分割プロット計画とは何ですか? (説明と例)

分割プロット計画は、研究者が次の 2 つの要因を研究することを希望する実験計画です。

• 1 つの要素は、変更または変更が「簡単」であることです。
• 要因の 1 つは、変更または変更することが「難しい」ことです。

このタイプの設計は、1925 年に数学者のロナルド フィッシャーによって農業実験で使用するために開発されました。

分割区画設計のアイデアを説明するために、研究者が作物の収量に対する 2 つの灌漑方法 (因子 A) と 2 つの肥料 (因子 B) の影響を研究したいと考えている例を考えてみましょう。

この特定の例では、畑よりも小さいエリアに異なる灌漑方法を適用することはできませんが、小さなエリアに異なる肥料を適用することは可能です。

したがって、4 つの畑がある場合、灌漑方法 (A ₁および A ₂と呼びます) の 1 つを各畑にランダムに割り当てることができます。

次に、各畑を半分に分割し、それぞれの半分に肥料 ( _B1と_B2と呼びます) をランダムに割り当てます。

この例では、4 つの「全体」プロットがあり、各全体プロット内に 2 つの「分割」プロットがあります。

分割プロット設計の利点

分割プロット計画には、完全にランダムな計画に比べて 2 つの利点があります。

1. コスト

分割区画計画は分割区画ごとに要素を変更する必要がないため、実際に作成するコストが低くなる傾向にあります。

2. 有効性

分割プロット計画により、プロット全体の主効果を除くすべての因子効果の推定精度が向上します。

現実の分割プロット設計の例

特定の変数は大量に生成されることが多く、実験の実行コストを削減するために分割プロット計画を作成することは理にかなっているため、分割プロット計画は製造業でよく使用されます。

実際のシナリオにおける分割プロット計画の例をいくつか示します。

例 1: ペストリー

包装食品メーカーは、最適なケーキミックス配合の特定に興味があるかもしれません。ケーキミックスは大量に作られるため、材料の組み合わせを変更することはできません。

したがって、材料は「全体」のプロット要素として機能し、温度や調理時間などのその他の要素は「分割された」プロット要素として使用されます。

例 2: 自動車

自動車メーカーは、最適なエンジンと燃料の組み合わせを見つけることに興味があるかもしれません。エンジンの製造には長い時間がかかるため、3 つの新しいエンジンを作成し、各エンジンで 3 つの異なる燃料をテストすることを決定する場合があります。

このシナリオでは、エンジン タイプは変更が難しい「全体」プロット係数であり、燃料は変更が簡単な「分割」プロット係数です。

例 3: 木工品

木材メーカーは、最も耐久性のある木材を製造するために、木材の種類と温度の最適な組み合わせを見つけたいと考えています。木材の種類を取得するには長い時間がかかるため、2 つの異なる種類の木材に 3 つの異なる温度を適用できます。

このシナリオでは、木材の種類は変更が難しい「全体」プロット係数であり、温度は変更が簡単な「分割」プロット係数です。

追加リソース

並べ替えられたブロックのランダム化
マッチングペアのデザイン
事前テストと事後テストの設計