要创建随机区组设计,请照常使用“定制设计”平台输入响应和因子并定义您的模型。在“生成设计”分级显示项中,选择将试验分组为以下大小的随机区组选项,并输入您希望每个区组包含的试验次数。请参见设计结构选项。
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炉温,采用摄氏度,包含 360、370 和 380 三个水平
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涂层,包含 C1、C2、C3 和 C4 四个水平,分别描述四种不同的涂层类型
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炉温为难以更改的因子,因为重设炉温要花费较长时间。出于上述原因,针对每个炉温设置加工四根钢筋。在之后的阶段中,对这四根钢筋随机分配四种涂层。
若定制设计仅涉及易于更改和难以更改的因子,则使用称为整区的新因子对难以更改因子的试验分组。整区的值使用与难以更改的因子完全相同的设置指定试验区组。保存至设计表的“模型”脚本将整区视为随机效应。详细信息,请参见更改和设计结构选项。
若难以更改的因子有两个水平,则使用裂-裂区设计。在工业中,当不同批次的材料或实验单元从一个处理阶段过渡到另一个处理阶段时,往往就适用上述设计。因子在第一阶段应用到各批材料。之后这些批次在第二阶段处理过程中被拆分,在此过程中研究其他因子。第一阶段因子被视为极难更改,第二阶段因子被视为难以更改。第二个处理阶段后,可以将其他因子应用到实验单元。这些因子被视为容易更改。
Schoen (1999) 提供了与奶酪质量相关的裂-裂区设计的示例。这些因子在 Design Experiment 文件夹中的 Cheese Factors.jmp 数据表中提供。实验中包含三个处理阶段:
整区默认数目为 5,子区默认数目为 11。点击制作设计可查看 22 次试验的设计。
五个整区对应于储藏因子,储藏 1 和储藏 2。储藏因子的设置在整区内保持不变。若若干连续的整区对于整区因子的设置都相同,则应在图之间重置该因子。例如,您应在第 10 次和第 11 次试验之间以及第 14 次和第 15 次试验之间重置储藏 1 的水平;在第 18 次和第 19 次试验之间重置储藏 2 的水平。即便指定的设置相同,也要求重置整区之间的因子,这样才能捕获整区变异。
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名为整区的因子代表“更改”值设置为“极难”的不变因子水平区组。
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名为子区的因子代表“更改”值设置为“困难”的不变因子水平区组。
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因子子区反映出“更改”值设置为“困难”的因子水平嵌套在“更改”值设置为“极难”的因子水平之内。
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与裂-裂区设计相反,第二阶段因子不嵌套在第一阶段因子内。第一阶段之后,这些批次被细分并形成新的批次。因此,第一阶段因子和第二阶段因子将同时应用到整个批次。
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所有因子都具有两个水平的完全析因设计将需要 26 = 64 次试验,而且需要不可行的 64*5 = 320 天。此外,变动单个电池的组装条件实际上也不可行。不过,可以更改大批次(比如,包含 2000 粒电池的批次)的组装条件。
要区分第一阶段因子和第二阶段因子,您可以将第一阶段因子的“更改”指定为“极难”,将第二阶段因子的“更改”指定为“困难”。请参见双因子裂区设计的“因子”和“生成设计”分级显示项。 此外,在“生成设计”下,请注意以下选项:难以更改的因子可独立于极难更改的因子发生变化。若未选中该选项,该设计将被视为裂-裂区设计,因子在两个水平上嵌套。选中该选项将创建双因子裂区设计。
整区默认数目为 7,子区默认数目为 14。点击制作设计可查看 28 次试验的设计。
七个整区对应于第一阶段因子 X1、X2、X3 和 X4。这些因子的设置在整区内保持不变。14 个子区对应于第二阶段因子 X5 和 X6。例如,试验 1 和 15(来自不同的整区)对应的子批次要接受相同的子区处理,其中,X5 设置为 1,X6 设置为 -1。
双因子裂区设计要求因子的“更改”值设置为“极难”和“困难”。如裂-裂区设计的设置中所述,将创建名为整区和子区的因子。不过,在双因子裂区设计中,子区中“更改”值设置为“困难”的因子水平并不嵌套在“更改”值设置为“极难”的因子水平之内。整区和子区同时被视为保存到设计表的“模型”脚本中的随机效应。
您需要确保因子子区未嵌套在因子整区内。在“生成设计”分级显示项中,选择选项难以更改的因子可独立于极难更改的因子发生变化(双因子裂区设计的“因子”和“生成设计”分级显示项)。有关更多详细信息,请参见更改和设计结构选项。