如何减少设计中的运行次数?尊敬的先生/女士,
在 JMP17 中,我从8 个2 级因子开始进行设计,其中 5 个因子难以改变。对于难以改变的因子,只考虑主效应,对于易于改变的因子,还评估二阶相互作用。
使用定制设计,生成了 32 个运行,包含 8 个整块地块。
现在,每次运行都代表一种粘合剂配方,我想在一系列不同的基材(硬木、胶合板等)上进行测试。
不幸的是,对于有限数量的基材,我没有足够的材料进行 32 次测试。对于那些我没有很多基材的基材,我想在减少的运行次数(或粘合剂配方)上进行测试
我的问题是,如何才能最好地选择减少的试验次数?我最初的想法是删除每个整个地块中的一个易于更改的因子组合,将试验次数从 32 次减少到 24 次。但是,如何选择要删除哪些易于更改的因子组合以及最好保留哪些组合?
提前感谢您的帮助,
此致,
实验设计回复:如何减少设计中的运行次数?嗨@SamVA ,
我可能误解了一些东西,因为尝试重现您想要的设计,仅使用 5 个难以改变的因子的主效应和 3 个易于改变的因子的主效应 + 2 个因子的相互作用,我得到了一个推荐的设计,其中包含 24 次运行和 8 个整图:

附带说明一下,在裂区设计中,你可以估计易于改变的因素之间的 2 个因素相互作用,因为它们是完全随机的,而难以改变的因素对其随机化有限制。
根据您的需要和对易于更改的因素的主效应 + 2 因素交互作用的精度估计,在使用 8 个因素创建裂区设计时指定仅具有主效应的设计可以帮助在涉及难以更改的因素的交互作用上分配别名:

您可以在主效应裂区设计中看到,主效应完全不相关/无别名,易于更改的因子(从 X6 到 X8)的 2 因子相互作用也是如此。
我附上了生成的两种设计,以便您可以查看并比较这两种设计选项,
回复:如何减少设计中的运行次数?亲爱的@Victor_G
非常感谢您的回复,
确实,针对 8 个因素(5 个难以改变的因素、3 个易于改变的因素、HTC 仅有 ME 而 ETC 只有 ME+2nd)的推荐设计可以进行 24 次运行和 8 个整个图。
然而,当我将运行次数增加到 32 次,即每个整块地增加一个易于更改的因子组合时,我注意到预测方差有所改善,平均相关性有所降低,D 效率也更高。由于每个整块地进行一次额外的实验是可行的,而且对于大多数基质来说,有足够的材料来执行所有实验,所以我选择了 32 次运行的设计。
不幸的是,对于 1 种基材,我没有足够的材料来完成所有 32 次试验。因此,我们的想法是,在设计中,只为这 1 种基材选择 32 次试验中的 24 次(请记住,在这个实验中,每次试验都对应一种粘合剂配方)。那么问题仍然是,如何最好地选择要放弃哪些试验,以及要为该基材保留哪些试验。
作为替代方案,我可以采用推荐的 24 次运行设计,用于所有底物,但似乎很遗憾,我失去了与 8 次额外运行相关的改进。当然,除非(这对我来说很难评估)在效果估计和显著性检验方面,32 次运行的好处只会比 24 次运行设计略好。
定制设计 2 = 32 次运行
定制设计 3= 24 次运行


回复:如何减少设计中的运行次数?嗨@SamVA ,
您设计此设计的目的是什么?如果您的目标是探索和理解因素与响应之间的联系,我不确定预测方差是否是您设计中最有趣的指标(因为您似乎也对 D 效率感兴趣)。此外,您在分数设计空间图中看到的变化看起来非常微小,因此我怀疑这种轻微的改进是否会对您的实验和系统理解产生有意义的实际影响。
根据有关您主题的有限信息,我可能会有不同的想法:
- 如果您的实验预算受到物理实验约束(如可用底物的数量),我会采用 24 次运行设计,以便对系统进行初步了解,然后再通过新运行来增强设计,以提高估计精度并减少预测方差(当它确实重要时)。按顺序运行 DoE 通常更有趣,而不是尝试使用最大的 DoE 来解决所有答案。
运行第一个设计,可视化并分析结果,并根据获得的知识进行迭代。
- 我不确定这个想法在实践中有多可行,但添加整个图(除了运行)可以大大改善您的设计(如果可能/可行)。这种情况很容易理解,您拥有的整个图越多,您的设计就越接近完全随机的设计,因此您可以提高估计效果的能力,减少预测方差等......
根据此选项的可行性,您可以尝试不同的设计,涉及不同数量的整区和不同的运行次数,以便找到最佳折衷方案。
希望这些想法能帮助你,
回复:如何减少设计中的运行次数?亲爱的@Victor_G ,
每个整地块代表一天的工作,因此它不想添加更多整地块。相反,它会遵循您的建议并采用 24 次运行的设计。
再次感谢你的反馈,
此致,
他自己