Todas as estatísticas para Criar um experimento de superfície de resposta (Box-Behnken)

Encontre definições e orientações de interpretação para cada estatística fornecida com a criação do experimento Box-Behnken de superfície de resposta.

Fatores

O número mostra quantos fatores estão no experimento.

Interpretação

Os fatores são as variáveis que você controla no experimento. Eles também são conhecidos como variáveis independentes, variáveis explicativas e variáveis preditoras. Assumem apenas um número limitado de valores possíveis, conhecidos como níveis de fator. Os fatores podem ter níveis de texto ou numéricos. Para fatores numéricos, selecione níveis específicos para o experimento, apesar de muitos valores para o fator serem possíveis.

Por exemplo, um químico está estudando como maximizar o crescimento de cristais. O químico quer estudar três variáveis contínuas (tempo, temperatura e a porcentagem do catalisador no ar dentro da câmara) e um fator categórico (aditivo).

Em um experimento de superfície de resposta, você atribui um nível baixo e um nível alto de cada fator contínuo. Para um experimento Box-Behnken, os níveis de fator são os pontos mais baixos e mais altos no experimento.

Ensaios básicos e totais

O número de ensaios básicos é o número de combinações de níveis de fator no projeto básico. O número total de ensaios é o número de ensaios básicos multiplicado pelo número de replicações.

Interpretação

Use o número de ensaios básicos para identificar o experimento. Use o número total de ensaios para assegurar que o experimento tenha o tamanho certo para os seus recursos. Uma corrida é uma condição experimental ou combinação de níveis de fatores nas quais as respostas são medidas. Cada ensaio corresponde a uma linha na worksheet, e os resultados em uma ou mais medidas de resposta ou observações. Por exemplo, quando você cria um experimento fatorial com dois fatores, cada qual com dois níveis, seu experimento tem quatro ensaios:
Ensaio Fator 1 Fator 2 Resposta
1 −1 −1 11
2 1 −1 12
3 −1 1 10
4 1 1 9
Observação

Ao você executa um experimento, a ordem dos ensaios deve ser aleatorizada.

Cada ensaio corresponde a um ponto do experimento, e todo o conjunto de ensaios é o experimento. Várias execuções das mesmas condições experimentais são consideradas ensaios separados e são chamadas replicações.

Blocos básicos e totais

Os blocos são um grupo de unidades experimentais homogêneas (observações). Blocos básicos são o número de blocos antes de as replicações serem adicionadas ao cartão. O total de blocos inclui todos os blocos criados por replicações em seu experimento.

Embora cada observação deva ser realizada sob condições experimentais idênticas (com exceção daquelas que são variadas como parte do experimento), isso nem sempre é possível. Fatores de perturbação que podem ser classificados podem ser eliminados por meio de um experimento com blocos. Por exemplo, um experimento pode ser realizado ao longo de vários dias, com grandes variações de temperatura e umidade, ou os dados podem ser coletados em plantas diferentes ou por diferentes técnicos. Observações coletadas nas mesmas condições experimentais são consideradas como pertencentes ao mesmo bloco.

Replicações

O número mostra quantas replicações estão no experimento.

Interpretação

Replicações são vários ensaios experimentais com as mesmas definições de nível de fatores (níveis). Uma replicação é equivalente ao experimento básico, em que é possível realizar cada combinação de níveis de fatores uma vez. Com duas replicações, você executa cada combinação de níveis de fatores no experimento básico duas vezes (em ordem aleatória), e assim por diante.

Por exemplo, se você tiver 3 fatores com 2 níveis cada e testar todas as combinações de níveis de fator (experimento fatorial completo), o experimento básico representa uma replicação e tem 8 ensaios (23). Se você adicionar 2 replicações, o experimento inclui 3 replicações e tem 24 ensaios.

Ao planejar seu experimento, considere o seguinte quando decidir se deseja adicionar replicações:
  • Se você está tentando criar um modelo de predição, usar várias replicações pode aumentar a precisão do modelo.
  • Se você incluir replicações, pode detectar os efeitos menores ou ter maior poder para detectar um efeito de tamanho fixo.
  • As filtragens de experimentos (experimentos fatoriais com dois níveis), que são usadas para reduzir um grande conjunto de fatores, normalmente não incluem replicações.
  • Os recursos disponíveis podem ditar o número de replicações que podem ser executadas. Por exemplo, se o experimento for muito caro, pode ser possível executar o experimento básico apenas uma vez.

Para obter mais informações sobre a diferença entre replicações e repetições, acesse Replicações e repetições em experimentos planejados.

Tabela de experimento

A tabela de experimento mostra as definições de fatores para cada ensaios experimental. Como a tabela de experimento ocupa menos espaço do que a worksheet, ela pode ser útil para relatórios com espaço limitado.

As letras no topo das colunas representam os fatores e seguem a ordem usada para criação do experimento. Para fatores contínuos, as definições de fator para cada ensaio são exibidas em unidades codificadas e o Minitab representa as definições da seguinte maneira:
  • −1 indica o nível de fator baixo
  • 1 indica o nível de fator alto
  • 0 indica o ponto médio entre os níveis alto e baixo

Para fatores categóricos, o Minitab representa as definições de fator com números que correspondem às categorias.

Interpretação

Use a tabela de experimento para ver as definições de fatores para cada ensaio e a ordem dos ensaios no experimento. Nestes resultados, a tabela de experimento mostra 45. No primeiro ensaio, os fatores contínuos A e B estão na definição baixa, o fator contínuo C está na definição média e o fator categórico D está na definição 2.

Tabela do Experimento (aleatorizado) Ensaio Blc 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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