Angeben des Versuchsplans für 2-stufiges Split-Plot-Design erstellen

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In vielen Fällen hängt Ihre Auswahl der Optionen beim Erstellen eines Versuchsplans von Ihrem Gesamtplan für das Experiment ab. Weitere Informationen finden Sie unter Phasen eines Experiments mit Versuchsplan.

Anzahl der schwer veränderbaren Faktoren

Wählen Sie die Anzahl der schwer veränderbaren Faktoren im Versuchsplan aus. Ein schwer veränderbarer Faktor ist ein Faktor, bei dem eine vollständige Randomisierung aufgrund von zeitlichen oder finanziellen Einschränkungen schwierig ist. So ist die Temperatur häufig ein schwer veränderbarer Faktor, weil sie nach einer Änderung häufig eine erhebliche Zeit zum Stabilisieren benötigt. Weitere Informationen finden Sie unter Was ist ein schwer veränderbarer Faktor?.

Tabelle „Versuchspläne“

Wählen Sie die Anzahl der Haupteinheiten, Untereinheiten und Durchläufe sowie die Auflösung des Versuchsplans aus.

Für einige Anzahlen von leicht und schwer veränderbaren Faktoren sind mehrere Versuchspläne mit der gleichen Anzahl von Durchläufen vorhanden. Die Liste der Versuchspläne ist nach der Anzahl der Haupteinheiten und innerhalb einer bestimmten Anzahl von Haupteinheiten in aufsteigender Reihenfolge der Untereinheiten, oder gleichbedeutend Durchläufe, sortiert. Daher steigt für eine bestimmte Anzahl von Haupteinheiten die Auflösung des Versuchsplans, je weiter Sie in der Liste nach unten gehen.

Ein Qualitätstechniker möchte beispielsweise die Faktoren untersuchen, die die Konsistenz von Frozen Yoghurt beeinflussen. Der Techniker kann rasch die Luftmenge, die in die Joghurtmischung eingebracht wird, sowie die Rührgeschwindigkeit ändern, indem er die Einstellungen an den einzelnen Maschinen anpasst. Um jedoch die Temperatur einer Maschine zu ändern, muss der Techniker die Temperatureinstellung ändern und dann abwarten, bis sich die Temperatur der Joghurtmischung stabilisiert hat. Die Temperatur ist ein schwer veränderbarer Faktor, der die Haupteinheiten definiert.

Der Techniker führt Durchläufe mit allen 4 Kombinationen der Einstellungen für Luftzufuhr und Rührgeschwindigkeit auf der hohen Stufe der Temperatur durch; dies entspricht einer Haupteinheit. Er ändert die Temperatur der Maschine und führt dann erneut die Durchläufe mit den 4 Kombinationen der anderen Faktoren durch. Diese zweiten 4 Durchläufe bilden eine zweite Haupteinheit. Um den Versuchsplan zu vervollständigen, repliziert der Techniker die ersten zwei Haupteinheiten. Insgesamt enthält dieser vollfaktorielle Versuchsplan 4 Haupteinheiten, 8 Untereinheiten und 16 Durchläufe.

Anzahl der Replikationen für Haupteinheit

Wählen Sie die Anzahl der Replikationen des Basisversuchsplans aus. Replikationen sind mehrere experimentelle Durchläufe mit denselben Faktoreinstellungen (Stufen). In manchen Versuchsplänen ist die Berechnung der statistischen Signifikanz des schwer veränderbaren Faktors bei einer Auswahl von 1 unmöglich. Für diese Versuchspläne legt Minitab die Anzahl der Replikationen der Haupteinheiten standardmäßig auf 2 fest. Sie können Replikationen hinzufügen, nachdem Sie den Versuchsplan mit Statistik > Versuchsplanung (DOE) > Versuchsplan ändern im Arbeitsblatt gespeichert haben.

Blockbildung für Replikationen

Wählen Sie aus, ob jede Replikation des Basisversuchsplans in einem separaten Block angeordnet werden soll. Blöcke erklären die Differenzen, die zwischen Durchläufen auftreten können, die unter unterschiedlichen Bedingungen ausgeführt werden. Ein Techniker entwickelt beispielsweise einen Versuchsplan, in dem ein Schweißprozess untersucht wird, und dabei kann er nicht alle Daten am gleichen Tag erfassen. Die Schweißqualität wird durch verschiedene Variablen beeinflusst, die sich von Tag zu Tag ändern und außerhalb der Kontrolle des Technikers liegen, z. B. durch die relative Luftfeuchtigkeit. Um diese nicht kontrollierbaren Variablen zu berücksichtigen, gruppiert der Techniker die täglich ausgeführten Durchläufe in separaten Blöcken. Die Blöcke erklären die Streuung durch die nicht kontrollierbaren Variablen, so dass diese Effekte nicht mit den Effekten der Faktoren verwechselt werden, die untersucht werden sollen. Weitere Informationen dazu, wie Minitab Durchläufe zu Blöcken zuordnet, finden Sie unter Was ist ein Block?.

Anzahl der Replikationen für Untereinheit

Wählen Sie aus, wie oft die Durchläufe mit den gleichen Einstellungen für die leicht veränderbaren Faktoren innerhalb jeder Haupteinheit wiederholt werden sollen. Wenn beispielsweise der Basisversuchsplan 2 Durchläufe pro Haupteinheit umfasst und Sie 2 Replikationen für die Untereinheiten auswählen, weist jede Haupteinheit 4 Durchläufe auf.

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