Was ist Randomisierung?

Die Randomisierung ist ein Verfahren, mit dem die Effekte irrelevanter oder nicht steuerbarer Bedingungen ausgeglichen werden, die die Ergebnisse eines Experiments beeinträchtigen können. Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit, Rohmaterialien und Bediener können sich beispielsweise während eines Experiments ändern und die Testergebnisse unbeabsichtigterweise beeinflussen. Durch das Randomisieren der Reihenfolge, in der die experimentellen Durchläufe durchgeführt werden, verringern Sie die Möglichkeit, dass Unterschiede in Bezug auf Testbedingungen und -materialien die Ergebnisse stark verzerren. Die Randomisierung ermöglicht es Ihnen auch, die inhärente Streuung von Materialien und Bedingungen zu schätzen, so dass Sie gültige statistische Schlussfolgerungen auf der Grundlage der Daten aus dem Experiment ziehen können.

Angenommen, Sie arbeiten für eine Offsetdruckerei und möchten die Effektivität der Buchbindungsverfahren maximieren. Sie können Faktoren wie Leimtemperatur, Papiertyp und Abkühlzeit steuern. Sie können jedoch nicht die Luftfeuchtigkeit steuern, die sich darauf auswirkt, wie schnell der Leim anzieht. Möglicherweise gibt es weitere unbekannte Faktoren, die nicht ohne Weiteres gesteuert und gemessen werden können. Es ist beispielsweise möglich, dass die Buchbindemaschine keinen gleich bleibenden Druck ausübt.

Wenn Sie einen Versuchsplan entwerfen, wird die Durchlaufreihenfolge bzw. die geordnete Abfolge von Faktorkombinationen im Versuchsplan von Minitab automatisch randomisiert. Ein zweistufiger vollfaktorieller Versuchsplan auf der Grundlage des Buchbindebeispiels liefert z. B. die folgenden Ergebnisse (die aufgrund der Randomisierung variieren):

Wenn Sie nicht randomisierten, wären Durchlauf- und Standardreihenfolge identisch. Es können jedoch auch Situationen eintreten, in denen die Randomisierung zu einer unerwünschten Durchlaufreihenfolge führt. Beispielsweise kann das Ändern von Faktorstufen in Anwendungen in der Industrie schwierig oder kostenaufwändig sein. Oder aber ein System braucht nach dem Ändern der Faktorstufen sehr lange, um wieder einen stabilen Betriebszustand zu erreichen. Unter diesen Umständen empfiehlt sich eine Randomisierung möglicherweise nicht. Sie können jedoch auch eine Randomisierung mit einem Split-Plot-Design ausführen, um die Änderungen der Stufen zu minimieren.

Wenn Sie einen randomisierten Versuchsplan mit derselben Durchlaufreihenfolge erneut erstellen möchten, können Sie eine Basis für den Zufallszahlengenerator festlegen. Zum erneuten Erstellen des Versuchsplans können Sie dann einfach die gleiche Basis verwenden.