例として「Tiretread.jmp」データテーブルを分析してみましょう。このデータテーブルは、タイヤメーカーがシリカ、シラン、硫黄の含有量を因子とし、タイヤの硬度を目標値の70.0に合わせることを目的に行った実験の結果です。シランと硫黄の量は簡単(かつ精確)に制御が可能ですが、シリカには無視できないばらつきがあります。
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[グラフ]>[プロファイル]を選択して予測プロファイルを起動します。
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「予測式 硬度」に[Y, 予測式]の役割を割り当てます。
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[OK]をクリックします。
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「予測プロファイル」のメニューから[最適化と満足度]>[満足度関数]を選択します。
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満足度関数のプロットをダブルクリックすると、「応答目標」ウィンドウが開きます。リストから[目標値に合わせる]を選択します。
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[最適化と満足度]>[満足度の最大化]を選択して「硬度」を目標値に一致させるような因子設定を見つけます。
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予測プロファイルは次の図のようになります。「シリカ」の最適値がプロファイル曲線のカーブの途中にあることに注意してください。これは、「シリカ」のばらつきの多くが、応答の「硬度」に伝達されることを示しています。
図3.20 「硬度」の満足度の最大化
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[グラフ]>[プロファイル]を選択します。
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「予測式 硬度」を選択し、[Y, 予測式]をクリックします。
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「シリカ」を選択し、[誤差因子]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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前に行ったように「予測式 硬度」の満足度関数を変更します。
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図3.21 シリカについての予測式の微分
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[最適化と満足度]>[満足度の最大化]を選択すると、誤差因子を考慮した上で、因子の最適設定が探し出されます。
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今度は、「硬度」が目標値に一致するだけでなく、「シリカ」において平坦な領域が探し出されています。この性質により、今回の分析で探し出された設定値では、「シリカ」のばらつきは、あまり「硬度」に伝達されません。
図3.22 満足度の最大化
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プラットフォームのメニューから[シミュレータ]を選択します。
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「シリカ」に[ランダム]を選択し、標準偏差が0.05の正規分布の乱数を割り当てます。
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図3.23 正規乱数の設定
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[シミュレート]をクリックします。
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[シミュレーションのデータテーブル]ノードの下にある[テーブルの作成]ボタンをクリックします。
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[分析]>[一変量の分布]を選択し、両方の予測列に[Y]の役割を割り当てます。
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ヒストグラムが表示されたら、「一変量の分布」タイトルバーにある赤い三角ボタンのメニューから[スケールの統一]を選択します。
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図3.24 誤差因子を考慮しなかった場合と考慮した場合の比較
ヒストグラムを見ると、分析に誤差因子を含めない場合の方が「硬度」のばらつきがずっと大きいことがわかります。
また、誤差因子を含めた場合のヒストグラムは、興味深い形状になっています。上のヒストグラムの比較を見ると、「誤差因子あり」の分布では、データが一方向だけに延びています。予測が歪んでいるのは、「硬度」は「シリカ」との関係において最小となるためです(「シリカ」に対する「硬度」の最小値を示した予測プロファイル)。そのため、「シリカ」にばらつきがあれば、「硬度」は増加する一方です。ロバストでない解を使用した場合、ばらつきはどちらの方向にも伝達されます。