解释创建两水平因子设计(指定生成元)的主要结果

请完成下列步骤来验证您是否已创建所需设计。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。大多数设计属性都将与您为基础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:在 2 水平设计中,Minitab 在文本因子的每个水平添加中心点。因此,每个文本因子会使设计内的中心点数加倍。
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。每个区组有 4 个游程。该分辨率不同于未划分区组的设计的分辨率,因为区组与双因子交互作用项混杂。
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。

* NOTE * The number of centerpoints specified is doubled for each categorical factor. For Q categorical factors, the result is 2^Q times as many centerpoints.

Fractional Factorial Design

Factors: 6 Base Design: 6, 16 Resolution: IV Runs: 20 Replicates: 1 Fraction: 1/4 Blocks: 1 Center pts (total): 4

Design Generators: E = ABC, F = BCD

Defining Relation: I = ABCE = BCDF = ADEF

Alias Structure I + ABCE + ADEF + BCDF A + BCE + DEF + ABCDF B + ACE + CDF + ABDEF C + ABE + BDF + ACDEF D + AEF + BCF + ABCDE E + ABC + ADF + BCDEF F + ADE + BCD + ABCEF AB + CE + ACDF + BDEF AC + BE + ABDF + CDEF AD + EF + ABCF + BCDE AE + BC + DF + ABCDEF AF + DE + ABCD + BCEF BD + CF + ABEF + ACDE BF + CD + ABDE + ACEF ABD + ACF + BEF + CDE ABF + ACD + BDE + CEF
Design Table (randomized) Run A B C D E F 1 + - - - + - 2 - - - + - + 3 - - - - - - 4 - + - + + - 5 + - + - - + 6 + - + + - - 7 - 0 0 0 0 0 8 + + + + + + 9 + 0 0 0 0 0 10 - + + + - + 11 + + - + - - 12 + - - + + + 13 - + + - - - 14 - - + - + + 15 - - + + + - 16 - + - - + + 17 + 0 0 0 0 0 18 - 0 0 0 0 0 19 + + - - - + 20 + + + - + -

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,请转到创建两水平因子设计(指定生成元)的所有统计量,并单击“定义关系”。

主要结果:别名结构

质量工程师计划执行一个 9 因子试验。由于资源的限制,工程师使用设计的 1/16 部分。工程师需要所有涉及因子 A 和 B 的双因子交互作用,才能防止与其他双因子交互作用互为别名。但是,Minitab 中的默认生成元使涉及因子 A 或 B 的双因子交互作用与其他双因子交互作用互为别名。因此,工程师通过创建一个 5 因子设计并指定生成元以另外添加 4 个因子来指定不同的生成元。

部分因子设计

设计摘要 因子: 9 基本设计: 5, 32 分辨度: IV 试验次数: 32 仿行: 1 实施部分: 1/16 区组: 1 中心点(合计): 0

设计生成元: F = ABCD, G = ABCE, H = ABDE, J = CDE

定义关系:I = ABCDF = ABCEG = ABDEH = CDEJ = DEFG = CEFH = ABEFJ = CDGH = ABDGJ = ABCHJ = ABFGH = CFGJ = DFHJ = EGHJ = ABCDEFGHJ

别名结构(截至 2 阶项) I A B C D E F G H J AB AC AD AE AF AG AH AJ BC BD BE BF BG BH BJ CD + EJ + GH CE + DJ + FH CF + EH + GJ CG + DH + FJ CH + DG + EF CJ + DE + FG DF + EG + HJ
设计表(随机化) 运行 A B C D E F G H J 1 + - - - - - - - - 2 + + - + - - + - + 3 - - - - - + + + - 4 + - - - + - + + + 5 - - - + - - + - + 6 + - + - + + - + - 7 - + + + + - - - + 8 + - - + + + + - - 9 + + + + + + + + + 10 + + + - + - + - - 11 - + - - + - + + + 12 + + + + - + - - - 13 + - - + - + - + + 14 + + + - - - - + + 15 + + - - + + - - + 16 - + - - - - - - - 17 + - + + + - - - + 18 - + - + + + + - - 19 - - + - - - - + + 20 - + - + - + - + + 21 - + + + - - + + - 22 - - + + + + + + + 23 + - + + - - + + - 24 - - + - + - + - - 25 - - - - + + - - + 26 + + - + + - - + - 27 - + + - - + + - + 28 - + + - + + - + - 29 + + - - - + + + - 30 - - - + + - - + - 31 + - + - - + + - + 32 - - + + - + - - -

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

使用此网站,即表示您同意对数据分析和个性化内容使用 Cookie。  请阅读我们的政策