決定的スクリーニング計画

決定的スクリーニング計画とは

決定的スクリーニング計画は分解能IV計画です。分解能IVの計画では、主効果の項は二元交互作用の別名ではありません。決定的スクリーニング計画の二元交互作用は通常、相互および二乗項と部分的に交絡しますが、一部の二元交互作用を推定することもできます。二乗項は主効果の別名ではないので、一部の二乗項を推定できます。多くのケースでは、実験の3因子が含まれるすべての二元交互作用と二乗項を推定できます。別名に関する詳細は、交絡および別名構造とはを参照してください。

決定的スクリーニング計画が分解能IIIスクリーニング計画と異なる点

決定的スクリーニング計画は分解能IV計画の1つです。分解能IVの計画では、主効果は二元交互作用の別名ではありません。分解能III 計画は、より詳細な計画と比較すると実行数が相対的に少ないので、分解能III計画kは一般的なスクリーニング計画です。ただし、分解能IIIの計画では、主効果は二元交互作用と別名関係にあります。

主効果が二元交互作用の別名にならないように、追加の実行を使用したいときは決定的スクリーニング計画を検討します。決定的スクリーニング計画を作成するには、 統計 > 実験計画法(DOE) > スクリーニング > スクリーニング計画の作成を使用します。スクリーニング中に二元交互作用が無視できる大きさだと仮定できる場合は分解能III計画を検討します。分解能III計画を作成するには、統計 > 実験計画法(DOE) > 要因計画 > 要因計画の作成を使用して、プラケット-バーマン計画または2水準要因計画のいずれかを選択します。

決定的スクリーニング計画が2水運計画と異なる点

決定的スクリーニング計画には、決定的スクリーニング計画を使用して二乗項を推定できるように、2水準計画にはない実行が含まれています。二乗項は応答の曲面性を説明します。曲線の関係の一例は、土の窒素量と植物が生み出す果物の量です。窒素の正しい量を追加すると、果物の生産量は増加しますが、追加しすぎると生産量は減少します。決定的スクリーニング計画では、主効果の項の別名となる二乗項はありません。

決定的スクリーニング計画に加え、2種類の一般的なスクリーニング計画は、プラケットーバーマン計画と分解能III一部実施要因計画です。プラケットーバーマン計画と分解能III一部実施要因計画は2水準計画です。2水準計画から、二乗項を推定することはできません。

プラケット-バーマン計画と一部実施要因計画には中心点を含めることができます。ただし、中心点をこれらの計画に追加すると、すべての2次効果に別名がつけられます。中心点を持つ計画から、少なくとも1つの因子の効果に応答との曲線関係があるかどうかを評価できます。ただし、二乗項同士は区別できません。

スクリーニングに二乗項を含めるために、追加の実行を使用したいときは、決定的スクリーニング計画を検討します。決定的スクリーニング計画を作成するには、 統計 > 実験計画法(DOE) > スクリーニング > スクリーニング計画の作成を使用します。2水準計画を検討して、実行を使用して二乗項を推定する前に二乗項が重要かどうかを評価します。2水準計画を作成するには統計 > 実験計画法(DOE) > 要因計画 > 要因計画の作成を使用します。

決定的スクリーニング計画の例

技師が新しい超音波洗浄機を開発中だとします。技師はスクリーニング計画を使用して、洗浄機の出力電力に影響を与える潜在的な因子を判断します。

分析にはこれらの7つの因子が含まれます。
  • A. 習得時間(秒): 振幅変調の持続期間
  • B. ガス抜き時間(秒): 変調間に泡を開放する時間
  • C. 破裂時間(ミリ秒): 高エネルギーの泡が破裂する時間
  • D. 静音時間(ミリ秒): 洗剤の休止時間
  • E. 中心(キロヘルツ): 40キロヘルツから離れている中心周波数
  • F. 帯域幅(キロヘルツ): 中心周波数との掃引の差
  • G. 掃引時間(秒): 1回の掃引を実行する時間

技師は、適正なモデルには1つ以上の因子の二乗項があると想定しているので、分解能III一部実施要因計画と決定的スクリーニング計画を検討します。分解能III一部実施要因計画には、3つの中心点を持つ1回の反復に11回の実行のみがあります。ただし、技師が二乗項を推定するために軸の実行を追加する必要がある場合、分解能III一部実施要因計画の実行は25回まで増やせます。技師は、17回実行して二乗項を推定できる決定的スクリーニング計画を使用することを決めます。

実験後、技師の1人は決定的スクリーニング計画を分析して、最も重要な効果を決定します。技師は、主効果を持つモデルから得られる標準化効果のパレート図を確認します。パレート図には、モデルにない効果も含まれています。パレート図では、AとDは最も重要な因子です。大きい主効果を持つ他の因子はありません。

Bはパレート図のモデルで最も小さな項なので、技師はモデルからBを削除します。技師は、モデルにBがないパレート図を確認します。2番目のパレート図では、技師は、モデルに項がないものの、二元交互作用(CE)の効果と二乗項(GG)が参照線で交わることに注意します。

技師はモデルをさらに改善して、CE交互作用とGG二乗項が、モデルに含まれないときにも統計的に有意なままであることを確認します。技師は、因子BとFには大きな主効果がなく、大きな二元交互作用になる可能性もないと判断します。技師は、スクリーニング実験の結果により、工程をよ理解するために更なる実験で因子BとFを除外できると判断します。

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