两个 DoE 的比较以及如何纳入控制尊敬的JMP专家们,
我创建了两个设计,您可以在附件中找到它们。出于数据安全考虑,我删除了 DoE 对话脚本,这里只提供了实验的统计计划。两者都是使用 RSM 建模的 DoE 计划。该设计应用于基于现有数据进行优化。
方案 1:这里设置了连续因子和分类因子的因子设置。但是分类因子不仅包括物质的类型,还包括物质的浓度,此外还有一个级别既没有物质也没有浓度。我将其标记为数字 4,作为 JMP 专家的图例。总的来说,我最终进行了 17 次运行,已经包含了物质的控制,但我无法在此计划中拟合物质的浓度依赖性,因为它是一个分类因子。
方案 2:这里我没有包括控制,而是将物质的浓度和物质类型分开。但是我不知道如何将没有物质的条件下的控制运行(只有另一个连续因子发生变化)包含在这个模型中。这就是为什么我自己添加了三个额外的控制运行,并且缺少因子 2 和 3(见图例)。
现在我的问题是:
1) 哪种 DoE 方法更适合我的目的,设计 1 还是设计 2?为什么一种设计比另一种更好?我该如何自己判断?我想确定因子 1 的最优值、因子 2 的最佳浓度和最佳类型,并在设计分析平台中将其与对照进行比较。
2) 是否有选项可以将控制数据纳入设计 2 的拟合程序中,即使缺少 2 个因子。如果有一个选项可以将控制与 RSM 实验的结果进行定量和统计比较,那就太好了。
3)是否有另一个更适合我的方法的设计,我尝试了不同的东西(甚至是约束)但它对我来说并没有真正起作用。
非常感谢您的帮助!
高级统计建模基础数据分析与建模数据探索与可视化实验设计视窗回复:两个 DoE 的比较以及如何纳入控制你好@DualARIMACougar ,
很难回答您的问题,因为这更多的是关于领域专业知识、目标和系统先前知识的问题:
- 这个实验设置的目的是什么?了解因素和响应之间的关系或选择一个获胜设置?
- 您是否怀疑物质类型和浓度之间存在相互作用,从而可以证明将这些因素分离并在设计中独立使用它们是合理的?
- 你使用“控制”做什么?它是用来与其他实验进行相对比较/评估吗?还是它反映了系统使用的实际条件?你为什么要强制执行这些条件?
根据您的目标,我认为设计 2 可能更合适,因为您可以独立研究物质及其浓度,这有助于增加推理空间并检测这些因素之间的潜在相互作用。
您仍然可以在数据表中添加控制实验的运行,以比较实验运行与控制运行的相对性能。但是,我不会在建模中使用这些控制运行,因为条件可能超出您的设计空间(浓度从 0.04 开始,而您的控制运行从 0 开始?并且控制运行中使用的物质类型是否也用于实验运行?)。
您还可以限制因子水平组合以在设计空间内进行控制运行(例如,指定如果因子实质类型 = 控制类型,则浓度约为 0),或者使用嵌套设计和建模方法,通过使用具有随机化限制的设计(如裂区设计和使用嵌套效应) 。关于此类设计和分析的一些讨论:
不允许的组合不起作用
使用不允许的组合从 DoE 中删除某个因素
如何向裂区设计中添加控制运行?
定制设计师和随机效应 / 设计评估和随机效应
希望这个答案能帮到你,
回复:两个 DoE 的比较以及如何纳入控制嗨,维克多,
首先,每次我在 JMP 社区发布问题时,我都非常感谢您的专业帮助。非常感谢您的专业知识。
这里的目标是优化配方的类型和浓度。因子相互作用是预期的,但未知的。由于物质的化学状态变化是非线性浓度依赖性的,物质类型和浓度很可能会发生因子相互作用。我必须在这里包括一个控制,以解释这种物质类别(测试两种类型)不丰富的情况,因为我想测试每种类型的浓度范围,而效果只出现在某个浓度以上,我不能简单地将浓度的最低因子设置为零(因为我最终会在 RSM 中只得到两个物理浓度(0、浓度 1、浓度 2)。是的,对照是一种评估,如果需要 1. 存在该物质类型(是的,首先进行筛选设计是一种选择,但没有选择)2. 我想测试在没有该物质的情况下因子 1 的影响,并且仍然希望将所有内容一起运行。
我现在想出了一个解决方案,其中我在屏幕中包含一个名为“物质存在”的虚拟类别,并且我为此建模,另外考虑了物质类别的存在和不存在之间的差异。
我不知道如何结合使用分割图设计和嵌套效应来包含我的控制。
我们将非常感激您提供更多想法或意见!
再次感谢
回复:两个 DoE 的比较以及如何纳入控制你好@DualARIMACougar ,
我理解,对于您的情况来说,设计一个只有 2 个水平的连续因子(并且最小水平为 0)不是一个好主意,因为它最终会成为一个存在/不存在的分类因子。
但是,您已经假设了一个 RSM 模型(因此研究了二次效应,并且 X2 有 3 个级别),并且您可以通过在假设模型中添加高阶效应(取决于您想要研究的浓度因子的级别数)来强制生成该浓度连续因子的中间级别,或者简单地通过将因子设置类型配置为离散数值来强制在设计中引入中间级别?这可以强制设计生成具有所需的中间级别(以避免缺失/存在配置,但仍将最小级别设置为 0),您可以将其重置为连续分析。
这段对话可能会对你有帮助: 能源部的强制水平
然后,您可以使用“不允许的组合”选项来避免不可行或“无意义”的运行。
该选项可能有助于整合控制运行,因为您可以以不间断的方式研究浓度范围,从 0 到中间水平的最大水平。
附件是根据我对您的问题的理解为该场景设计的建议,其中假设采用 RSM 模型,并且由于使用了不允许的组合,设计中有 2 个“控制运行”:
Substance type == "Control" & X2 >= 0.001;
为了强制设计生成与控制运行相匹配的 X1 值,也许将 X1 设置为具有 3 个级别 5,5 - 6,45 - 7,4 的离散数值会做得更好,并能够在设计中进行 3 次控制运行。
如果这个选项有意义,请告诉我,