解释创建 2 水平因子设计(默认生成元)的主要结果

请完成下列步骤来检查您创建的设计。主要输出包括设计汇总和别名结构。

步骤 1:检查设计属性

使用设计汇总信息可检查主要的设计属性。大多数设计属性将与您为基本设计选择的属性匹配。

但是,如果设计中包括折叠或区组,则最终设计分辨度可与基本设计的分辨度不同。折叠操作可提高设计的分辨度。区组可降低设计的分辨度。

如果设计中包括下列任何元素,则游程总数不同于基本设计中的游程数:
  • 仿行或折叠:每个仿行或折叠会增加游程(等于基本设计中的角点数)。
  • 中心点:每个中心点会向基本设计中的游程总数加 1。
  • 区组和中心点:每个区组包含相同数量的中心点,因此,如果您具有 4 个区组(每个区组具有 4 中心点),则您向基本设计中添加 16 个点。
  • 文本因子和中心点:Minitab 在 2 水平设计中的每个文本因子水平添加中心点。因此,每个文本因子将使设计中的中心点数目加倍。
对于此设计,所有设计特征与在创建设计期间选择的设计特征相同。
设计摘要 因子: 6 基本设计: 6, 16 分辨度: IV 试验次数: 16 仿行: 1 实施部分: 1/4 区组: 1 中心点(合计): 0
此设计具有 4 个区组。每个区组具有 4 个游程。分辨度与非区组设计不同,因为区组与双因子交互作用相混杂。
设计摘要 因子: 6 基本设计: 6, 16 含区组的分辨度: III 试验次数: 16 仿行: 1 实施部分: 1/4 区组: 4 中心点(合计): 0 * 注 * 区组与双因子交互作用项混杂。
此设计具有 4 个区组和 2 个仿行。每个区组有 8 个游程。由于可以从仿行部分地生成区组,因此含有区组的设计分辨度是 IV。由于设计具有 2 个仿行,将在最终设计中为基本设计的每个因子水平组合包含两个游程。因此,游程数是基本设计中游程数的两倍。
设计摘要 因子: 6 基本设计: 6, 16 含区组的分辨度: IV 试验次数: 32 仿行: 2 实施部分: 1/4 区组: 4 中心点(合计): 0
该设计包含 2 个中心点。因为设计包含所有数值因子,所以共在设计中包含 2 个中心点。
Factors: 6 Base Design: 6, 16 Resolution: IV Runs: 18 Replicates: 1 Fraction: 1/4 Blocks: 1 Center pts (total): 2
该设计中包含 2 个中心点,但是其中一个因子是文本因子,Minitab 将向设计中共添加 4 个中心点。当设计中包括文本因子时,Minitab 会在文本因子的高低水平添加中心点,并使数值因子具有中点水平设置。
Factors: 6 Base Design: 6, 16 Resolution: IV Runs: 20 Replicates: 1 Fraction: 1/4 Blocks: 1 Center pts (total): 4

步骤 2:检查别名结构

别名结构描述了在设计中发生的混淆类型。混淆项也可以称为别名项。

别名也称为混淆,发生于部分因子设计中,原因是设计中不包括因子水平的所有组合。例如,如果因子 A 与 3 因子交互作用 BCD 相混杂,则 A 的估计效应是 A 的效应与 BCD 的效应的合计。您无法确定显著效应是因为 A、因为 BCD,还是因为两者的组合。当在 Minitab 中分析设计时,可以在模型中包含混淆项。Minitab 会删除之后在项列表中列出的项。但是,某些项总是首先拟合。例如,如果您在模型中包含区组,则 Minitab 将保留区组项,并删除任何与区组互为别名的项。

可以使用别名结构来验证重要项没有互为别名。如果别名结构无法接受,可以考虑采取以下措施之一:
  • 重新创建设计,但在 Minitab 中以不同的顺序输入因子。
  • 使用设计中的较大部分。
  • 折叠设计。
  • 指定不同的设计生成元。

要了解如何确定别名结构,请转到创建 2 水平因子设计(默认生成元)的所有统计量,并单击“定义关系”。

部分因子设计

设计摘要 因子: 5 基本设计: 5, 8 分辨度: III 试验次数: 8 仿行: 1 实施部分: 1/4 区组: 1 中心点(合计): 0 * 注 * 某些主效应与双因子交互作用项混杂。

设计生成元: D = AB, E = AC

别名结构 I + ABD + ACE + BCDE A + BD + CE + ABCDE B + AD + CDE + ABCE C + AE + BDE + ABCD D + AB + BCE + ACDE E + AC + BCD + ABDE BC + DE + ABE + ACD BE + CD + ABC + ADE
主要结果:别名结构

在此设计中,别名结构表显示多个项彼此混杂。例如,表中的第二行显示因子 A 与 BD、CE 和 ABCDE 项混杂。第三行显示因子 B 与 AD、CDE 和 ABCE 项混杂。

规划此设计的工程师确定交互作用 AB 是一个重要项,不能与任何主效应互为别名。但是,别名结构显示 AB 与因子 D 互为别名。工程师还看到存在其他几个不与任何主效应互为别名的双因子交互作用,其中包括 BC、DE、BE 和 CD。通过更改在 Minitab 中输入因子的顺序,工程师可以创建一个设计,使得其中的重要交互作用不与任何主效应互为别名。工程师重新创建设计,并在该对话框的第三行而非第一行中输入因子 A,使因子 A 变为因子 C。A 和 B 之间的原始交互作用现在为 B 和 C 之间的交互作用,其不与任何主效应互为别名。

步骤 3:收集试验数据

在创建设计时,Minitab 将设计信息存储在工作表中。Minitab 将包括对应于标准顺序 (StdOrder)、运行顺序 (RunOrder)、中间点 (CenterPt)、区组 (Blocks) 的列,并为每个因子包括一列。有关更多信息,请转到Minitab 如何在工作表中存储设计信息

您可以使用工作表来指导你的实验,因为它列出了每个试验游程的因子设置,以及游程的执行顺序(如果你已随机化设计)。如果没有随机化设计,则可以通过修改设计执行此操作。在执行试验之前,你应命名工作表中的一列或多列,以用于响应数据。在输入响应数据后,可以使用分析因子设计来分析设计。

例如,此工作表显示含 2 个因子(温度时间)的设计。工作表的第一行包含第一个试验游程,其中的温度设置为 100,时间设置为 5。在执行该游程后,对应于强度的测量值可输入工作表中。

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7
标准顺序 运行顺序 中心点 区组 温度 时间 强度
6 1 1 1 100 5  
2 2 1 1 200 10  
9 3 0 1 150 7.5  
5 4 1 1 200 10  
1 5 1 1 200 5  

在执行试验之前,您可以执行多个活动,以帮助确保试验成功。
  • 记录试验的过程,对参与试验中的人员进行培训。
  • 验证测量系统,以确保其准确。
  • 查看因子水平的组合,以确保它们都可行。
  • 执行试验游程,检查材料、设备和过程。

有关更多信息,请转到试验前活动的检查清单

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