响应面实验考察的范围比较窄,如果不先确定存在最大响应值的区域的话,很 有可能在响应面实验时无法得到最值。在 B&B 上有一篇文章就通过具体的实例 证明了这一点:第一次响应面没有得到最值,经过分析发现考察区域本身不存在 最值点。经过进一步搜索后确定了一个存在最值的区域,再进行响应面实验就成 功了。最陡爬坡法就是一个经典的搜索考察区域、逼近最值空间的方法。 最陡爬坡法在运用中存在两个问题,一是爬坡的方向,二是爬坡的步长。前 者根据效应的正负就可以确定:如果某个因素是正效应,那么爬坡时就增加因素 的水平;反之,即减少因素水平。而对应爬坡步长,则要稍微复杂些。 以下是自己对软件使用的一些想法,挺凌乱的,怕日后忘了,先写下来: 应用 design expert 应注意的问题:在析因实验设计中,如果至少有一个是数 量因子,则在分析中得到的 fit summary 是不可靠的,不能应用其中 suggest 的 方程(线性 /二次/三次等,一般来说 suggest 都是一次方程),如何选择方程要 尽量考虑以下几点: 1. 尽量考虑较高次的方程 2. 满足所选方程不会 aliased( 在方差分析里看 ) 3. model 要显著(在方差分析里看 ) 4.lack of fit 要不显著 (在方差分析里看 )。 5. 诊断项里的残差要近似符合正态分布。 特别是第四条,如果发现 lack of fit 显著了,那么很可能是漏掉了某项交互作 用,对于 A B 两因素的二次方程而言,如果出现 lack of fit ,考虑下是否漏掉 A2B AB2 A2B2 等. 只有当试验中有重复的点时,才能计算拟合不足。 对于响应面设计而言:由于一般的响应面设计就那几种,如 2 因素,得到的 方程就绝对不会含有 A2B AB2 A2B2 这些项,这是因为响应面设计的实验点 数太少,这些项就如同 A3 B3 一样会被 aliased 的。 总之两句话:对于响应面设计,在 f(x)里的model比较简单,都是二次的, 一般默认的那几个 A, B , AB, A2 ,B2就0K 了。 对于含有数量因子的析因设计,如发现因子间存在二次关系,这个时候就要 小心了,除了响应面里面的那几个外,是否还存在 A2B, AB2, A2B2 等(判断标 准就是上面 5 条) 要注意的是,析因实验与响应面设计的一个区别是:析因必须对每个因素的 每个水平交叉重复 N 次( N>=2 ) ,对于析因实验来说,不重复就无法分离交互 作用和纯误差对响应变量的贡献。而响应面只需对中心点重复 N 次(由响应面 的方法而定),其余的点做一次就够了。 lack of fit,失拟检验,评估模型的拟合度。如果 p值小于您选择的 a水平,则证明模型 未能与数据准确拟合。您可能需要添加项,或者变换数据,以便更准确地为数据建模。 插值和拟合是统计中经常用到的两种方法, 是解决离散点近似符合某函数的问题 实验或者实际测量得到一系列的点 A1,A2,A3,… 想要知道这些点近似符合哪个函数 插值就是经过这些点, 做出多项式函数或者其他函数, 来作为这些点的近似函数 而拟合就是尽量靠近这些点, 做出多项式函数或者其他函数, 来作为这些点的近 似函数 这两个的区别是: 插值出来的函数肯定要过所有的点, 也就是说所有的点都在这 个函数上。 而拟合出来的函数不一定过所有的点, 但所有的点到这个函数的距离 的某个运算式是最小的, 或者说拟合出来的函数是所有近似函数中误差最小的那 个。 失拟性就是反应拟合出来的函数与这些点相近程度的量 如果拟合函数与这些点的误差太大, 那这个函数是不能作为这些点的近似函数来 用的,这叫做失拟。 响应面分析的一般策略是 :1)用一阶模型求出响应面的近似坡度 (下降 (slop);2) 用最陡上升法 法)逼近最优区域 ;3)建立适合于局部的二阶 (或更高阶 )模型 ;4)模型的拟合不足 (Lack-of-fit) 检 验;5)等高线(Contour Plot)分析和正则分析(Canonical Analysis);6)求最优解和作结论.所谓 Ridge Analysis,本质上就是适用于二阶模型的 区域相当接近时才要做的工作 ”最陡上升法".在上面提到的第二步里,其目的 是通过不断探索一步一步地逼近最优区域 ;而岭分析则是当我们感到我们已处在最优区域或 者离最优.岭分析的目的是 anchor the stationary point in the region of the experiment.其输出是对应于与设计中心之不同距离 的 (R)的一系列坐标值(预测R 值为 响应值 ,各预测变量的取值 ).描绘成图基本上有两张 :一张是以预测响应值为纵坐标以 横坐标的曲线 ;另一张则是以各预测变量 (因子 )的取值为纵坐标以 R 值为横坐标的曲线 . 如 果上述第5步中得到的结论是,稳定点为鞍点(Saddle Point),或者计算出的最优点远离实验区 域(用 R 值度量 ),那么我们就可通过对上述二图中岭线的分析 ,找到实验区域中最合理的工作 点,或者找到进一步实验的方向 .说到这里 ,也许有人会说 :MINITAB 不是有 Contour Plot 和 3D Surface Plot 吗?看这两张图不就知道了 ?要知道 ,Contour Plot 是二维的 ,要作一张这样的图就 必须先将其它因子的取值固定下来 .因此如果显著因子多了 ,就需要很多张图 ,而且将多个因 m, 子水平固定的做法,会使我们得不到准确的信息.另外,Con tour Plot只是图,其坐标值表达得也 不够清晰.3D Surface Plot 的道理也一样.-质量-SPC ,six sigma,TS16949,MSA,FMEA,'0 f/ { B; z9 K7 i+ j5 U, z. l0 r MINITAB 提供了做岭分析的矩阵计算工具 ,但遗憾的是仍缺少行列 式计算工具 (用来解线性方程组 ).所以 ,要使用 MINITAB 做岭分析是相当麻烦的 .如果能配合 使用一些数学软件如 Maple就非常方便了 .就我所知道的,目前只有SAS有完整的岭分析程序 最后推荐一点文献供大家参考 .看懂这三个文献 ,就可以精通岭分析了 . 1.Norman R. Draper:"Ridge Analysis" of Response Surface, Technometrics, Vol.5,No.4,1963. 2.Roger W. Hoerl:Ridge An alysis 25 Years Later,America n Statisticia n,Vol.39,No.3,1985.7 j z4 G" L# V2 A3 l; V 3.Douglas C. Montgomery, Raymond H. Myers :Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments, Wiley-Interscience,1995. 其中第三个为 RSM 专著,只需看 Ridge System,Canonical Analysis 和 Ridge Analysis 几个小节就可以了 Lack of fit(LOF) 是由 design expert 软件自动生成的,它和 pure error 没有 联系, pure error 与重复设计点有关,是重复设计点误差的和。 lack of fit 是非合理指数, 如果它显著, 说明对你的数据拟合度不好; 相反,如果它不显著, 说明对你的数据拟合效果较好。 F value与LOF和pure error 有关,F value 是LOF与pure error的比值。如果某项目F value趋近于1,说明该项目不显 著。 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/28864ff84a649b6648d7c1c708a1284ac850057d.html