什么是裂区设计？ （解释和示例）

裂区设计是一种实验设计，研究人员希望研究以下两个因素：

• 其中一个因素是“容易”改变或改变。
• 其中一个因素是“难以”改变或改变的。

这种类型的设计由数学家 Ronald Fisher 于 1925 年开发，用于农业实验。

为了说明裂区设计的思想，考虑一个例子，研究人员想要研究两种灌溉方法（因子 A）和两种肥料（因子 B）对作物产量的影响。

在此特定示例中，不可能对小于田地的区域应用不同的灌溉方法，但可以对小区域应用不同的肥料。

因此，如果我们有四个田地，我们可以为每个田地随机分配一种灌溉方法（我们将其称为 A ₁和 A ₂ ）：

然后我们可以将每块田地分成两半，并为每一半随机分配肥料（我们将其称为_B1和_B2 ）：

在此示例中，我们有 4 个“整体”图，在每个整体图中我们有 2 个“分割”图。

裂区设计的优点

与完全随机设计相比，裂区设计有两个优点：

1. 成本

由于不需要为每个划分的地块改变划分地块计划中的任何因素，这意味着这种类型的计划在实践中制定起来往往更便宜。

2. 有效性

裂区设计可以提高除整个图的主效应之外的所有因子效应的估计精度。

现实生活中的裂区设计示例

裂区设计通常用于制造，因为某些变量通常会大量生产，因此进行裂区设计以降低运行实验的成本是有意义的。

以下是现实场景中裂区设计的一些示例：

示例1：糕点

包装食品制造商可能有兴趣确定最佳的蛋糕粉配方。由于蛋糕粉是大批量生产的，因此不可能改变成分的组合。

因此，成分充当“整体”情节因素，而其他因素（例如温度和烹饪时间）则用作“分开”情节因素。

示例 2：汽车

汽车制造商可能有兴趣寻找最佳的发动机/燃料组合。由于制造发动机需要很长时间，他们可能决定制造三个新发动机并在每个发动机上测试三种不同的燃料。

在这种情况下，发动机类型是难以更改的“整体”情节因素，而燃料是易于更改的“分割”情节因素。

示例 3：木工

木材制造商希望找到木材品种和温度的最佳组合，以生产最耐用的木材。由于获取木材类型可能需要很长时间，因此他们可以对两种不同类型的木材应用三种不同的温度。

在这种情况下，木材类型是难以更改的“整体”图因数，而温度是易于更改的“分割”图因数。

其他资源

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