<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />本文最初出現在JMPer Cable中, 2014年夏季刊29 。
作者:Bradley Jones,博士,JMP首席研究員,SAS和Ryan Lekivetz,JMP研究統計開發人員,SAS
Space Filling Design平台中的新工具支持將設計點放置在非矩形區域中。空間填充設計在復雜的確定性計算機模型的實驗中非常流行。如果您提供相同的輸入,這些模型給出相同的答案,因此控制可變性不是問題。
實驗可能需要數小時甚至數天才能產生單一觀察結果。計算機模型實驗的目標是找到一種更快,更忠實的計算機模型近似。然後,您可以使用此近似值在未嘗試的點進行預測。或者,您可以通過使用簡化的近似模型製作圖表來建立關於計算機模型的輸入和輸出之間關係的直覺。
使用計算機代碼本身構建這樣的圖形需要花費太多時間,因為製作這樣的圖需要大量的點。我們將新設計稱為快速柔性填充設計:它們快速生成,在描述實驗區域方面提供了極大的靈活性,並且可以很好地填充空間。
空間填充設計的例子
這是一個例子。假設您正在研究格魯吉亞的空氣質量。您可能有興趣以統一的方式覆蓋整個州。您的預算有限,有100個空氣質量監測器。設計問題是在哪裡找到監視器。圖1顯示了針對此問題的100點快速靈活填充(FFF)設計。
[缺失圖像]
圖1 格魯吉亞空氣質量監測器的均勻間距
這些要點可以很好地統一覆蓋國家。
假設您要運行腳本來重複此實驗。地圖和快速靈活的填充設計可在JMP中編寫腳本。以下部分描述瞭如何獲取Georgia的地圖坐標並創建空間填充設計。
獲取地圖形狀坐標
JMP安裝一組包含地理地圖數據的數據表。每個映射包含兩個以公共前綴命名的JMP數據表:
•-Name.jmp數據表包含不同區域的唯一名稱。
•-XY.jmp數據表包含區域的緯度和經度坐標。
映射文件安裝在您的JMP版本的Maps目錄中。在Windows上,查看C:/ Program Files / SAS / JMP / 11 / Maps(或在JMPPro / 11 / Maps文件夾中)。在Macintosh上,查看/ Library / Application Support / JMP / 11 / Maps。
有關內置地圖文件的詳細信息,請參閱“幫助”菜單或聯機文檔中的“基本圖形”一書中的“創建地圖”。
1。從Maps文件夾中打開US-State-Name.jmp。尋找格魯吉亞並註意形狀ID是11。
2。打開US-State-XY.jmp。向下滾動到第903行,將形狀ID 11的所有行複製到新數據表中。
3。運行以下腳本以獲取Space Filling Design平台可以使用的格式的坐標。
dt =當前數據表();
mymap = dt << 得到矩陣 ({X,Y});
xx = mymap [ 0,1 ]。
yy = mymap [ 0,2 ]。
顯示(min(xx),max(xx));
顯示(min(yy),max(yy));
顯示(xx,yy);
佐治亞坐標的最小值和最大值寫入日誌,其縮略部分如圖2所示。
[缺失圖像]
圖2 日誌中顯示的北卡羅來納州坐標
設置快速柔性填充設計
現在您已擁有地圖形狀坐標,您可以創建空間填充設計。
1。在JMP中,選擇能源部>空間填充設計 。默認情況下定義了兩個因素。
2。輸入從日誌到空間填充設計器的最小和最大坐標。改名 X1 至經度 。將最小值和最大值更改為 -86 和 -80 。改名 X2 至緯度 。將最小值和最大值更改為三十和 36 。
注意:對於其他設計,請確保您沒有定義太大的範圍,以便您的地圖形狀僅佔其中的一小部分。
因子表如圖3所示。
[缺失圖像]
圖3 空間填充設計的因子表
指定坐標的不允許組合
Space Filling Designer的Fast Flexible Filling算法在地圖形狀內均勻分佈點。要使點保持在無約束設計區域內,您可以定義一個表達式來排除不可行的輸入變量組合。表達式評估空間填充設計中的點是否落在地圖形狀之外。
此Disallowed Combinations表達式必須為不可行值返回非零值。一種方法是創建一個計算結果為true或false的布爾表達式。假設因子X1和X2的範圍從-1到1並且希望點出現在單位圓內。您指定不允許的組合是X12 + X22> 1。也就是說,禁止任何落在單位圓圈之外的點。
1。從日誌窗口復制xx和yy變量。
2。選擇不允許的組合來自Space Filling Design的紅色三角形菜單。將出現“禁用組合”窗口 - 與自定義設計器中使用的窗口相同的窗口。
3。將xx和yy變量粘貼到Disallowed Combinations窗口中。
4。在窗口末尾輸入以下代碼:
!在多邊形(經度,緯度,xx,yy)
此表達式不允許地圖形狀之外的任何點。
5。點擊好 。
6。在“空間填充設計”窗口中,單擊繼續 。由於不允許的組合,快速靈活填充是唯一可用的設計。
7。將運行次數更改為100以更好地可視化結果。
8。點擊快速靈活填充創造設計。設計出現在一個新窗口中。
9。點擊製作表格創建包含快速靈活填充設計的數據表。
在Graph Builder中查看設計
現在,您可以在Graph Builder中查看設計以驗證設計。
1。打開快速靈活填充設計數據表,然後選擇圖表>圖表生成器 。
2。分配經度至 X 和緯度至 ÿ 。
3。右鍵單擊圖形,選擇圖>背景地圖>美國各州 ,然後單擊好 。您應該得到類似於圖1中所示圖形的內容。
最後的想法
如果您正在處理單獨部分中的地圖(例如具有多個部件ID編號的狀態),我們建議您分別為每個部件ID創建FFF設計。在地圖上,FFF設計不同於在地圖形狀上採用簡單隨機的點樣本。FFF設計旨在使設計點更均勻地擴展,從而在地圖上實現更好的覆蓋。
Gail的註釋:你也可以閱讀Ryan的關於這個主題的博客 。