분할구 설계는 시간이나 비용의 제약으로 인해 완전하게 랜덤화하기 어려운, 변경하기 어려운 요인을 하나 이상 포함하는 설계된 실험입니다. 분할구 실험에서 변경하기 어려운 요인의 수준은 주구에서 집합적으로 처리되는 여러 실험 런 동안 일정하게 유지됩니다. 변경하기 쉬운 요인은 각 런이 주구의 하위구로 간주되는 해당 런에서 달라집니다. 주구 내에서 주구와 하위 주구를 모두 실행하는 순서를 랜덤화해야 합니다.
한 대형 제과점에서 새로운 브라우니 요리법을 만든다고 가정합니다. 이들은 현재 두 가지 굽기 온도에서 두 가지 수준의 초콜릿과 설탕을 사용하여 실험을 수행하고 있습니다. 그러나 시간을 절약하기 위해 브라우니를 한 트레이씩 굽는 대신 둘 이상의 트레이 굽기로 결정합니다. 브라우니 예제에는 두 번씩 반복되는 2개의 주구(총 4개의 주구)가 포함됩니다. 각 주구에는 4개의 하위구가 포함됩니다. 주구는 같은 온도에서 구워지는 모든 브라우니 트레이입니다. 하위구는 각 브라우니 트레이입니다.
트레이 1(초콜릿 1, 설탕 1) | 트레이 2 (초콜릿 1, 설탕 2) | 트레이 3 (초콜릿 2, 설탕 1) | 트레이 4 (초콜릿 2, 설탕 2) |
트레이 1(초콜릿 1, 설탕 1) | 트레이 2 (초콜릿 1, 설탕 2) | 트레이 3 (초콜릿 2, 설탕 1) | 트레이 4 (초콜릿 2, 설탕 2) |
트레이 1(초콜릿 1, 설탕 1) | 트레이 2 (초콜릿 1, 설탕 2) | 트레이 3 (초콜릿 2, 설탕 1) | 트레이 4 (초콜릿 2, 설탕 2) |
트레이 1(초콜릿 1, 설탕 1) | 트레이 2 (초콜릿 1, 설탕 2) | 트레이 3 (초콜릿 2, 설탕 1) | 트레이 4 (초콜릿 2, 설탕 2) |
분할구 설계는 원래 주구가 넓은 대지 면적을 나타내고 하위구는 각 주구의 더 작은 면적을 가리키는 농업 부문에서 사용되었습니다.
한 플라스틱 제조업체의 연구자들이 플라스틱의 강도를 높이려고 합니다. 연구자들은 첨가제 비율, 혼합 비율 및 처리 시간을 강도에 영향을 미치는 가능한 요인으로 식별합니다. 플라스틱을 굽는 온도 역시 강도에 영향을 미칩니다. 완전하게 랜덤화된 4-요인 설계를 실행하려면 배치 내 요인 수준의 각 조합을 두 가지 온도 설정에서 개별적으로 구워야 합니다. 공정에 너무 오랜 시간이 걸리기 때문에 연구자들은 분할구 설계를 사용하기로 결정합니다. 연구자들은 한 온도에서 첨가제 비율, 혼합 속도 및 처리 시간의 8개 조합을 모두 구운 다음 두 번째 온도에서 8개 조합을 모두 구우기로 계획합니다. 이들은 각 온도 설정을 두 번 사용할 수 있도록 이 공정을 반복합니다.
변경 사항 | 이름 | 유형 | 낮음 | 높음 |
---|---|---|---|---|
변경하기 어렵다 | 온도 | 계량형 | 350 | 550 |
변경하기 쉬움 | 가법 백분율 | 계량형 | 2 | 5 |
변경하기 쉬움 | 혼합 비율 | 계량형 | 100 | 200 |
변경하기 쉬움 | 처리 시간 | 계량형 | 10 | 40 |
설계 요약 표는 설계에 주구당 8개의 런을 포함하는 32개의 기본 런이 있다는 것을 보여줍니다. 워크시트에는 32개의 실행이 실행 순서로 포함되어 있습니다. 반복 실험 내의 온도에 대한 런은 함께 사용되므로 온도가 변하기 전에 변경하기 쉬운 무작위 요인의 모든 조합이 완료됩니다.