中心點實驗設計模型分析你好,
我有一個包含 6 個中心點實驗的 d-最優設計。在建立模型時,JMP 是將這 6 個中心點的平均值作為數據點來擬合模型,還是將每個點都作為單獨的數據點?
建構該模型的正確方法是什麼?
此外,我遇到一種情況,即中心點重複實驗的變異與實驗設計因素的變異相當。在這種情況下,我們能否得出結論,認為這些因素可能無法解釋反應變項的變異?
與中心點的偏差 = 2.03
除中心點外,所有資料點的變異數 = 2.54
我通常會就 JMP 相關問題聯繫@martindemel ,但他本週不在,所以就在這裡發文提問。
謝謝。
基礎資料分析與建模回覆:關於帶中心點的DoE模型分析嗨@Coverbird30 ,
你的貼文和問題包含很多資訊需要解讀。
嘗試從簡單的入手,逐步迭代:先進行視覺化,然後進行描述性分析,再進行建模,以便從每一步收集到的經驗中獲益,為下一步提供資訊。
希望這個答案對您有幫助。
回覆:關於帶中心點的DoE模型分析如 Victor 所寫,中心點可用於檢驗設計空間中線性假設的有效性。此估計並不具體(例如,A*A = B*B = C*C…)。由於您有 6 個中心點,我建議您先按運行順序繪製它們。是否存在某種模式?在編寫模型時,您可以在模型中包含一個項來估計設計空間內與線性的偏差(實驗中任意因子的二次項)。其餘自由度將用於估計設計空間中的均方誤差 (MSE)。如果 6 個中心點運行中確實存在較大的變異性,您可能無法觀察到顯著的因子效應(使用 p 值)。
回覆:關於帶中心點的DoE模型分析你好,
非常感謝您的回复,它解答了我的許多疑問。我還有一個問題。在 JMP DoE 中,我從軟體中取得了實驗設計。在建構模型(包括所有交互作用和二次效應)時,模型是將實驗重複視為獨立的資料點,還是取重複次數的平均值來建構模型?
回覆:關於帶中心點的DoE模型分析為了明確起見,重複(repeats)和複製(replicats)是有區別的(是的,用詞很重要)。重複是指在處理組合保持不變的情況下,對同一實驗單元進行多次資料收集(例如,多次測量同一實驗單元)。複製是指對同一處理組合進行多次實驗。複製會增加研究的自由度(DF),而重複則不會,因為它們並非獨立事件。所以,您指的是重複還是複製?
JMP 的具體操作取決於您如何設定表格。如果重複資料點位於單獨的行中,JMP 會將這些「事件」視為獨立的事件,並將其視為額外的自由度 (DF)。如果您將重複資料點記錄為單獨的資料列,JMP 會將這些列視為額外的自變數 (Y)。在進行實驗分析之前,您需要對重複資料進行匯總。此外,在確定合適的統計量之前,首先要確定是否需要對資料點進行匯總。換句話說,是否存在異常數據點?重複資料在處理組內是否保持一致?如果是,則可以計算重複資料點的平均值和變異係數。變異係數可以視為額外的自變數 (Y)。因此,您可以確定模型效應是否同時影響平均值和變異係數。
回覆:關於帶中心點的DoE模型分析兩者皆可,取決於你在模型中觀察的是什麼:
- 為了估計模型中的項係數,我們使用重複實驗的平均值來計算它們(類似於變異數分析)。這使得我們能夠更精確地估計模型中的影響項。
- 各點用於估計模型變異數和估計項係數的變異數。
重複實驗使實驗者能夠獲得實驗誤差的估計值,請參閱《實驗設計關鍵原則 | 統計知識入口網站 | JMP》 。重複實驗並非重複測量,即使重複測量對模型中各項估計的影響相似(對同一單元進行多次相同測量有助於減少測量誤差,但不能減少實驗誤差),並且對模型中的重複測量也有類似的影響(可以改善效應估計),但它並不能提高項和模型的統計顯著性或降低方差,因為你需要獨立實驗(如重複測量)帶來更高的自由度。
例如,以下是使用 JMP 中的「Bounce Data」功能,採用非重複 Box-Behnken 設計所得的建模結果:

透過擴展設計並添加兩個初始設計的重複樣本(使得原始設計中的每個運行在擴展設計中獨立出現三次),結果如下:

你可以看到參數估計值並沒有太大變化(我只是在重複運行中使用了類似的反應值),但是由於重複運行帶來的額外自由度,增強版本中每個效應估計值的標準誤差(以及 p 值)都大大降低了,模型的誤差(均方根誤差)也降低了。
希望這個回答對您有幫助。