如何減少設計中的試驗次數?尊敬的先生/女士,
在JMP17中,我從8個2級因子開始進行設計,其中5個是難以改變的。對於難以改變的因素,僅考慮主效應,對於容易改變的因素,也評估二階交互作用。
使用客製化設計,產生了 32 次運行,由 8 個整區組成。
現在,每次運行都代表一種黏合劑配方,我想在一系列不同的基材(硬木、膠合板…)上進行測試
不幸的是,對於數量有限的基材,我沒有足夠的材料來執行 32 次測試。對於那些我沒有很多的基材,我想在減少運行次數(或黏合配方)的情況下測試它們
我的問題是,如何才能最好地選擇減少運行次數?我最初的想法是在整個圖上刪除一個易於更改的因子組合,將運行次數從 32 次減少到 24 次。
預先感謝您的任何幫助,
此致,
實驗設計回覆:如何減少設計中的運行次數?嗨@SamVA ,
我可能誤解了一些東西,因為嘗試僅使用5 個難以改變的因素的主效應和3 個易於改變的因素的主效應+ 2 因素交互作用來重現您想要的設計,這會導致我得到一個推薦的設計,其中24運行和 8 個整區:

另外,在裂區設計中,您可以估計易於更改的因素之間的雙因素交互作用,因為與難以更改的因素相比,它們是完全隨機的,而難以更改的因素對其隨機化有限制。
根據您的需求和對主效應+易於更改因子的 2 因子交互作用的精確估計,在使用 8 個因子創建裂區設計時指定僅具有主效應的設計可以幫助在涉及的交互作用上分配別名難以改變的因素:

您可以在主效應裂區設計中看到,主效應完全不相關/不混疊,易於更改的因子(從 X6 到 X8)的 2 因子交互作用也是如此。
我附上了生成的兩個設計,以便您可以查看並比較這兩個設計選項,
回覆:如何減少設計中的運行次數?親愛的@Victor_G
非常感謝您的回复,
確實,8 個因子的建議設計(5 個難以更改,3 個易於更改,僅適用於 HTC 的 ME,適用於 ETC 的 ME+2nd)給出了 24 次遊程和 8 個完整圖。
然而,當我將遊程次數增加到 32 次(即每個整個圖增加一個易於更改的因子組合)時,我注意到預測方差有所改善,平均相關性有所降低,並且 D 效率有所提高。由於對整個地塊進行額外的實驗是可行的,並且對於大多數基材來說,有足夠的材料來執行所有實驗,因此我選擇進行 32 次運行的設計。
不幸的是,對於 1 個底物,我缺乏足夠的材料來完成所有 32 次運行。因此,我們的想法是在設計中的 32 次運行中僅選擇 24 次作為這 1 個基材(請記住,在本實驗中,每次運行都對應於一種黏合劑配方)。那麼問題仍然是,如何最好地選擇對於該基材要丟棄哪些運行以及保留哪些運行。
作為替代方案,我可以採用針對所有基材的 24 次運行的建議設計,但遺憾的是我失去了與 8 次額外運行相關的改進。當然,除非 32 次運行的效果估計和顯著性測試的好處僅比 24 次運行的設計稍好一些,這對我來說很難評估。
客製化設計 2 = 32 次運行
客製化設計 3= 24 次運行


回覆:如何減少設計中的運行次數?嗨@SamVA ,
您這個設計的目標是什麼?如果您的目標是探索和理解因素與回應之間的聯繫,我不確定預測變異數是您設計中最有趣的指標(因為您似乎也對 D 效率感興趣)。此外,您在分數設計空間圖中看到的變化看起來非常微小,因此我懷疑這一微小的改進是否會對您的實驗和系統理解產生有意義的實際影響。
根據有關您的主題的有限信息,我可能有不同的想法:
- 如果您的實驗預算受到物理實驗限制(例如可用底物的數量),我會採用 24 次運行設計,以便對系統有初步了解,然後再用新的運行來增強設計,以提高估計精度並減少在重要的地方/時間預測變異數。順序運行 DoE 通常更有趣,而不是嘗試使用最大的可用 DoE 來解決所有答案。
運行第一個設計,視覺化和分析結果,並根據獲得的知識進行迭代。
- 我不確定這個想法的實際可行性如何,但添加整個圖(除了運行)可以大大改進您的設計(如果可能/可行)。這種情況很容易理解,你的圖越完整,你的設計就越接近完全隨機的設計,因此你可以提高估計效果的能力,減少預測方差等......
根據此選項的可行性,您可以嘗試涉及不同數量的整區和不同運行次數的不同設計,以便能夠找到最佳折衷方案。
希望這些想法可以幫助你
回覆:如何減少設計中的運行次數?親愛的@Victor_G ,
每個完整的圖都代表一天的工作,因此希望避免添加更多的完整圖。相反,它會遵循您的建議並採用 24 次運行的設計。
再次感謝你的回饋,
此致,
他自己