Beispiel für 2-stufiges Split-Plot-Design erstellen

Die Forscher bei einem Kunststoffhersteller möchten die Festigkeit eines Kunststoffes erhöhen. Die Forscher bestimmen den prozentualen Anteil an Zusatzstoff, die Bewegungsrate sowie die Verarbeitungszeit als mögliche Faktoren, die die Materialfestigkeit beeinflussen. Die Temperatur, bei der der Kunststoff ausgehärtet wird, beeinflusst ebenfalls die Festigkeit. Zum Ausführen eines vollständig randomisierten Versuchsplans mit 4 Faktoren müssen alle Kombinationen der Faktorstufen innerhalb der Charge einzeln bei einer der beiden Temperatureinstellungen ausgehärtet werden. Da der Prozess zu lange dauert, entscheiden sich die Forscher für ein Split-Plot-Design. Die Forscher planen, alle 8 Kombinationen von Zusatzanteil, Bewegungsrate und Verarbeitungszeit bei einer Temperatur auszuhärten und dann alle 8 Kombinationen bei der zweiten Temperatur auszuhärten. Sie replizieren diesen Prozess, so dass jede Temperatureinstellung zweimal verwendet wird. Aus diesem Versuchsplan resultieren 32 Beobachtungen, die als Durchläufe von 4 Haupteinheiten mit jeweils 8 Untereinheiten ausgeführt werden.

Wählen Sie Statistik > Versuchsplanung (DOE) > Faktoriell > Faktoriellen Versuchsplan erstellen aus.
Wählen Sie im Feld Versuchsplantyp die Option 2-stufiges Split-Plot-Design (schwer veränderbare Faktoren) aus.
Wählen Sie im Feld Gesamtanzahl der Faktoren den Wert 4 aus.
Klicken Sie auf Versuchspläne.
Wählen Sie im Feld Anzahl der schwer veränderbaren Faktoren den Wert 1 aus.
Wählen Sie im Feld die Option Vollfaktoriell mit 2 Haupteinheiten und 8 Untereinheiten aus.
Wählen Sie im Feld Anzahl der Replikationen für Haupteinheit den Wert 2 aus. Klicken Sie auf OK.
Klicken Sie auf Ergebnisse. Wählen Sie Übersicht, Aliastabelle, Versuchsplantabelle, Aliasstruktur aus.
Klicken Sie in den einzelnen Dialogfeldern auf OK.

Interpretieren der Ergebnisse

Die erste Tabelle enthält eine Zusammenfassung des Versuchsplans.

Da es sich um einen vollfaktoriellen Versuchsplan handelt, besagt die Aliastabelle, dass für die Terme keine Aliasbeziehungen vorliegen.

Die Versuchsplantabelle zeigt die experimentellen Bedingungen oder Einstellungen der einzelnen Faktoren für die Versuchsplanpunkte. Die ersten 8 Durchläufe dieses Split-Plot-Experiments bilden die erste Haupteinheit, und Faktor A (ein schwer veränderbarer Faktor) ist auf die hohe Stufe eingestellt. Beim Durchlauf der ersten Untereinheit in der ersten Haupteinheit ist Faktor B auf hoch, Faktor C auf hoch und Faktor D auf tief festgelegt.

Hinweis

In Minitab werden Versuchspläne in der Standardeinstellung randomisiert. Wenn Sie dieses Beispiel nachstellen, entspricht die Durchlaufreihenfolge nicht der Reihenfolge in der Beispielausgabe.

Übersicht des Versuchsplans

Faktoren:	4	Haupteinheiten (HE):	4
Schwer veränderbar:	1	Durchläufe je Haupteinheit:	8
Durchläufe:	32	Replikationen für Haupteinheit (HE):	2
Blöcke:	1	Replikationen für Untereinheit (UE):	1

Schwer veränderbare Faktoren: A

Generatoren für Haupteinheit: A

Alle Terme ohne Aliasstruktur.

Versuchsplantabelle (randomisiert)

Durchlauf	Blk	HE	A	B	C	D
1	1	2	+	+	+	-
2	1	2	+	-	+	-
3	1	2	+	+	-	+
4	1	2	+	-	-	-
5	1	2	+	+	+	+
6	1	2	+	-	+	+
7	1	2	+	+	-	-
8	1	2	+	-	-	+
9	1	3	-	-	+	-
10	1	3	-	+	+	+
11	1	3	-	+	-	-
12	1	3	-	-	-	+
13	1	3	-	+	+	-
14	1	3	-	-	+	+
15	1	3	-	-	-	-
16	1	3	-	+	-	+
17	1	1	-	-	-	-
18	1	1	-	+	+	-
19	1	1	-	-	+	+
20	1	1	-	+	-	+
21	1	1	-	+	+	+
22	1	1	-	-	-	+
23	1	1	-	-	+	-
24	1	1	-	+	-	-
25	1	4	+	-	+	-
26	1	4	+	-	+	+
27	1	4	+	+	+	-
28	1	4	+	-	-	+
29	1	4	+	-	-	-
30	1	4	+	+	-	-
31	1	4	+	+	+	+
32	1	4	+	+	-	+

Durchlauf	Blk	HE	A	B	C	D
1	1	2	+	+	+	-
2	1	2	+	-	+	-
3	1	2	+	+	-	+
4	1	2	+	-	-	-
5	1	2	+	+	+	+
6	1	2	+	-	+	+
7	1	2	+	+	-	-
8	1	2	+	-	-	+
9	1	3	-	-	+	-
10	1	3	-	+	+	+
11	1	3	-	+	-	-
12	1	3	-	-	-	+
13	1	3	-	+	+	-
14	1	3	-	-	+	+
15	1	3	-	-	-	-
16	1	3	-	+	-	+
17	1	1	-	-	-	-
18	1	1	-	+	+	-
19	1	1	-	-	+	+
20	1	1	-	+	-	+
21	1	1	-	+	+	+
22	1	1	-	-	-	+
23	1	1	-	-	+	-
24	1	1	-	+	-	-
25	1	4	+	-	+	-
26	1	4	+	-	+	+
27	1	4	+	+	+	-
28	1	4	+	-	-	+
29	1	4	+	-	-	-
30	1	4	+	+	-	-
31	1	4	+	+	+	+
32	1	4	+	+	-	+

Durchlauf	Blk	HE	A	B	C	D
1	1	2	+	+	+	-
2	1	2	+	-	+	-
3	1	2	+	+	-	+
4	1	2	+	-	-	-
5	1	2	+	+	+	+
6	1	2	+	-	+	+
7	1	2	+	+	-	-
8	1	2	+	-	-	+
9	1	3	-	-	+	-
10	1	3	-	+	+	+
11	1	3	-	+	-	-
12	1	3	-	-	-	+
13	1	3	-	+	+	-
14	1	3	-	-	+	+
15	1	3	-	-	-	-
16	1	3	-	+	-	+
17	1	1	-	-	-	-
18	1	1	-	+	+	-
19	1	1	-	-	+	+
20	1	1	-	+	-	+
21	1	1	-	+	+	+
22	1	1	-	-	-	+
23	1	1	-	-	+	-
24	1	1	-	+	-	-
25	1	4	+	-	+	-
26	1	4	+	-	+	+
27	1	4	+	+	+	-
28	1	4	+	-	-	+
29	1	4	+	-	-	-
30	1	4	+	+	-	-
31	1	4	+	+	+	+
32	1	4	+	+	-	+

Durchlauf	Blk	HE	A	B	C	D
1	1	2	+	+	+	-
2	1	2	+	-	+	-
3	1	2	+	+	-	+
4	1	2	+	-	-	-
5	1	2	+	+	+	+
6	1	2	+	-	+	+
7	1	2	+	+	-	-
8	1	2	+	-	-	+
9	1	3	-	-	+	-
10	1	3	-	+	+	+
11	1	3	-	+	-	-
12	1	3	-	-	-	+
13	1	3	-	+	+	-
14	1	3	-	-	+	+
15	1	3	-	-	-	-
16	1	3	-	+	-	+
17	1	1	-	-	-	-
18	1	1	-	+	+	-
19	1	1	-	-	+	+
20	1	1	-	+	-	+
21	1	1	-	+	+	+
22	1	1	-	-	-	+
23	1	1	-	-	+	-
24	1	1	-	+	-	-
25	1	4	+	-	+	-
26	1	4	+	-	+	+
27	1	4	+	+	+	-
28	1	4	+	-	-	+
29	1	4	+	-	-	-
30	1	4	+	+	-	-
31	1	4	+	+	+	+
32	1	4	+	+	-	+