什么是仿行?

仿行是多个具有相同因子设置(水平)的试验游程。仿行依相同的变异性来源而定,彼此独立。可以复制因子水平的组合、因子水平组合的组或整个设计。

例如,如果有三个因子,每个因子有两个水平,那么在检验所有因子水平组合(全因子设计)时,整个设计的一个仿行将包含 8 (23) 个游程。您可以选择运行一次设计,或采用多个仿行。

试验的设计包括一个用来确定应当运行的仿行数的步骤。仿行的注意事项包括:
  • 筛选设计以简化众多通常不使用多个仿行的因子。
  • 如果尝试创建预测模型,则多个仿行可提高模型的精确度。
  • 如果有更多数据,那么或许可以检测到较小的效应,或以更大的功效检测到固定大小的效应。
  • 资源可以指明可以运行的仿行数。例如,如果试验成本很高,则或许只能运行一次试验。

仿行和重复之间有何差异?

重复和仿行测量都是在相同因子设置组合下进行的多响应测量;但重复测量在同一试验游程或连续游程中进行,而仿行测量在内容相同但性质不同的试验游程(通常是随机化游程)中进行。

了解重复响应测量与仿行响应测量之间的差异很重要。这些差异会影响工作表的结构以及要向其输入响应数据的列,进而影响 Minitab 解释数据的方式。在多列中跨行输入重复,但对于仿行则只沿一列向下输入。

使用重复还是仿行取决于要研究的变异源以及资源约束。由于仿行来自于通常散布在较长一段时间内的不同试验游程,因此它们可以包括重复测量中所不包含的变异源。例如,仿行可以包括因试验之间更改设备设置所产生的变异性,或者因可能随时间变化的其他环境因子所产生的变异性。收集仿行测量可能需要更高昂的代价,并消耗更多时间。可以创建同时含有重复和仿行的设计,这样就可以检查多个变异源。

仿行和重复的示例

某个制造公司有一条生产线,其中有大量设置可以由操作员修改。质量工程师设计了两个试验(一个含有重复,另一个含有仿行)来评估这些设置对质量的效应。

  • 第一个试验使用重复。操作员将因子设置为预先确定的水平,然后进行生产,最后再评估五件产品的质量。操作员一直持续此过程,直到在每个因子设置组合下都进行了一次生产,并对每次的生产都进行了五次质量评价为止。
  • 第二个试验使用仿行。操作员将因子设置为预先确定的水平,然后进行生产,最后进行一次质量评价。操作员重置设备,然后进行生产,最后进行一次质量评价。操作员以随机顺序在每个因子设置组合下生产五次,并对每次的生产都进行一次评价。

在每个试验中,对每个因子设置组合都进行 5 次测量。在第一个试验中,5 次测量在同一次生产中进行;在第二个试验中,5 次测量在不同的生产中进行。与重复相比,仿行在相同因子设置下的测量值之间的变异性往往更大,因为每次生产之前都重置机器,这就为过程增加了更多的变异性。

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