在設計實驗時,常見的診斷方法是效應的統計功效。 Bradley Jones 就此主題寫了多篇部落格文章。本質上,給定一個特定的模型,我們檢測到不可忽略效應的機率是多少?當然,要做到這一點需要一系列假設/規範,例如效應大小、誤差和檢定的顯著性水準。如果您不熟悉這個主題,我建議您閱讀一些先前的部落格文章。
如果我們的反應是連續的,並且我們假設一個線性迴歸模型,那麼我們可以使用「設計評估」下「功效分析」大綱中的結果。但是,如果我們的反應是基於通過/失敗數據,並且我們計劃在每次實驗運行中進行 10 次試驗,該怎麼辦?對於這種回應,我們可以擬合邏輯迴歸模型,但不能使用「設計評估」大綱中的結果。儘管如此,我們仍然對功效感興趣…
怎麼辦?
我們可以進行文獻綜述來了解如何估算功效,並希望找到適用的方法(並針對將來出現的每個具體案例都這樣做)。但是,運行蒙特卡羅模擬更為直接。為此,我們需要能夠根據指定的邏輯迴歸模型產生回應。對於產生的每個反應,擬合模型,並對於每個效應,檢查 p 值是否低於某個閾值(例如 0.05)。這在先前版本的跳轉中使用 JSL 實現,但需要對腳本編寫有一定的了解,特別是編寫公式腳本和從 JMP 報告中提取資訊。此外,您還需要花時間編寫腳本。在JMP Pro 13中,現在只需點擊幾下滑鼠即可執行蒙特卡羅模擬。
聽起來很棒
第一次看到新的一鍵模擬功能時,我欣喜若狂,思考著它在設計實驗中的可能用途。使用一鍵模擬功能的關鍵要素是包含帶有隨機成分的公式的列。如果您讀過我之前關於改進的 DOE 模擬回應的部落格文章,您就會知道我們已經有一種方法可以產生這樣的公式,而無需自己編寫。
1. 建立設計,然後勾選「模擬回應」來製作表格
在此範例中,我們有四個因子 (AD),並計劃進行八次運行的實驗。我假設您熟悉使用自訂設計器,但如果您不熟悉,您可以點擊此處了解自訂設計平台。此範例的設定方式與我們文件中的範例基本相同。
在按一下「製作表格」按鈕之前,您需要確保已從自訂設計平台頂部的熱點中選擇了「模擬回應」。 
2. 設定模擬
建立資料表後,我們現在需要透過前面描述的「模擬回應」對話方塊設定模擬。在“分佈”下,我們選擇“二項式”,並將 N 設為 10(即設計中每行進行 10 次試驗)。在這裡,我為 AD 選擇了一些係數,其中因子 D 的係數為 0(即該因子處於非激活狀態)。我將使用的“模擬響應”對話框如下: 
點擊「應用」按鈕後,我們將得到一個「Y 模擬」列,用於模擬 10 次試驗中成功的次數,以及一個表示試驗次數的列(用於擬合模型)。為了方便建模,我將「Y 模擬」列複製到了 Y 中。 
如果我們查看 Y Simulated 的公式,我們會發現它可以根據「模擬響應」對話方塊中給出的模型產生響應向量。 
3. 擬合模型
現在我們有了模擬響應的公式,接下來需要為模擬響應建立模型。在本例中,我們需要收集重複邏輯迴歸分析對模擬反應的影響的 p 值。首先,我們需要對單一回應進行分析。如果我們啟動「擬合模型」平台,我們可以將試驗次數加入反應角色 (Y),並將「個性」改為採用二項分佈的廣義線性模型。我的「擬合模型」啟動介面如下所示:
點擊“運行”按鈕來擬合模型。報告中我們感興趣的部分是「參數估計」概要。
對於初始模擬響應,發現 A、B 和 C 是活躍的,而 D 不是(這是正確的)。當然,這只是針對單次模擬而言的。我們可以繼續模擬新的反應向量,並追蹤每個效應的 p 值,或者,我們可以使用一鍵模擬,讓它為我們完成這些操作。
4. 運行模擬
這篇文章中我們感興趣的欄位是「機率>卡方」。右鍵單擊該列以開啟選單(如果您安裝了JMP專業版 ),在底部、引導程式上方,我們可以看到「模擬」選項。
彈出的對話方塊中包含「切換出列」和「切換入列」兩個選項。對於我們的模擬,我們不想使用響應值 Y,而是想使用“模擬 Y”,因為它包含隨機二項式公式。我們最初使用“擬合模型”時,也可以不使用 Y,而是使用“模擬 Y”,並將其自己切換出來。樣本數是指模擬響應值的次數。這裡我將其保留為 2500。
現在我們只需點擊“確定”,讓它運行即可。短暫等待後,我們將看到一個資料表,其中包含「擬合模型」對話方塊中每個效應對應的一列(以及模擬 ID,SimID),以及 2501 行資料——第一行是原始擬合結果,標記為已排除,其餘每行分別對應我們 2500 個模擬響應中的一個結果。這些值是「擬合模型」中每個效應的 p 值。
一鍵模擬功能也預先在資料表中填入了一個分佈腳本,並且由於它識別結果是p值,因此也提供了另一個名為「效能分析」的腳本。執行「功效分析」腳本會提供每個效應的p值分佈,以及一個名為「模擬功效」的摘要,其中包含不同alpha水平下的拒絕率。例如,如果我們查看因子B的效應,我們會發現在alpha = 0.05時,2500次中有2103次「無效應」的零假設被拒絕,拒絕率(經驗功效)約為84%。

我通常會右鍵單擊其中一個模擬功效表,然後選擇“建立組合資料表”。這將產生一個數據表,其中列出了四個不同 alpha 水平下每個項的拒絕率。這樣可以更輕鬆地在「圖形產生器」中查看結果,例如 alpha = 0.05 的結果。 
現在我們可以看到,我們具有較高的功效來檢測 A 和 B 的效應(回想一下,它們的係數最大),而 C 和截距約為 50%。由於 D 在我們的模擬中處於非活動狀態,因此拒絕率約為 0.05,正如我們預期的那樣。假設 C 的效果正確,我們可能擔心效能達到 50%。由於能夠輕鬆執行這些模擬,我們可以簡單地返回「模擬響應」並更改設計中每行的試驗次數,然後再執行另一個一鍵式模擬。同樣,我們可以創建一個更大的設計來觀察其對功效的影響。我們甚至可以嘗試使用二項分佈的廣義迴歸進行建模。
最後的想法
對我來說,這項新功能的關鍵在於它能讓您輕鬆應對不同的「假設」場景。尤其是在篩選階段,因為在分析資料時使用模型選擇技術並不罕見。現在,您可以進行與您計劃使用的分析相符的經驗功效計算,並幫助您識別分析過程中可能出現的陷阱。雖然在 JMP 13 之前就可以實現這一點,但我通常沒有時間在每次考慮設計時創建自訂公式。在我使用一鍵模擬的短暫時間裡,創建公式和運行模擬的便利性讓我獲得了一些原本無法獲得的洞見,它已成為我工具箱中的重要工具。