寻求帮助构建具有块和自定义轴向级别的 CCD RSM DOE。你好，
我目前正在尝试使用中心复合设计构建响应曲面模型，但我想添加区块和自定义轴点。我的研究有 3 个连续因子，需要分成 2 个实验区块，我更愿意将轴向水平设置为 2.0 而不是 1.0，以探索更多的设计空间并更好地校正非线性。我可以在 DOE > 经典 > 响应曲面设计中使用 CCD 模型构建实验，以获得我的目标轴向水平 2，但我找不到添加区块的方法。或者，我可以在 DOE > 自定义设计中构建它，方法是将区块因子添加到我的因子列表中并使用 RSM 模型，但我找不到设置自定义轴向水平的方法。有人能帮我弄清楚如何将两个自定义项添加到一个研究设计中吗？
谢谢你！
实验设计回复：寻求帮助构建具有块和自定义轴向级别的 CCD RSM DOE。定制设计将为您提供带有阻塞的 RSM 设计/模型，但它不是 CCD，因此无法选择轴向距离。
经典设计允许你进行分块，但分块始终是正交的，从而确定轴向距离。如果你改变轴向距离，设计将不再是正交的。但你可以在设计创建后更改数据表中的距离。
所以我要问您一个问题：您认为为什么需要轴点？如果您想进一步探索设计空间，请将您的低和高因子设置调整到您希望探索的范围并使用自定义设计。自定义设计不会超出您的低和高设置。此外，向因子添加更多级别并不能真正改善二次模型项的估计。假设二次模型是正确的，则只需要 3 个级别，因此超过这个级别的任何级别实际上都会降低估计精度。如果您因为担心实际上可能有一个三次或更高阶的多项式而想要额外的级别，请使用自定义设计并输入更高阶的项并将其估计设置为“如果可能”，以获得对这些可能性具有鲁棒性的设计。
最终，我相信定制设计将成为您获得符合您标准的设计的方式，因为这是最灵活的方法。希望这能有所帮助。
回复：寻求帮助构建具有块和自定义轴向级别的 CCD RSM DOE。嗨丹，
非常感谢您的回答！我通常更喜欢设置扩展轴点，因为我的流程往往会出现意外的悬崖和一些相当极端的非线性。例如，虽然我只想表征 ± 0.4 pH 单位的设计空间，但我需要知道我的流程是否在 ± 0.8 pH 单位时停止运行，以建立流程稳健性，并且将这些检查作为轴向级别构建到初始设计空间 DOE 中很方便，以便以后节省时间。不可否认，我假设更极端的水平也支持 DOE 背后的数学，所以感谢您解释说设计更喜欢面值轴向而不是扩展轴向！
老实说，我通常出于习惯使用 CCD RSM，您会推荐任何其他 DOE 设计来表征具有相当极端非线性和已知重要因子相互作用的过程吗？
谢谢你！
回复：寻求帮助构建具有块和自定义轴向级别的 CCD RSM DOE。我同意我以前的同事@Dan_Obermiller所写的所有内容（我从 SAS 的 JMP 部门退休了）。关于您的第二个回复...我要推荐的一些内容取决于您处于问题解决过程的哪个阶段以及您的先验知识。如果您仍处于筛选模式，并且愿意假设二阶以上的影响可以忽略不计，那么也许确定性筛选设计会很好用？如果更多地关注优化预测领域，那么也许可以使用 I 最优方法？这样，您就可以将所需的效果定义为设计规范的一部分。您所说的这种“非线性”...这种性质是否意味着二次效应真的不太适合？我对“悬崖”类型响应的经验是二次效应在因子空间上的预测效果不是很好。如果是这样的话，可能需要一些非线性建模方法？从 Fit Curve 平台开始...先试试那些？
回复：寻求帮助构建具有块和自定义轴向级别的 CCD RSM DOE。你好@MorganM ，
欢迎加入社区！
@Dan_Obermiller和@P_Bartell的回复非常出色。我可能对您的主题有不同的看法（希望是互补的）。
我想到的第一个问题是，您是想了解影响响应变化的因素，还是更关心响应模型的预测准确性。由于您提到“意外的悬崖和一些相当极端的非线性”，并且您的设计包含 3 个连续因素，我可能会考虑将空间填充设计作为替代选项。空间填充设计是一种多功能设计，当连续因素的数量相对较低且预期响应高度非线性时非常有用。由于您的实验空间中有两个“范围”并提到了 2 个块，因此您可以迭代地进行空间填充设计：
- 创建第一批具有扩展范围的小规模实验（如您提到的轴点编码级别为 -2 到 +2），
- 以空间填充的方式增强设计，并减少范围以聚焦感兴趣的区域（例如，编码级别中的 -1 到 +1）。
这种空间填充设计选项有很多优点和缺点，但主要有以下两点：
- 优点：点在您的设计空间中均匀且随机分布，并支持各种模型拟合方法，从回归模型到机器学习模型（SVM、高斯过程等）。有利于模型的预测性。
- 缺点：这种设计对模型可解释性没有特别的帮助。如果您想了解主效应和交互作用/二次/高阶效应方面的响应变化，则根据所使用的模型类型，您可能无法简单地理解和分解这些术语的相对重要性（您仍然可以在大多数机器学习模型上计算/估计后验特征/因素的重要性，但它可能会变得复杂）。点也可能不位于设计空间的边界上。
您还可以考虑采用顺序方法，首先采用筛选设计（以便在实验空间的边界上创建点），然后使用空间填充设计点来增强设计。您可以使用平台增强设计按顺序混合和匹配不同的设计选项。
为了扩展和补充@Dan_Obermiller对轴点距离的不同用途和优点/缺点的回应，您可以阅读我在类似主题上所做的比较研究： 已解决：回复：为什么定制设计 RSM 中没有星点 - JMP 用户社区
希望这个补充答案能对你有所帮助，
回复：寻求帮助构建具有块和自定义轴向级别的 CCD RSM DOE。大家好，
非常感谢您的所有意见！我在 JMP 中做了一些研究，并阅读了您的回复，我想我会将此设计切换回正常轴向水平，以保持实验室实用性的阻塞因子。不幸的是，我正处于我正在研究的单元操作的流程开发生命周期的某个阶段，我只有资源进行最多 20 次运行（我试图将自己限制在 16-18 次，以防我需要重新运行任何条件），并且我只有时间进行一次研究，然后我需要选择“最佳”条件以发送到早期概念验证研究中。我将有时间在项目后期对设计空间进行更彻底的评估，我绝对会参考您在此处提供的建议！但我认为考虑到我的时间和资源限制，在适度理解的设计空间中使用 2 个中心点（总共 16 次运行）的相对简单的 RSM 将是我的目的最具参考价值的选择。如果我可以在不需要太多重复的情况下完成研究，我绝对会听取你的建议@Victor_G ，增加一些空间填充点来充实模型的内部！
谈到这个项目的长期目标，我主要想评估我的因素的水平和变化将如何影响我的产品质量属性。虽然我现在处于早期阶段，但我的最终目标是将这个过程从研究规模提升到可制造规模，所以我不仅需要找到我的工艺参数的理想中心点，还需要了解该工艺在我的规格极限边缘的表现。
再次感谢@Dan_Obermiller @P_Bartell和@Victor_G ！你们帮了大忙！
回复：寻求帮助构建具有块和自定义轴向级别的 CCD RSM DOE。也许你已经为此做好了准备……但你最后的回答提出了另一个问题。可扩展性。你对可扩展性途径有什么了解吗？当我在行业工作时……我们有各种各样的可扩展路径。有些从实验室到生产转化得非常好。其他的呢？差得远。对于后一种情况，你可能最终会运行重复设计的实验，以发现最佳的流程/产品设置，因为你沿着可扩展性途径前进。祝你好运。
