Názvy příkazů aplikace, identifikátory datových listů a hodnoty ukázkových dat zůstávají v původní podobě. Snímky obrazovky, grafy a soubory ke stažení jsou v angličtině. Vědecké příklady zachovávají anglické číselné konvence: desetinnou tečku a čárku oddělující tisíce.
Příklad: pevnost svaru sáčku
22 nezávislých svařovacích běhů: osm dvouúrovňových kombinací provedených v každém ze dvou dnů, navíc tři běhy ve středu v každém dni. Blok představuje jeden experimentální den; ponechte jeho sloupec přiřazený, aby model zohledňoval rozdíly mezi dny.
Stáhnout zaznamenaná měření (CSV v angličtině)Jde o stejný zaznamenaný příklad jako v Help. CSV obsahuje nastavení faktorů a naměřené odezvy, které je třeba importovat společně. V Help použijte Open example in a practice copy k předvyplnění nastavení.
1. Vytvořte pracovní prostředí
Na postranním panelu otevřete Design of Experiments a vytvořte analýzu. Pojmenujte ji, vyberte New blank worksheet a poté Create analysis.
2. Importujte měření
Stáhněte výše uvedený ukázkový CSV a importujte jej do datového listu. Jako oddělovač vyberte Comma, jako desetinný oddělovač Dot a zvolte First row contains column names. U každého řádku ponechte pohromadě odezvu, nastavení faktorů, typ bodu a pořadí provedení.
3. Vyberte studii a zadejte faktory
Na kartě Inputs vyberte Analyze existing worksheet pro Task a Full factorial pro Design family.
V části Factors použijte Add factor nebo odstraňte řádek tak, aby zůstaly 3 faktory. Zachovejte toto pořadí a u každého faktoru nastavte Type na Numeric.
Zadejte níže uvedené hodnoty Factor name, Unit, Low a High.
| Faktor | Název faktoru | Jednotka | Dolní | Horní |
|---|---|---|---|---|
| A | jaw_temperature_c | °C | 150 | 170 |
| B | dwell_time_s | s | 0.8 | 1.2 |
| C | jaw_pressure_mpa | MPa | 0.25 | 0.35 |
Pole Numeric levels, optional ponechte prázdné.
4. Přiřaďte vstupní sloupce
V části Response mappings otevřete každý výběr sloupce a zvolte odpovídající sloupec datového listu.
| Sloupec datového listu | Vstupní pole |
|---|---|
jaw_temperature_c | Factor jaw_temperature_c |
dwell_time_s | Factor dwell_time_s |
jaw_pressure_mpa | Factor jaw_pressure_mpa |
Přiřaďte seal_strength_n_per_15mm k Response 1 a do Number of responses zadejte 1. Přiřaďte run_order k Execution order a point_type k Center point indicator. Pro Center point column convention vyberte Point type (center / factorial / fractional / star / axial / edge / edge_midpoint).
Přiřaďte block k Block, aby oba experimentální dny zůstaly zahrnuty v modelu.
5. Nastavte model a grafy
V části Model vyberte Default hierarchical model pro Model terms a do Confidence level (%) zadejte 95. Zaškrtněte Include center-point adjustment in model. Ponechte Calculate predictions nezaškrtnuté.
Otevřete Plot options. Zaškrtněte Effect estimates a Residual diagnostics. Ponechte Response contours nezaškrtnuté. Také Pareto view, Effect probability plot, Interaction plot a 3D surface ponechte nezaškrtnuté.
6. Analyzujte datový list
Vyberte Analyze worksheet a poté otevřete Results. Tím se proloží zaznamenaná měření; nevygeneruje se ani nerandomizuje nový plán běhů.
7. Interpretovat výsledky
Začněte zaznamenanými běhy
Zahrnuto je všech 22 svařovacích běhů. Osm kombinací dolních a horních úrovní bylo provedeno v každém ze dvou dnů se třemi běhy ve středu v každém dni. Model zohledňuje oba dny. Každá odezva je naměřená pevnost nezávisle vytvořeného svaru.
Zkontrolujte, zda model nepřehlíží strukturu
Prohlédněte si Nedostatečné proložení v upravené ANOVA členů. Jeho p-hodnota je 0.9725, takže tento test na hladině 5% nezjišťuje nezachycenou strukturu. To nedokazuje, že je model správný. Efekt dne má p = 0.01595; při porovnávání nastavení zachovejte zohlednění bloku.
Přečtěte si efekty
Teplota má největší proložený efekt horní úrovně vůči dolní: přibližně +5.97 N na 15 mm. Doba působení přidává přibližně +3.99 a tlak +1.25. Teplota × doba působení je přibližně +2.65; teplota × tlak přibližně −1.51. Interakce znamená, že se efekt jednoho faktoru mění s nastavením jiného. Tyto hlavní efekty neplatí beze změny pro každou kombinaci.
Proložené efekty horní úrovně vůči dolní s 95% intervaly spolehlivosti. Zobrazit graf v plné velikosti (otevře se na nové kartě) Přečtěte si reziduum
Reziduum je naměřená odezva minus proložená hodnota. V běhu 11 bylo naměřeno 23.87 N na 15 mm; model proložil 22.55, takže přibližně +1.32 zůstává nevysvětleno. Jde o největší absolutní neupravené reziduum. V grafu hledejte zakřivení, měnící se rozptýlení nebo neobvyklé body.
Rezidua v N na 15 mm vůči proložené odezvě. Zobrazit graf v plné velikosti (otevře se na nové kartě) Zkontrolujte pořadí běhů
Vodorovná osa sleduje zaznamenané pořadí provedení. V reziduích hledejte drift, cykly nebo náhlou změnu. Struktura může naznačovat, že model nezachytil změnu během experimentu; graf neurčuje její příčinu.
Rezidua v N na 15 mm v zaznamenaném pořadí provedení. Zobrazit graf v plné velikosti (otevře se na nové kartě) Vyberte ověřovací běh
Prohlédněte si záznamy neobvyklých běhů a porovnejte kombinace se zohledněním interakcí i dnů. Nadějné a proveditelné nastavení ověřte na nových nezávislých svarech. Samotný největší hlavní efekt neurčuje nejlepší provozní nastavení.
Další podrobnosti: přečtěte si každou sekci výsledků
Úplné tabulky výsledků používají šest platných číslic, stejně jako Help.
Přehled modelu
Počet analyzovaných běhů je 22; počet chybějících běhů je 0. DF počítá informace dostupné pro model a reziduální chybu. S je reziduální směrodatná odchylka v N na 15 mm. R² popisuje variabilitu proloženou v těchto bězích; upravené R² zohledňuje velikost modelu. PRESS a predikované R² jsou vysvětleny v Podrobnostech predikce a koeficientů. Vysoké R² neprokazuje vhodnost modelu. Přečtěte si test nedostatečného proložení a grafy reziduí.
| Statistika | Hodnota |
|---|---|
| Odezva | seal_strength_n_per_15mm |
| Analyzované běhy | 22 |
| Chybějící odezvy | 0 |
| Hodnost modelu | 9 |
| Stupně volnosti reziduí | 13 |
| S | 0.565919 |
| R² | 0.983747 |
| Upravené R² | 0.973744 |
| PRESS | 9.07951 |
| Predikované R² | 0.964555 |
| Spolehlivost | 0.95 |
| Test nedostatečného proložení dostupný | Ano |
Upravená ANOVA členů
Zdroj označuje člen modelu nebo složku chyby. Typ odlišuje upravené testy členů od celkových souhrnů a rozkladu chyby. DF jsou stupně volnosti; SS je součet čtverců; MS je SS dělený DF. F porovnává variabilitu s jejím odhadem chyby; p-hodnota měří důkazy proti testovanému nulovému předpokladu. Než se spolehnete na jednotlivé efekty, přečtěte si Nedostatečné proložení. Pomlčka znamená, že se statistika nepoužije.
| Zdroj variability | Typ | DF | SS | MS | F | p-hodnota |
|---|---|---|---|---|---|---|
| jaw_temperature_c | upravené | 1 | 142.325 | 142.325 | 444.398 | 1.95327e-11 |
| dwell_time_s | upravené | 1 | 63.6006 | 63.6006 | 198.588 | 2.97481e-9 |
| jaw_pressure_mpa | upravené | 1 | 6.2001 | 6.2001 | 19.3593 | 0.000717766 |
| jaw_temperature_c × dwell_time_s | upravené | 1 | 28.037 | 28.037 | 87.5433 | 3.87092e-7 |
| jaw_temperature_c × jaw_pressure_mpa | upravené | 1 | 9.1204 | 9.1204 | 28.4777 | 0.000135106 |
| dwell_time_s × jaw_pressure_mpa | upravené | 1 | 0.245025 | 0.245025 | 0.76507 | 0.397618 |
| Blok | upravené | 1 | 2.45557 | 2.45557 | 7.66731 | 0.0159483 |
| Středový bod | upravené | 1 | 0.00950303 | 0.00950303 | 0.0296724 | 0.865888 |
| Model | souhrn | 8 | 251.993 | 31.4991 | 98.3535 | 2.27367e-10 |
| Chyba | souhrn | 13 | 4.16344 | 0.320265 | — | — |
| Celkem | souhrn | 21 | 256.157 | 12.1979 | — | — |
| Čistá chyba | rozklad | 4 | 2.78713 | 0.696783 | — | — |
| Nedostatečné proložení | rozklad | 9 | 1.37631 | 0.152923 | 0.21947 | 0.972452 |
Koeficienty
Člen označuje kódovaný člen modelu. Odhad je jeho proložený koeficient; SE měří nejistotu; t a p-hodnota testují nulový koeficient. Dolní a horní mez intervalu spolehlivosti ohraničují jeho 95% interval. Číselná dolní, středová a horní nastavení jsou kódována −1, 0 a +1. Při interakcích nebo kvadratických členech hlavní koeficient nepopisuje změnu při každém nastavení.
| Člen | Odhad | SE | t | p-hodnota | Dolní mez intervalu spolehlivosti | Horní mez intervalu spolehlivosti |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Konstanta | 22.935 | 0.14148 | 162.108 | 7.05502e-23 | 22.6294 | 23.2406 |
| jaw_temperature_c | 2.9825 | 0.14148 | 21.0807 | 1.95327e-11 | 2.67685 | 3.28815 |
| dwell_time_s | 1.99375 | 0.14148 | 14.0921 | 2.97481e-9 | 1.6881 | 2.2994 |
| jaw_pressure_mpa | 0.6225 | 0.14148 | 4.39992 | 0.000717766 | 0.316851 | 0.928149 |
| jaw_temperature_c × dwell_time_s | 1.32375 | 0.14148 | 9.35646 | 3.87092e-7 | 1.0181 | 1.6294 |
| jaw_temperature_c × jaw_pressure_mpa | -0.755 | 0.14148 | -5.33645 | 0.000135106 | -1.06065 | -0.449351 |
| dwell_time_s × jaw_pressure_mpa | 0.12375 | 0.14148 | 0.874683 | 0.397618 | -0.181899 | 0.429399 |
| Blok · kontrast 1 | -0.334091 | 0.120654 | -2.76899 | 0.0159483 | -0.594749 | -0.0734329 |
| Středový bod | -0.0466667 | 0.270913 | -0.172257 | 0.865888 | -0.631939 | 0.538606 |
Faktorové efekty
Efekt je proložený kontrast horní úrovně vůči dolní. SE měří nejistotu a dolní a horní mez intervalu spolehlivosti uvádějí jeho 95% interval. Standardizovaný efekt je absolutní efekt dělený jeho SE. Interakce znamená, že se efekt faktoru mění s jiným nastavením.
| Člen | Efekt | SE | Dolní mez intervalu spolehlivosti | Horní mez intervalu spolehlivosti | Standardizovaný efekt |
|---|---|---|---|---|---|
| jaw_temperature_c | 5.965 | 0.28296 | 5.3537 | 6.5763 | 21.0807 |
| dwell_time_s | 3.9875 | 0.28296 | 3.3762 | 4.5988 | 14.0921 |
| jaw_pressure_mpa | 1.245 | 0.28296 | 0.633703 | 1.8563 | 4.39992 |
| jaw_temperature_c × dwell_time_s | 2.6475 | 0.28296 | 2.0362 | 3.2588 | 9.35646 |
| jaw_temperature_c × jaw_pressure_mpa | -1.51 | 0.28296 | -2.1213 | -0.898703 | 5.33645 |
| dwell_time_s × jaw_pressure_mpa | 0.2475 | 0.28296 | -0.363797 | 0.858797 | 0.874683 |
Diagnostika řádků
ID řádku označuje řádek datového listu; pořadí běhu určuje jeho místo v experimentální posloupnosti. Stav uvádí, zda byl analyzován. Pozorováno je měření; Proloženo je hodnota modelu; Reziduum je Pozorováno minus Proloženo. Standardizované reziduum zohledňuje reziduální variabilitu a pákový efekt. Pákový efekt měří, jak neobvyklé jsou vstupy modelu. Zobrazeny jsou všechny zaznamenané řádky. Než neobvyklý řádek změníte nebo vyloučíte, prozkoumejte jej.
| ID řádku | Pořadí běhu | Stav | Pozorováno | Proloženo | Reziduum | Standardizované reziduum | Pákový efekt |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| help-doe-getting-started-1 | 1 | Analyzováno | 18.72 | 18.7872 | -0.0671591 | -0.165039 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-2 | 2 | Analyzováno | 28.38 | 28.9097 | -0.529659 | -1.3016 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-3 | 3 | Analyzováno | 17.82 | 17.6947 | 0.125341 | 0.308017 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-4 | 4 | Analyzováno | 22.53 | 22.5542 | -0.0242424 | -0.0482605 | 0.212121 |
| help-doe-getting-started-5 | 5 | Analyzováno | 22.09 | 22.5222 | -0.432159 | -1.062 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-6 | 6 | Analyzováno | 21.89 | 22.5542 | -0.664242 | -1.32234 | 0.212121 |
| help-doe-getting-started-7 | 7 | Analyzováno | 21.83 | 21.7897 | 0.0403409 | 0.099135 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-8 | 8 | Analyzováno | 22 | 22.0097 | -0.00965909 | -0.0237365 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-9 | 9 | Analyzováno | 20.45 | 20.2022 | 0.247841 | 0.609052 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-10 | 10 | Analyzováno | 28.89 | 28.8922 | -0.00215909 | -0.00530581 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-11 | 11 | Analyzováno | 23.87 | 22.5542 | 1.31576 | 2.61934 | 0.212121 |
| help-doe-getting-started-12 | 12 | Analyzováno | 20.68 | 20.8703 | -0.190341 | -0.467749 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-13 | 13 | Analyzováno | 23.47 | 23.2224 | 0.247576 | 0.49286 | 0.212121 |
| help-doe-getting-started-14 | 14 | Analyzováno | 18.18 | 18.3628 | -0.182841 | -0.449319 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-15 | 15 | Analyzováno | 22.32 | 23.2224 | -0.902424 | -1.7965 | 0.212121 |
| help-doe-getting-started-16 | 16 | Analyzováno | 29.62 | 29.5603 | 0.0596591 | 0.146608 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-17 | 17 | Analyzováno | 30.05 | 29.5778 | 0.472159 | 1.1603 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-18 | 18 | Analyzováno | 19.58 | 19.4553 | 0.124659 | 0.306341 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-19 | 19 | Analyzováno | 22.63 | 22.6778 | -0.0478409 | -0.117566 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-20 | 20 | Analyzováno | 23.25 | 23.2224 | 0.0275758 | 0.0548963 | 0.212121 |
| help-doe-getting-started-21 | 21 | Analyzováno | 22.36 | 22.4578 | -0.0978409 | -0.240437 | 0.482955 |
| help-doe-getting-started-22 | 22 | Analyzováno | 23.68 | 23.1903 | 0.489659 | 1.2033 | 0.482955 |
Kódování faktorů
Faktor označuje vstup a Typ jeho typ v modelu. Střed a Měřítko převádějí číselná nastavení na kódované hodnoty: (nastavení − střed) / měřítko. Středový bod je tedy 0 a zadané dolní a horní meze jsou −1/+1. Úrovně / kontrasty se vztahují ke kategoriálnímu kódování; pomlčka není chybějící číselné měření. U této tabulky ponechte poznámky ke sloupcům modelu, bloku a hodnosti.
| Faktor | Typ | Střed | Měřítko | Úrovně / kontrasty |
|---|---|---|---|---|
| jaw_temperature_c | číselný | 160 | 10 | — |
| dwell_time_s | číselný | 1 | 0.2 | — |
| jaw_pressure_mpa | číselný | 0.3 | 0.05 | — |
- Sloupce modelu: Konstanta, jaw_temperature_c, dwell_time_s, jaw_pressure_mpa, jaw_temperature_c × dwell_time_s, jaw_temperature_c × jaw_pressure_mpa, dwell_time_s × jaw_pressure_mpa, Blok · kontrast 1, Středový bod
- Tolerance hodnosti: 1e-10
- Úroveň bloku: Day_1
- Úroveň bloku: Day_2
Kovariance koeficientů
Čtěte společně člen příslušného řádku a sloupce. Diagonální prvky jsou čtverce směrodatných chyb proložených koeficientů. Prvky mimo diagonálu popisují sdílenou nejistotu odhadu. Tato matice se týká koeficientů modelu, nikoli korelací mezi naměřenými sloupci faktorů.
| Sloupec | Konstanta | jaw_temperature_c | dwell_time_s | jaw_pressure_mpa | jaw_temperature_c × dwell_time_s | jaw_temperature_c × jaw_pressure_mpa | dwell_time_s × jaw_pressure_mpa | Blok · kontrast 1 | Středový bod |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Konstanta | 0.0200165 | 0 | 0 | 0 | -1.73724e-18 | 0 | 0 | 0 | -0.0200165 |
| jaw_temperature_c | 0 | 0.0200165 | 1.25524e-18 | 1.59056e-18 | -2.37535e-18 | 1.14682e-18 | 6.87283e-19 | -3.11116e-19 | 2.40441e-19 |
| dwell_time_s | 0 | 1.25498e-18 | 0.0200165 | 1.41339e-18 | -8.20222e-18 | 2.83927e-18 | -2.97871e-18 | 9.96778e-18 | 8.55081e-21 |
| jaw_pressure_mpa | 0 | 1.34066e-18 | 1.85008e-18 | 0.0200165 | -8.38039e-19 | 1.83585e-19 | -4.22472e-18 | -8.36686e-18 | 4.86775e-20 |
| jaw_temperature_c × dwell_time_s | -1.73724e-18 | -1.7558e-18 | -8.74062e-18 | -7.0199e-19 | 0.0200165 | -2.49201e-18 | 6.54714e-18 | -4.5524e-18 | 4.71332e-18 |
| jaw_temperature_c × jaw_pressure_mpa | 0 | 1.09564e-18 | 2.83401e-18 | 3.04389e-19 | -1.87779e-18 | 0.0200165 | 8.66089e-19 | -4.98088e-19 | -6.83801e-21 |
| dwell_time_s × jaw_pressure_mpa | 0 | 1.56378e-19 | -2.08591e-18 | -3.66915e-18 | 7.17073e-18 | 5.66413e-19 | 0.0200165 | 1.36697e-18 | 2.63412e-19 |
| Blok · kontrast 1 | 0 | -3.11116e-19 | 9.96778e-18 | -8.36686e-18 | -4.5524e-18 | -4.98088e-19 | 1.36697e-18 | 0.0145575 | 4.24889e-34 |
| Středový bod | -0.0200165 | 2.40441e-19 | 8.55081e-21 | 4.86775e-20 | 4.71332e-18 | -6.83801e-21 | 2.63412e-19 | 4.24889e-34 | 0.073394 |
Podrobnosti predikce a koeficientů
PRESS sčítá predikční chyby při postupném vynechání jednoho pozorování: každý běh je předpovězen modelem proloženým bez tohoto běhu. Predikované R² používá tyto chyby. Kovariance koeficientů zaznamenává nejistotu odhadu; její diagonální prvky jsou čtverce směrodatných chyb koeficientů. Tato diagnostika doplňuje kontroly nedostatečného proložení a reziduí, nenahrazuje je.
8. Vytvořit zprávu
Zachovejte Model overview, Adjusted term ANOVA, Coefficients, Coefficient covariance, Row diagnostics a Factor coding spolu s tabulkou Factorial effects a grafy efektů a reziduí. Uveďte jednotky odezvy, nastavení faktorů, zaznamenané pořadí běhů a všechny poznámky k modelu. Výsledek testu nedostatečného proložení ponechte společně s kontrolami reziduí; sám o sobě model nevaliduje.
Vyberte Add to report z dokončeného výpočtu. Otevřete Choose individual items and advanced options pro výběr tabulek a grafů a poté vyberte Add to draft. Skryté položky zůstávají v uložené analýze.
Pojmenujte zprávu a doplňte účel studie a svou interpretaci. Vyberte Save, zkontrolujte Preview, poté použijte Export → Download HTML. Příklad níže obsahuje veškerý vybraný obsah včetně výsledků přesahujících jednu obrazovku.