반복실험의 정의

반복실험은 동일한 요인 설정(수준)을 가진 복수 실험 런입니다. 반복실험은 같은 변동성 요인에 의해 좌우되며 서로 독립적입니다. 요인 수준의 조합, 요인 수준 조합의 그룹 또는 전체 설계를 반복실험할 수 있습니다.

예를 들어, 각각 두 개의 수준이 있는 요인 세 개가 있고 요인 수준의 모든 조합을 검정할 경우(완전 요인 설계) 전체 설계의 반복실험 하나에는 8개의 런(23)이 있습니다. 설계를 한 번 실행하거나 여러 개의 반복실험을 갖도록 선택할 수 있습니다.

설계 실험에는 실행해야 하는 반복실험의 수를 결정해야 하는 단계가 포함됩니다. 반복실험에 대한 고려 사항은 다음과 같습니다.
  • 큰 요인 집합을 줄이기 위한 선별 설계에서는 일반적으로 여러 개의 반복실험을 사용하지 않습니다.
  • 예측 모형을 생성하려는 경우 여러 개의 반복실험으로 모형의 정밀도가 증가할 수 있습니다.
  • 데이터가 더 많으면 더 작은 효과를 탐지하거나 고정된 크기의 효과를 탐지하기 위한 더 큰 검정력을 가질 수 있습니다.
  • 리소스는 사용자가 실행할 수 있는 반복실험 수를 기술할 수 있습니다. 예를 들어, 실험 비용이 상당히 많이 들 경우 한 번만 실행할 수 있습니다.

반복실험과 반복측정의 차이

반복측정과 반복실험 측정값은 모두 동일한 요인 설정 조합에 대해 여러 개의 반응 측정값을 산출하지만, 반복측정 측정값은 같은 실험 런 또는 연속되는 런을 통해 산출되고 반복실험 측정값은 동일하지만 서로 다른 실험 런(일반적으로 랜덤화됨)을 통해 산출됩니다.

반복측정 반응 측정과 반복실험 반응 측정의 차이를 이해하는 것이 중요합니다. 이러한 차이점에 따라 워크시트의 구조 및 반응 데이터를 입력하는 열이 달라지고 결과적으로 데이터의 해석 방법에 영향을 미칩니다. 반복측정 데이터는 여러 열로 구성된 행에 입력하고 반복실험 데이터는 단일 열에 입력합니다.

반복측정 또는 반복실험 중 어느 것을 사용할 지는 고려할 변동 요인 및 리소스 제약 조건에 따라 달라집니다. 반복실험은 별개의 실험 런을 사용하고 일반적으로 오랜 시간 동안 계속되므로 반복측정 측정값에 포함되지 않는 변동성 요인을 포함할 수 있습니다. 예를 들어, 반복실험에는 각 런의 장비 설정 변경으로 인한 변동성 또는 시간에 따라 변경되는 기타 환경 요인으로 인한 변동이 포함될 수 있습니다. 반복실험 측정값을 수집하려면 비용과 시간이 많이 필요할 수 있습니다. 설계에 반복측정과 반복실험을 함께 사용할 수도 있는 데 이렇게 하면 여러 변동 요인을 검사할 수 있습니다.

반복실험 및 반복측정의 예

특정 제조업체의 생산 라인에 대해 여러 가지 설정이 가능하고 기계 조작자가 이러한 설정을 수정할 수 있다고 가정합니다. 여기서 품질 관리 기사는 설정이 제품 품질에 미치는 효과를 평가하기 위해 반복측정 실험과 반복실험 실험을 설계합니다.

  • 첫 번째 실험에서는 반복측정을 사용합니다. 기계 조작자는 미리 설정된 수준의 요인을 설정하여 제품을 생산한 후 5개 제품의 품질을 측정합니다. 그런 다음 장비를 다른 수준으로 다시 설정하여 제품을 생산한 후 5개 제품의 품질을 측정합니다. 각 요인 설정 조합에 대해 제품을 생산하고 5개 제품의 품질을 측정할 때까지 이 과정을 반복합니다.
  • 두 번째 실험에서는 반복실험을 사용합니다. 기계 조작자는 미리 설정된 수준의 요인을 설정하여 제품을 생산한 후 제품 품질을 한 번 측정합니다. 그런 다음 장비를 다시 설정하여 제품을 생산하고 품질을 한 번 측정합니다. 기계 조작자는 순서에 상관없이 각 요인 설정 조합을 5번씩 실행하고 한 번 런할 때마다 측정값을 산출합니다.

두 실험에서 모두 각 요인 설정 조합에 대해 5개의 측정값이 산출됩니다. 첫 번째 실험에서는 동일한 런에서 5개의 측정값을 모두 산출했고 두 번째 실험에서는 서로 다른 런에서 5개의 측정값을 산출했습니다. 두 번째 실험에서는 런할 때마다 장비를 다시 설정하는 방법으로 공정의 변동성을 고려했으므로 같은 요인 설정에서 산출한 측정값의 변동성은 첫 번째 실험보다 두 번째 실험에서 더 크게 나타납니다.

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