Todos los estadísticos para Crear diseño de superficie de respuesta (Box-Behnken)

Encuentre definiciones y ayuda para interpretar cada uno de los estadísticos que se proporcionan con la creación de un diseño de superficie de respuesta de Box-Behnken.

Factores

El número muestra cuántos factores hay en el diseño.

Interpretación

Los factores son las variables que usted controla en el experimento. Los factores también se conocen como variables independientes, variables explicativas y variables predictoras. Los factores solo pueden asumir un número limitado de valores posibles, conocidos como niveles de los factores. Los factores pueden tener niveles numéricos o texto. Para los factores numéricos, usted selecciona niveles específicos para el experimento, aun cuando son posibles muchos valores para el factor.

Por ejemplo, un químico está estudiando la forma cómo maximizar el crecimiento del cristal. El químico desea estudiar tres variables continuas (tiempo, temperatura y porcentaje del catalizador en el aire dentro de la cámara) y un factor categórico (aditivo).

En un diseño de superficie de respuesta, usted designa un nivel bajo y un nivel alto para cada factor continuo. Para un diseño de Box-Behnken, los niveles de factores son los puntos más bajos y más altos en el diseño.

Corridas base y totales

El número de corridas base es el número de combinaciones de niveles de factores en el diseño base. El número total de corridas es el número de corridas base multiplicado por el número de réplicas.

Interpretación

Utilice el número de corridas base para identificar el diseño. Utilice el número total de corridas para verificar que el experimento tenga el tamaño adecuado para sus recursos. Una corrida es una combinación de condiciones experimentales o niveles de factores con la que se miden las respuestas. Cada corrida corresponde a una fila de la hoja de trabajo y produce una o más mediciones de respuesta u observaciones. Por ejemplo, cuando usted crea un diseño factorial completo con dos factores, cada uno con dos niveles, su experimento tiene cuatro corridas:
Corrida Factor 1 Factor 2 Respuesta
1 −1 −1 11
2 1 −1 12
3 −1 1 10
4 1 1 9
Nota

Cuando realiza un experimento, el orden de la corrida deberá ser aleatorizado.

Cada corrida corresponde a un punto de diseño y el todo el conjunto de corridas es el diseño. Múltiples ejecuciones de las mismas condiciones experimentales se consideran corridas separadas y se denominan réplicas.

Bloques base y totales

Un grupo de unidades experimentales homogéneas (observaciones).Un grupo de unidades experimentales homogéneas (observaciones). Los bloques sin un grupo de unidades experimentales homogéneas (observaciones). Los bloques base son el número de bloques existentes antes de que se agreguen réplicas al diseño. Los bloques totales incluyen cualquier bloque creado por réplicas en su diseño.

Aunque cada una de las observaciones se deben tomar bajo condiciones experimentales idénticas (que no sean aquellas sometidas a variaciones como parte del experimento), esto no siempre es posible. Mediante un diseño dividido en bloques es posible eliminar los factores perturbadores que pueden ser clasificados. Por ejemplo, un experimento se puede llevar a cabo durante varios días con variaciones grandes de temperatura y humedad, o se pueden recolectar datos en diferentes plantas o por diferentes técnicos. Se dice que las observaciones recolectadas bajo las mismas condiciones experimentales se encuentran en el mismo bloque.

Réplicas

El número muestra cuántas réplicas hay en el diseño.

Interpretación

Las réplicas son múltiples corridas experimentales con las mismas configuraciones de nivel de factores (niveles). Una réplica es equivalente al diseño base, donde usted realiza una vez cada combinación de niveles de factores. Con dos réplicas, realiza dos veces cada combinación de niveles de factores en el diseño base (en orden aleatorio), y así sucesivamente.

Por ejemplo, si usted tiene 3 factores con 2 niveles cada uno y prueba todas las combinaciones de los niveles de los factores (diseño factorial completo), un diseño base representa 1 réplica y tiene 8 corridas (23). Si usted agrega 2 réplicas, el diseño incluye 3 réplicas y tiene 24 corridas.

Cuando planifique su experimento, considere los siguiente al momento de decidir si agregar réplicas:
  • Si está intentando crear un modelo de predicción, múltiple réplicas podrían aumentar la precisión de su modelo.
  • Si usted incluye réplicas, podría estar en capacidad de detectar efectos más pequeños o tener mayor potencia para detectar un efecto de tamaño fijo.
  • Los diseños cribados (diseños factoriales de 2 niveles), que se utilizan para reducir una conjunto amplio de factores, por lo general no incluye réplicas.
  • Sus recursos pueden determinar el número de réplicas que puede ejecutar. Por ejemplo, si su experimento es extremadamente costoso, quizás sólo pueda ejecutarlo una sola vez.

Para obtener más información sobre la diferencia entre réplicas y repeticiones, vaya a Réplicas y repeticiones en experimentos diseñados.

Tabla de diseño

La tabla de diseño muestra la configuración de factores para cada corrida experimental. Dado que la tabla de diseño ocupa menos espacio que la hoja de trabajo, puede ser de utilidad para los informes con espacio limitado.

Las letras en la parte superior de las columnas representa los factores y sigue el orden que usted utilizó cuando creó el diseño. Para los factores continuos, las configuraciones de factor para cada corrida se muestran en unidades codificadas y Minitab representa las configuraciones como sigue:
  • −1 indica el nivel bajo del factor
  • 1 indica el nivel alto
  • 0 indica el punto intermedio entre el nivel bajo y el nivel alto

Para los factores categóricos, Minitab representa la configuración de factores con números que corresponden a las categorías.

Interpretación

Utilice la tabla de diseño para ver la configuración de factores para cada corrida y el orden de las corridas en el diseño. En estos resultados, la tabla de diseño muestra 45 corridas. En la primera corrida, los factores continuos A y B están en la configuración baja, el factor categórico C está en la configuración intermedia y el factor categórico D está en la configuración 2.

Tabla de diseño (aleatorizada) Corrida Blq A B C D 1 1 -1 -1 0 2 2 1 0 -1 1 2 3 1 0 -1 -1 2 4 1 0 0 0 3 5 1 -1 0 -1 3 6 1 -1 0 -1 2 7 1 1 0 -1 2 8 1 0 1 1 3 9 1 0 0 0 2 10 1 0 0 0 1 11 1 0 -1 -1 3 12 1 0 0 0 3 13 1 0 1 -1 3 14 1 0 -1 -1 1 15 1 -1 0 1 2 16 1 1 0 -1 1 17 1 0 0 0 1 18 1 1 1 0 1 19 1 0 0 0 2 20 1 -1 1 0 1 21 1 -1 0 -1 1 22 1 0 -1 1 3 23 1 0 1 1 1 24 1 0 1 1 2 25 1 -1 1 0 2 26 1 1 1 0 3 27 1 1 0 -1 3 28 1 0 1 -1 1 29 1 0 -1 1 1 30 1 1 0 1 3 31 1 0 0 0 1 32 1 0 0 0 3 33 1 -1 -1 0 3 34 1 -1 0 1 1 35 1 -1 -1 0 1 36 1 0 0 0 2 37 1 1 0 1 2 38 1 1 1 0 2 39 1 -1 1 0 3 40 1 1 -1 0 2 41 1 0 1 -1 2 42 1 -1 0 1 3 43 1 1 -1 0 3 44 1 1 -1 0 1 45 1 1 0 1 1
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