Crie um plano de Box–Behnken

Planeie execuções nos pontos médios das arestas e no centro para estudar uma resposta curva.

Guias · Planeamento de experiências (DOE) · 4 min de leitura

Os comandos da aplicação, os identificadores das folhas de cálculo e os valores dos dados dos exemplos mantêm a sua forma original. As capturas de ecrã, os gráficos e os ficheiros para transferência estão em inglês. Os exemplos científicos conservam o ponto decimal e a vírgula como separador de milhares da fonte original; os preços e as contagens do sítio seguem as convenções portuguesas.

Exemplo: mistura de tinta

A equipa planeia variar a temperatura de mistura, a velocidade do impulsor e o tempo de mistura de lotes de tinta preparados independentemente. O plano tem 12 combinações nos pontos médios das arestas e três execuções no ponto central. A viscosidade será medida em mPa·s.

Transfira o catálogo de fatores (CSV)

Este é o mesmo exemplo utilizado em Help. O CSV lista as definições dos fatores a introduzir manualmente em Inputs; a sua importação não configura o plano. Utilize Open example in a practice copy em Help para preencher previamente as definições do exemplo.

1. Crie o espaço de trabalho

Na barra lateral, abra Design of Experiments e crie uma análise. Atribua-lhe um nome, selecione New blank worksheet e escolha Create analysis. O catálogo de fatores é uma referência; não é necessário importar dados de medição para esta tarefa.

2. Escolha o plano

Em Inputs, escolha Create design em Task e Response surface designs em Design family. Escolha Box–Behnken em Study type.

3. Introduza os fatores

Em Factors, utilize Add factor ou remova uma linha até haver 3 fatores. Mantenha-os pela ordem abaixo. Defina Type como Numeric para todos os fatores.

Introduza os valores de Factor name, Unit, Low e High abaixo.

FatorNome do fatorUnidadeBaixoAlto
Amix_temperature_c°C2040
Bimpeller_speed_rpmrpm400800
Cmixing_time_minmin816

4. Defina o plano de execuções

Introduza 1 em Complete replicates e 3 em Center points per design. Escolha Unblocked em Blocks. Assinale Randomize within blocks e introduza 42 em Random seed.

A pré-visualização deve mostrar Expected 15 runs in 1 block(s).

Design of Experiments: Dados de entrada com as atribuições e definições do exemplo
Inputs de Response surface designs com os limites dos fatores, replicação, pontos centrais, blocos e semente deste plano de execuções. Ver imagem no tamanho original (abre num novo separador)

5. Gere o plano

Escolha Generate design. Abre-se uma nova folha de cálculo com o plano de execuções aleatorizado e uma coluna Response 1 em branco. Abra Results para inspecionar o resumo do plano e a folha de execuções completa. Mantenha este estudo gerado separado do exemplo de análise registado.

6. Interpretar resultados

  1. Verifique o plano de execuções

    O resumo do plano apresenta 15 execuções: 12 combinações nos pontos médios das arestas e três execuções no ponto central, num único bloco. Em cada ponto de aresta, dois fatores estão nos seus níveis baixos ou altos e o terceiro está no seu ponto médio. Ainda não foi medida qualquer viscosidade.

  2. Leia a primeira execução

    A execução 1 na ordem de execução é a execução 13 na ordem padrão, um ponto central. As suas condições são 30 °C, 600 rpm e 12 minutos. Um ponto central pode aparecer em qualquer posição da ordem aleatorizada; não tem de ser executado por último.

  3. Tenha presente a região do plano

    Este plano não ensaia combinações em que cada um dos três fatores esteja no seu nível extremo baixo ou alto. Uma previsão do modelo num vértice não ensaiado tem menos suporte experimental direto do que um resultado numa condição amostrada. Verifique a folha de execuções completa antes de escolher uma região para estudar.

  4. Realize e registe o estudo

    Prepare lotes de tinta independentes pela ordem de execução gerada. Meça a viscosidade de cada lote e introduza-a em Response 1, associada ao identificador da execução efetiva. Conserve juntos os tipos de ponto e as condições dos fatores; a ordem aleatorizada das linhas de outra experiência não é uma associação válida das respostas.

Mais detalhes: leia cada secção de resultados

As tabelas completas de resultados usam seis algarismos significativos, como na Ajuda.

Resumo do plano

Família identifica o plano. O campo «Execuções» indica o total, 15; o campo «Execuções de base» indica a contagem de base do gerador, 15. Réplicas e Blocos registam a estrutura escolhida. A semente efetiva é 42; conserve a Versão do gerador juntamente com ela ao reproduzir o plano. Alfa aplica-se à distância axial num plano composto central. Resolução descreve a confundibilidade num plano fatorial fracionado; um travessão significa que a estatística não é aplicável.

Resumo do plano · 9 linhas
EstatísticaValor
FamíliaBox–Behnken
Execuções15
Execuções de base15
Réplicas1
Blocos1
Alfa—
Resolução—
Semente efetiva42
Versão do geradordoe-v2.1
  • As definições indisponíveis são apresentadas como —; as linhas do plano guardado continuam a ser a referência.

Condições dos fatores

Cada linha apresenta o Nome do fator, o Tipo de modelação, a Unidade e os limites Baixo e Alto introduzidos. Todos os fatores aqui são numéricos. Um travessão em Níveis significa que não foi introduzida uma lista explícita adicional de níveis. Os pontos médios são condições dos fatores para execuções centrais, não respostas medidas.

Condições dos fatores · 3 linhas
FatorTipoUnidadeBaixoAltoNíveis
mix_temperature_cnumérico°C2040—
impeller_speed_rpmnuméricorpm400800—
mixing_time_minnuméricomin816—

Folha de execuções

Todas as execuções geradas são apresentadas pela ordem de execução. ID da linha identifica uma execução; Ordem padrão identifica a sua posição no plano; Ordem de execução indica a sequência planeada. Bloco agrupa execuções e Réplica identifica repetições do plano. Tipo de ponto distingue pontos fatoriais, estrela (axiais), de aresta ou centrais, conforme aplicável. As restantes colunas são as condições efetivas dos fatores nas unidades indicadas. A coluna Response 1 da folha de cálculo gerada começa em branco; este plano não apresenta valores de resposta.

Folha de execuções · 15 linhas
ID da linhaOrdem padrãoOrdem de execuçãoBlocoTipo de pontoRéplicamix_temperature_cimpeller_speed_rpmmixing_time_min
doe-131311center13060012
doe-121221edge13080016
doe-151531center13060012
doe-141441center13060012
doe-9951edge1304008
doe-6661edge12060016
doe-7771edge1406008
doe-101081edge13040016
doe-111191edge1308008
doe-11101edge12040012
doe-55111edge1206008
doe-33121edge14040012
doe-88131edge14060016
doe-22141edge12080012
doe-44151edge14080012

7. Criar um relatório

Conserve Design summary, Factor settings e a Run sheet completa. Registe a semente efetiva, a versão do gerador, as unidades e a ordem de execução planeada. Este relatório documenta um plano; acrescente as respostas medidas e a respetiva análise separadamente depois de realizar o estudo.

Selecione Add to report da execução concluída. Abra Choose individual items and advanced options para selecionar tabelas e gráficos e, em seguida, selecione Add to draft. Os elementos ocultos permanecem na análise guardada.

Dê um nome ao relatório e acrescente o objetivo do estudo e a sua interpretação. Selecione Save, reveja Preview e, em seguida, use Export → Download HTML. O exemplo abaixo contém todo o conteúdo selecionado, incluindo resultados que não cabem num único ecrã.

Este relatório foi gerado na aplicação e está em inglês. Resultados nativos completos deste exemplo da Ajuda, incluindo as tabelas, os gráficos e as notas de execução aplicáveis. Os números dos relatórios usam a precisão apresentada na aplicação. Os gráficos exportados são estáticos. Em ecrãs estreitos, desloque horizontalmente os gráficos e as tabelas largos.
Ver relatório de exemplo: Crie Box–Behnken: mistura de tinta

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