Filtragens de experimento definitivas

O que é uma filtragens de experimento definitivas

As filtragens de experimento definitivas são experimentos de resolução IV. Em um experimento resolução IV, os termos para os efeitos principais não são confundidos com interações de 2 fatores. Em filtragens de experimento definitivas, em geral, as interações com 2 fatores são parcialmente confundidas entre si e com termos quadrados, mas ainda é possível estimar algumas interações com 2 fatores. Os termos quadrados não são confundidos com termos para efeitos principais, de forma que é possível estimar alguns termos quadrados. Em muitos casos, você pode estimar todas as interações com 2 fatores e termos quadrados que envolvam quaisquer 3 fatores no experimento. Para obter mais informações sobre confundimento, acesse O que é estrutura de aliases e confundimento?.

Como as filtragens de experimento definitivas diferem das filtragens de experimento de resolução III.

As filtragens de experimento definitivas são um tipo de experimento de resolução IV. Em experimentos de resolução IV, os efeitos principais não são confundidos com nenhuma interação de 2 fatores. Como os experimentos de resolução III têm relativamente poucos ensaios quando comparados a experimentos mais detalhados, eles são considerados filtragens de experimento comuns. No entanto, em um experimento resolução III, os efeitos principais são confundidos com interações de 2 fatores.

Considere uma filtragem de experimento definitiva quando quiser usar ensaios extras para que os efeitos principais não sejam confundidos com nenhuma interação de 2 fatores. Para criar uma filtragem de experimento definitiva, use Estat > DOE (Planejamento de Experimento) > Filtragem > Criar Experimento de Filtragem. Considere um experimento de resolução III quando você está disposto a pressupor que interações com 2 fatores são insignificantes durante a triagem. Para criar um experimento de resolução III, use Estat > DOE (Planejamento de Experimento) > Fatorial > Criação de um Experimento Fatorial e selecione um experimento Plackett-Burman ou um experimento fatorial de 2 níveis.

Como as filtragens de experimento definitivas diferem dos experimentos de 2 níveis?

As filtragens de experimento definitivas incluem ensaios que não estão em experimentos 2 de nível, de modo que você pode usar filtragens de experimento definitivas para estimar termos quadrados. Os termos quadrados representam a curvatura na resposta. Um exemplo de um relacionamento curvo é a quantidade de nitrogênio no solo e a quantidade de frutas que uma planta produz. A adição da quantidade certa de nitrogênio aumenta a produção de frutas, mas a adição de nitrogênio demais diminui a produção de frutas. Em filtragens de experimento definitivas, nenhum termo quadrado é confundido com termos para efeitos principais.

Além de filtragens de experimento definitivas, 2 tipos comuns de experimentos de triagem são os experimentos Plackett-Burman e experimentos fatoriais fracionados de resolução III. Os experimentos Plackett-Burman e experimentos fatoriais fracionados de resolução III são experimentos de 2 níveis. A partir de um experimento de nível 2, não é possível estimar nenhum termo quadrado.

Os experimentos Plackett-Burman e experimentos fatoriais fracionados podem incluir pontos centrais. No entanto, a adição de pontos centrais a estes experimentos confunde todos os efeitos quadráticos em conjunto. A partir de um experimento com pontos centrais, você pode avaliar se o efeito de pelo menos um fator tem um relacionamento curvilíneo com a resposta. No entanto, não é possível distinguir nenhum termo quadrado um do outro.

Considere uma filtragem de experimento definitiva quando quiser usar ensaios extras para incluir termos quadrados na triagem. Para criar uma filtragem de experimento definitiva, use Estat > DOE (Planejamento de Experimento) > Filtragem > Criar Experimento de Filtragem. Considere um experimento de 2 níveis para avaliar se algum termo quadrado é importante antes de usar ensaios para estimar os termos quadrados. Para criar um experimento de 2 níveis, use Estat > DOE (Planejamento de Experimento) > Fatorial > Criação de um Experimento Fatorial.

Exemplo de uma filtragem de experimento definitiva

Os engenheiros estão desenvolvendo um novo limpador ultrassônico. Os engenheiros utilizam uma filtragem de experimento para determinar quais fatores potenciais afetam o poder da saída para o limpador.

O estudo inclui esses 7 fatores.
  • A. Tempo de treino (segundos): tempo de duração para a modulação de amplitude
  • B. Tempo de desgasificação (segundos): tempo de folga para a liberação de bolhas entre modulações
  • C. Tempo de explosão (milissegundos): tempo de alta energia em que a bolha estoura
  • D. Tempo de silêncio (milissegundos): tempo de folga para o limpador
  • E. Centro (kilohertz): frequência central longe de 40 kilohertz
  • F. Largura de banda (kilohertz): diferença da varredura da frequência central
  • G. Tempo de varredura (segundos): tempo para concluir 1 varredura

Os engenheiros consideram um experimentos fatoriais fracionados de resolução III e uma filtragem de experimento definitiva, porque eles esperam que um modelo adequado possa ter um termo quadrado para 1 ou mais fatores. O experimentos fatoriais fracionados de resolução III tem apenas 11 ensaios em uma única replicação com 3 pontos centrais. No entanto, se os engenheiros precisarem adicionar ensaios axiais para estimar termos quadrados, o experimento fatorial fracionado de resolução III evolui para 25 ensaios. Os engenheiros decidem usar uma filtragem de experimento definitiva de que pode estimar os termos quadrados com 17 ensaios.

Após o experimento, um dos engenheiros analisa a filtragem de experimento definitiva para determinar os efeitos mais importantes. O engenheiro observa um gráfico de Pareto dos efeitos padronizados de um modelo com os efeitos principais. O gráfico também inclui efeitos que não estão no modelo. No gráfico de Pareto, A e D são os fatores mais importantes. Nenhum dos outros fatores têm efeitos principais de grande monta.

Como B era o menor termo no modelo no gráfico de Pareto, o engenheiro exclui B do modelo. O engenheiro observa o gráfico de Pareto sem B no modelo. No segundo gráfico de Pareto, o engenheiro nota que os efeitos de uma interação de 2 fatores (CE) e um termo quadrado (GG) cruzam a linha de referência, embora os termos não estejam no modelo.

O engenheiro refina o modelo ainda mais e considera que a interação CE e o termo quadrado GG permanecem estatisticamente significativos quando o modelo inclui esses termos. O engenheiro decide que os fatores B e F não têm efeitos principais de grande monta e não tendem a estar em quaisquer interações de 2 fatores grandes. O engenheiro decide que o resultado da filtragem de experimento é que o engenheiro pode excluir os fatores B e F em outros experimentos para compreender melhor o processo.

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