續”變量,並且您將回到更傳統的實驗設計和建模領域。您可能不想這樣做,但這至少是一個需要指出的選項。
回覆:將混合成分與分類因素結合的設計實驗 - 案例幫助嗨丹,
非常感謝您的評論。
是的,我知道你應該交叉過程和混合變數。然而,在這種情況下,例如有兩個類別因素:纖維類型和穩定劑類型。根據領域知識,我們期望它們不應相互幹擾。那麼,刪除某些項目以簡化模型並減少運行次數是否就永遠「沒問題」了呢?
是的,這是一個非常正確的觀點。我想在參加了幾門課程之後,我真的很渴望嘗試混合設計方法。
回覆:將混合成分與分類因素結合的設計實驗 - 案例幫助@Bertelsen92 ,我並不是說您必須包含所有雙向互動。然而,我認為將穩定器類型*穩定器濃度放在一起是很重要的。和纖維類型*纖維濃度。模型中的交互作用。更進一步,混合模型中的「交互作用」實際上是在估計曲率。這一事實以及混合設計實際上都是關於開發預測模型的事實,如果可能的話,我會推薦所有雙向互動(以及特殊的三次項)。可惜資源不是免費的,不允許這樣做!:)
回覆:將混合成分與分類因素結合的設計實驗 - 案例幫助再次嗨,
我們進行的試驗相當昂貴,開發人員希望配方中的成分盡可能少。
因此希望目前的設定能夠解決這些問題。然而,如果情況並非如此,我們可能需要測試蛋白質等新成分。
但真正好的一點是,如果在後續實驗中透過添加新因素或改變現有因素的水平來改變推理空間,那麼從先前的實驗中得出的結論可能不再有效。但我猜想可以添加一個稱為「蛋白質類型」的分類因素以及一個具有濃度的連續因素,其水平如下:蛋白質 A、蛋白質 B 或非蛋白質。那麼之前的所有實驗都是「非蛋白質」0%?
您將如何解決上述有關「區塊效應」的問題?