Ejemplo de Analizar diseño factorial

Un ingeniero de materiales que trabaja para un fabricante de productos de construcción está desarrollando un nuevo producto de aislamiento. El ingeniero diseña un experimento factorial completo de 2 niveles para evaluar varios factores que podrían afectar la resistencia, la densidad y el valor de aislamiento del aislante.

El ingeniero analiza un diseño factorial para determinar cómo tipo de material, presión de inyección, temperatura de inyección y temperatura de enfriamiento afectan la resistencia del aislamiento.

  1. Abra los datos de muestra, PropiedadesAislamiento.MTW.
  2. Elija Estadísticas > DOE > Factorial > Analizar diseño factorial.
  3. En Respuestas, ingrese Resistencia.
  4. Haga clic en Términos.
  5. En Incluir términos en el modelo hasta el orden, elija 2.
  6. Haga clic en Aceptar y luego haga clic en Covariadas.
  7. En Covariadas, ingrese TempMedición.
  8. Haga clic en Aceptar y luego haga clic en Gráficas.
  9. En Gráficas de residuos, seleccione Cuatro en uno.
  10. Haga clic en Aceptar en cada cuadro de diálogo.

Interpretar los resultados

En la tabla Análisis de varianza, los valores p de todos los términos lineales —Material, PresIny, TempIny y TempEnfr— son significativos. Puesto que los valores p son menores que el nivel de significancia de 0,05, el ingeniero concluye que los efectos son estadísticamente significativos. La covariable TempMedición no es significativa (valor p = 0,278). Ninguna de estas interacciones de dos factores es significativa. El ingeniero puede considerar reducir el modelo.

El valor R2 muestra que el modelo explica un 98,02% de la varianza en la resistencia, lo que indica que el modelo se ajusta extremadamente bien a los datos.

La mayoría de los FIV son pequeños, lo que indica que los términos en el modelo no están correlacionados. El FIV para TempMedición es 5,87, pero este término no es significativo y usted no debe incluirlo en el modelo final.

El diagrama de Pareto de los efectos permite identificar visualmente los efectos importantes y comparar la magnitud relativa de los diversos efectos. Además, usted puede observar que el efecto más grande es la presión de inyección (B) porque es el que más se extiende. El efecto para la interacción presión de inyección por temperatura de enfriamiento (BD) es el más pequeño porque es el que menos se extiende.

Las gráficas de residuos no indican problemas con el modelo.

Coeficientes codificados

TérminoEfectoCoefEE del coef.Valor TValor pFIV
Constante  56.021.02.660.056 
TempMedición  -1.2290.979-1.250.2785.87
Material5.3162.6580.6783.920.0173.23
PresIny5.6452.8220.4017.040.0021.13
TempIny4.3552.1770.3785.760.0051.00
TempEnfr-3.457-1.7290.420-4.120.0151.24
Material*PresIny-0.723-0.3610.415-0.870.4331.21
Material*TempIny-1.025-0.5120.443-1.160.3121.38
Material*TempEnfr-0.208-0.1040.510-0.200.8481.82
PresIny*TempIny-0.837-0.4190.510-0.820.4581.82
PresIny*TempEnfr-0.055-0.0270.382-0.070.9471.03
TempIny*TempEnfr1.9330.9660.3812.540.0641.02

Resumen del modelo

SR-cuadradoR-cuadrado(ajustado)R-cuadrado
(pred)
1.5100598.02%92.57%70.86%

Análisis de Varianza

FuenteGLSC Ajust.MC Ajust.Valor FValor p
Modelo11451.35741.03217.990.007
  Covariables13.5913.5911.580.278
    TempMedición13.5913.5911.580.278
  Lineal4304.58776.14733.390.002
    Material135.05335.05315.370.017
    PresIny1113.068113.06849.590.002
    TempIny175.53375.53333.120.005
    TempEnfr138.66638.66616.960.015
  Interacciones de 2 términos620.3093.3851.480.366
    Material*PresIny11.7321.7320.760.433
    Material*TempIny13.0453.0451.340.312
    Material*TempEnfr10.0950.0950.040.848
    PresIny*TempIny11.5381.5380.670.458
    PresIny*TempEnfr10.0120.0120.010.947
    TempIny*TempEnfr114.69414.6946.440.064
Error49.1212.280   
Total15460.478     

Ecuación de regresión en unidades no codificadas

Resistencia=52.7 - 1.229 TempMedición + 10.43 Material + 0.216 PresIny + 0.007 TempIny
- 1.357 TempEnfr - 0.0096 Material*PresIny - 0.0683 Material*TempIny
- 0.0104 Material*TempEnfr - 0.00149 PresIny*TempIny - 0.00007 PresIny*TempEnfr
+ 0.01288 TempIny*TempEnfr

Estructura de alias

FactorNombre
AMaterial
BPresIny
CTempIny
DTempEnfr
Alias
I - 5.42 ABC + 28.92 ABD - 9.04 ACD - 10.85 BCD + 45.19 ABCD
A + 0.15 ABC - 0.77 ABD + 0.24 ACD + 0.29 BCD - 1.21 ABCD
B - 0.03 ABC + 0.19 ABD - 0.06 ACD - 0.07 BCD + 0.29 ABCD
C - 0.01 ABC + 0.03 ABD - 0.01 ACD - 0.01 BCD + 0.05 ABCD
D - 0.05 ABC + 0.25 ABD - 0.08 ACD - 0.09 BCD + 0.39 ABCD
AB + 0.04 ABC - 0.24 ABD + 0.07 ACD + 0.09 BCD - 0.37 ABCD
AC + 0.06 ABC - 0.32 ABD + 0.10 ACD + 0.12 BCD - 0.50 ABCD
AD - 0.09 ABC + 0.47 ABD - 0.15 ACD - 0.18 BCD + 0.74 ABCD
BC + 0.09 ABC - 0.47 ABD + 0.15 ACD + 0.18 BCD - 0.74 ABCD
BD + 0.02 ABC - 0.08 ABD + 0.03 ACD + 0.03 BCD - 0.13 ABCD
CD - 0.01 ABC + 0.07 ABD - 0.02 ACD - 0.03 BCD + 0.11 ABCD