Ist es im RSM- und CCD-Design zur Vermeidung negativer Werte in Läufen möglich, Faktorbereiche in Bezug auf Alpha einzugeben, anstatt obere und untere Faktorwerte zu verwenden?
Hallo @Nimaxim ,
Ich bin nicht sicher, was Sie mit der Verwendung von Alpha anstelle der Verwendung von oberen und unteren Faktorwerten meinen?
Nur zur Klarstellung: Es stehen zwei klassische Response Surface Model -Designs zur Verfügung:
- Das Central Composite Design wird häufig als letzter Schritt zur Erweiterung eines faktoriellen Designs verwendet: Die Studie umfasst im Allgemeinen die Überprüfung verschiedener Haupteffekte (um beispielsweise herauszufinden, welche Faktoren eine bessere Auflösung ermöglichen könnten). Sobald diese identifiziert sind, wird das Design um 2-Faktor-Interaktionen und quadratische Effekte erweitert, was zu einem CCD führt, um den Prozess vollständig zu optimieren und die besten Analyseeinstellungen zu finden. Wenn Ihr optimaler Bereich voraussichtlich in der Mitte Ihres Versuchsraums liegt, könnte CCD eine gute Designoption sein.
- Das Box-Behnken- Design wird in der Literatur als eines der Designs mit der besten „Präzision“ verwendet, da bei quadratischer Leistung mehr Leistung verfügbar ist und dieses Design eine gleichmäßige Präzision im Versuchsraum aufweist, oft für eine geringere Anzahl von Durchläufen als beim CCD. Weitere Informationen zu Box-Behnken: The Open Educator – 4. Box-Behnken Response Surface Methodology
Wenn Sie davon ausgehen, dass Ihr Optimum an den Rändern Ihres Versuchsraums liegt, könnte BB eine gute Designoption sein. Beachten Sie auch, dass Sie mit diesem Design keine Faktorwerte unter -1 oder über +1 haben. Wenn Sie also physikalisch mögliche Werte von -1 und +1 für Ihre Faktoren festgelegt haben, kann immer ein Box-Behnken-Design ausgeführt werden, da Sie keine Punkte in den Ecken Ihres Versuchsraums haben (im Gegensatz zu CCD).
Beim Central Composite Design gibt es je nach Alphawert drei Haupttypen von Designs:
- Umschrieben (>1),
- Flächenzentriert (=1)
- Eingeschrieben (<1)
Weitere Infos zu den verschiedenen CCD (umschrieben, flächenzentriert, eingeschrieben):
5.3.3.6.1. Zentrale zusammengesetzte Designs (CCD) (nist.gov)
5.3.3.6.3. Vergleiche von Response-Surface-Designs (nist.gov)
Sehen Sie sich den Screenshot mit den verschiedenen Optionen in JMP (DoE, Classical, Response Surface-Plattform) mit codierten Faktorwerten mit -1 und +1 an:

Nur die Kontrollkästchenoption „Einschreiben“ oder die Entwurfsoption „Auf Fläche“ erstellt Sternpunkte mit Werten, die gleich oder weniger extrem sind als die Grenzwerte Ihrer Faktoren (-1/+1).
Wenn Sie negative Werte in Durchläufen vermeiden möchten, sollten Sie umschriebene CCDs vermeiden und flächenzentrierte oder eingeschriebene CCD-Typen anstreben. Zu einem ähnlichen Thema habe ich gezeigt, dass die Sternpunkte am weitesten vom Zentrum des experimentellen Raums entfernt sind:
- Je höher die Leistung für Haupteffekte und quadratische Effekte, aber je niedriger die Leistung für den Achsenabschnitt,
- Dabei ist die Varianz im Zentrum des Versuchsraums höher, die Varianz am Rand des Versuchsraums jedoch geringer.
Mehr dazu können Sie hier lesen: https://community.jmp.com/t5/Discussions/why-are-no-star-points-in-custom-design-RSM/mp/603144/high...
Die Wahl des Wertes für den Sternpunkt ist ein Kompromiss zwischen der physikalischen Machbarkeit der Läufe (können Sie den Faktorbereich unter die codierten Werte -1 oder über +1 erweitern) und den Zielen hinter Ihrem CCD.
Vielleicht hilft Ihnen dieses Webinar beim Einrichten Ihres RSM-Designs (CCD mit klassischer Response Surface-Plattform oder mit benutzerdefinierter Designplattform): Entwerfen eines zentralen Composite-Designs
Hoffe, diese Antwort wird Ihnen helfen,