次の素朴な疑問で、この実験計画法はどういう時に使うのでしょうか? 実験計画法は農業分野から発展していき、今では医学、工学、社会調査など、また最近ではマーケティングでも使われます。 つまり、データを活用する分野では大変有効な手段なのです。 実験計画法の手順 次に実験計画法の手順を見ていきましょう。これでもっと具体的にご理解できると思います。 今回この実験計画法のエクセルテンプレートを作りました。しかし、前述したように実験計画法は応用範囲が広いので、このテンプレートでは後で詳しく話しますが、因子が3つと水準が2つまでの実験に使えます。 課題を明確にする。 そのテンプレートの右側に実験計画法の手順が書いてあります(上図参照)。最初が一番重要で、「課題を明確にする。(何が問題で何を解決したいのか?
直交表で効率的に実験計画を組もう【正しくデータが取れます】 - YouTube
更新日:2019年5月31日(初回投稿) 著者:株式会社MEマネジメントサービス 代表取締役 マネジメントコンサルタント 技術士(経営工学) 小川 正樹 前回 は、分散分析を説明しました。今回はいよいよ最終回、実験計画法について解説します。実験計画法は、多数の要因の最適な組み合わせ条件を求めるためのツールです。効率の良い実験方法を学びましょう。 今すぐ、技術資料をダウンロードする! (ログイン) 1. 実験計画法 直交表 3水準. 実験計画法とは? 実験計画法とは、効率のよい実験方法を設計し、結果を適切に解析することを目的とする統計学の応用分野です。鍋料理の味は、煮込み方、味付け、鍋の材質などによって決まります。どのようにしたらおいしい鍋が作れるかを実験してみましょう。条件を選定できる項目を要因(因子)、その内容を水準と呼びます。鍋の材質が2種類、火力が2種類、ふたが2種類あるので、2×2×2=8種類の鍋料理を作り、味を比べれば、一番おいしい作り方が分かります。このように、考えられる要因を全て組み合わせ、実験を計画する方法を多元配置といいます( 図1 )。 図1:多元配置と実験計画法 実際には、要因や水準が多数あるので、多元配置は実務的でないことが多いようです。イギリスの統計学者であるロナルド・エイルマー・フィッシャー(R. A. Fisher)は、実験を合理的にやり、実験回数を減らす方法を実験計画法として確立しました。実験計画法は、大きく直交表(直交配列表)と分散分析表の2つの項目で構成されています( 図2 )。分散分析表については、 第7回 で解説しているので参照してください。 図2:実験計画法の模式図 2. 直交表(直交配列表)の活用 ・直交表(直交配列表)とは 直交表(直交配列表)とは、どの2列をとっても、その水準のすべての組み合わせが同数回現れる配列のことです。 図3 は、直交表の見方と使い方です。左は直交表L 4 (2 3 )を表し、直交表エルヨンと呼ばれています。LはLine(行)の略で、L 4 は4行、(2 3 )は2水準の要因を3つ扱えることを表しています。直交表L 4 は、4行3列から構成されています。また、各行各列の数字は1と2であり、水準を表しています。3つの列に2水準の要因を対応させると、各行は要因の水準組み合わせを示すことになります。具体的には、1列に鍋の材質(金属:水準1、陶器:水準2)、2列に火力(弱い:水準1、強い:水準2)、3列にふた(無し:水準1、有り:水準3)を割り付けると 図3 の右の表になります。 この表は実験の指示書でもあり、No.
[わりつけ設定支援]ボタンを押すと「交互作用の指定」ダイアログが表示され,考慮する交互作用を指定したり,主効果をわりつけた列番の指定などができます. 「計画の指定」ダイアログの計画種類で[分割法]を指定している場合は「わりつけ」ダイアログの後に「次数の指定」ダイアログが表示されます. ここで入力したわりつけ情報はワークシートに保存できます(同じ条件で解析を行う場合に便利です).分割実験の場合は,わりつけた因子について分割次数を設定できます. 6. 水準平均,要因効果,平方和を確認 効果表と効果プロットでわりつけられた各列の水準平均,要因効果,平方和を確認します. 7. 分散分析表 分散分析表では,分散比を確認しながら,有意ではない要因を誤差にプーリング(誤差項に組み入れること)を行います.分散分析表の上でプーリングしたい要因をマウスでクリックし反転表示させ[プーリング]ボタンをクリックします. 測定の繰り返しがあるデータの場合には,分散分析表の下段に,誤差(実験誤差.分割実験の場合は「1次誤差」「2次誤差」…と表示)と測定誤差が順に表示されます. 8. 推定 推定では,分散分析で有意となった要因DEと,その主効果D,Eを推定式に取り込んだ時の,全ての水準の組合わせについて推定値を計算してみます. 試験回数を減らそう（実験計画法）. DEの各水準が,21の場合に,推定値が71. 5350で最大となります.逆に11の場合は54. 4350で最低となります.また,推定値プロットは下記のようになります. 推定値プロットの表示を切り替えると,交互作用の有無を確認できます. DEに強い交互作用があることが推察できます. 本システムの機能・特徴 本システムでは下記の直交表を解析できます. 2水準系直交表 L8,L16,L32,L64の各直交配列表について解析できます 3水準系直交表 L9,L27,L81の各直交配列表について解析できます 混合系直交表 L12,L18,L36の各直交配列表について解析できます その他 分割法,多水準法,擬水準法,測定に繰り返しがある場合も解析可能 直交表における主なオプション機能 わりつけと 分割実験 各列への因子のわりつけ,分割の指定(分割実験の場合)を指定します 要因効果表 わりつけられた各列の水準平均(1,2,3水準),要因効果(1,2,3水準),平方和が表示されます.別ウィンドウを開き,「効果プロット(要因の効果をグラフ化した図)」が表示できます 分散分析表 指定したわりつけをもとに分散分析表を計算して表示します.
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