ここでは、データはまだないものの、未知パラメータに関して何らかの事前情報がある例を紹介します。この例では、化学反応における中間生成物の相対収率(「収率」)をモデル化します。相対収率は時間と温度の関数になっています。Box and Draper(1987)を参照してください。
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「収率」列は、実験を行った後に応答値を入力するための列です。
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「収率モデル」列は、モデルの計算式が含まれています。この計算式は、説明変数と応答変数(「収率」)との関係を示しています。「列」パネルのをクリックすると、計算式が表示されます。パラメータt1とt3に関して計算式は非線形です。
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[実験計画(DOE)]>[特殊な目的]>[非線形計画]を選択します。
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「収率」を選択し、[Y, 応答変数]をクリックします。
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「収率モデル」を選択して[X, 予測式列]をクリックします。
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[OK]をクリックします。
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この例では、「コード変換」列プロパティで、「反応温度(Reaction Temperature)」の値が510~540、「反応時間(Reaction TIme)」が0.1~0.3と指定されました。「因子」アウトラインで直接、妥当な値の範囲を指定することもできます。
指定したこれらの新しい値は、パラメータ値の、現在の実験状況において想定される分布範囲を意味しています。デフォルト値は、計算式内で指定されたパラメータの初期値に基づいて設定されます。計算式の作成については、『JMPの使用法』の「計算式エディタ」章を参照してください。
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[計画の作成]をクリックします。
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[テーブルの作成]をクリックします。
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図23.3 計画のデータテーブル
計画のデータテーブルのような計画が作成されます。実験の順序、「反応温度」と「反応時間」の値、および「収率モデル」の計算値に関して、実際の結果はここで示しているものとは異なったものになります。「収率モデル」には計算式が含まれているため、その計算値がこの列に表示されます。また、データテーブルには、「モデル」スクリプトが含まれていて、これを使って、観測値に非線形モデルをあてはめることができます。
これで計画のデータテーブルが完成したので、実験を実施し、応答を「収率」列に記録していきます。この計画で観測された結果は、「Design Experiment」フォルダ内の「Reaction Kinetics.jmp」データテーブルに含まれています。
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[グラフ]>[グラフビルダー]を選択します。
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「反応温度」を「Y」ゾーンにドラッグ&ドロップします。
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「反応時間」を「X」ゾーンにドラッグ&ドロップします。
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図23.4 計画の設定
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[終了]をクリックします。
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図23.5 密度等高線で描いた計画の設定
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[分析]>[発展的なモデル]>[非線形回帰]を選択します。
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「収率」を選択し、[Y, 応答変数]をクリックします。
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「収率モデル」を選択して[X, 予測式列]をクリックします。
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[OK]をクリックします。
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「設定パネル」の[実行]をクリックします。
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「非線形回帰のあてはめ」の赤い三角ボタンをクリックし、メニューから[プロファイル]>[プロファイル]を選択します。
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収率を最大にするため、「予測プロファイル」の赤い三角ボタンをクリックし、[最適化と満足度]>[満足度の最大化]を選択します。
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図23.6 収率が最大になる時間と温度の設定