具有随机批次因子的稳定性研究示例

选择模型

一家药物制造商的质量工程师想要确定药物的保质期。药物中有效成分的浓度会随着时间的推移而降低。工程师想要确定浓度何时达到预期浓度的 90%。他从可能批次的较大总体中随机抽取 8 个批次的药物,并在九个不同的时间检验每个批次中的一个样本。

为了估计保质期,工程师将执行稳定性研究。由于这些批次是从可能批次的较大样本中抽取的随机样本,因此批次是随机因子,而不是固定因子。

  1. 打开样本数据随机批次的保质期.MTW
  2. 选择统计 > 回归 > 稳定性研究 > 稳定性研究
  3. 响应中,输入药品%
  4. 时间中,输入
  5. 批次中,输入批次
  6. 规格下限中,输入 90
  7. 单击选项
  8. 在下拉列表中,选择批次是随机因子
  9. 单击确定,然后单击图形
  10. 残差图 下,选择 四合一
  11. 在每个对话框中单击确定

解释结果

用来对包含与不包含“月份*批次”交互作用项的模型进行比较的 P 值为 0.059。由于 P 值小于显著性水平 0.25,因此分析会使用包含“月份*批次”交互作用项的模型。约为 53 个月的保质期是工程师认为 95% 的药物在规格下限之上的可信度为 95% 的时长的估计值。该估计值适用于工程师随机从过程中选择的任意批次。

边际残差可能不会服从包含恒定方差的正态分布。正态概率图上的点未完全沿直线分布。导致边际残差的非正态行为的一个原因在于,当最终模型包括“批次*时间”交互作用项时,边际残差的方差取决于时间变量,而且可能不是常量。您可以使用条件残差检查模型中误差项的正态性。

因子信息

因子类型水平数水平数
批次随机81, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

模型选择,α = 0.25

模型-2 对数似然差值P 值
月 批次 月*批次128.599   
月 批次133.4244.824760.059
选定模型中的项: 月, 批次, 月*批次

方差分量

来源变量总和的 %变量标准误Z 值P 值
批次0.52740972.91%0.3038531.7357390.041
月*批次0.0001740.02%0.0001421.2241020.110
误差0.19573927.06%0.0367525.3259320.000
合计0.723322       

模型汇总

SR-sqR-sq(调整)
0.44242496.91%96.87%

系数

系数系数标准误自由度T 值P 值
常量100.0602470.2687067.22372.3783470.000
-0.1387660.0057947.22-23.9501960.000

随机效应预测

BLUP标准差自由度T 值P 值
批次         
  11.3594330.31398812.454.3295670.001
  20.3953750.31398812.451.2592030.231
  30.1091510.31398812.450.3476290.734
  4-0.4093220.31398812.45-1.3036230.216
  5-0.1356430.31398812.45-0.4320010.673
  6-1.0647360.31398812.45-3.3910060.005
  70.0494200.31398812.450.1573940.877
  8-0.3036780.31398812.45-0.9671640.352
月*批次         
  10.0062810.00858110.490.7319250.480
  20.0199050.00858110.492.3195370.042
  3-0.0138310.00858110.49-1.6117420.137
  40.0034680.00858110.490.4041730.694
  50.0012400.00858110.490.1444550.888
  60.0002760.00858110.490.0321440.975
  7-0.0109610.00858110.49-1.2772720.229
  8-0.0063780.00858110.49-0.7432200.474

异常观测值的边际拟合和诊断

观测值药品%拟合值自由度残差标准化残差
10101.56400099.6439507.043681.9200502.375254R
31100.61800098.8113547.052731.8066462.213787R
5598.48100096.7298668.873831.7511342.033482R
R  残差大

估计稳定期

规格下限 = 90
稳定期 = 您可以 95% 确信至少 95% 的响应高于规格下限的时间期间
所有批次的稳定期 = 53.1818

检查条件残差

  1. 选择统计 > 回归 > 稳定性研究 > 稳定性研究
  2. 单击图形
  3. 图中的残差中,选择正规条件
  4. 在每个对话框中单击确定

解释结果

在这些结果中,条件残差似乎遵循正态分布。全模型似乎可以很好地拟合数据。