분할구 설계란 무엇입니까? (설명 및 예시)

분할구 설계는 연구자가 다음과 같은 두 가지 요인을 연구하려는 실험 설계입니다.

• 한 가지 요소는 변경하거나 변경하기가 “쉽다”는 것입니다.
• 한 가지 요소는 변경하거나 변경하기가 “어렵습니다”.

이러한 유형의 디자인은 1925년 수학자 Ronald Fisher가 농업 실험에 사용하기 위해 개발했습니다.

분할구 설계 아이디어를 설명하기 위해 연구자들이 두 가지 관개 방법(요인 A)과 두 가지 비료(요인 B)가 작물 수확량에 미치는 영향을 연구하려는 예를 생각해 보세요.

이 특별한 예에서는 밭보다 작은 지역에 다른 관개 방법을 적용하는 것이 불가능하지만 작은 지역에 다른 비료를 적용하는 것은 가능 합니다 .

따라서 4개의 필드가 있는 경우 관개 방법(A ₁ 및 A ₂ 라고 함) 중 하나를 각 필드에 무작위로 할당할 수 있습니다.

그런 다음 각 필드를 반으로 나누고 각 반에 비료( _B1 및 _B2 라고 함)를 무작위로 할당할 수 있습니다.

이 예에는 4개의 “전체” 플롯이 있고 각 전체 플롯에는 2개의 “분할” 플롯이 있습니다.

분할구 설계의 이점

분할구 설계에는 완전 무작위 설계에 비해 두 가지 장점이 있습니다.

1. 비용

각 구획에 대해 분할 구획 계획의 요소를 변경할 필요가 없기 때문에 이러한 유형의 계획은 실제로 작성하는 데 비용이 적게 드는 경향이 있습니다.

2. 유효성

분할구 설계를 사용하면 전체 그림의 주효과를 제외한 모든 요인 효과에 대한 추정의 정확도가 높아집니다.

실제 생활에서의 분할구 설계의 예

특정 변수는 대량으로 생성되는 경우가 많으므로 분할구 설계를 제조에 사용하는 경우가 많으므로 실험 실행 비용을 줄이기 위해 분할구 설계를 만드는 것이 좋습니다.

다음은 실제 시나리오의 분할구 설계의 몇 가지 예입니다.

예시 1: 페이스트리

포장 식품 제조업체는 최적의 케이크 믹스 제제를 식별하는 데 관심이 있을 수 있습니다. 케이크 믹스는 대량으로 만들어지기 때문에 재료의 조합을 바꾸는 것은 불가능합니다.

따라서 재료는 “전체” 플롯 요인으로 작용하고 온도 및 조리 시간과 같은 기타 요인은 “분할” 플롯 요인으로 사용됩니다.

예시 2: 자동차

자동차 제조업체는 최적의 엔진/연료 조합을 찾는 데 관심이 있을 수 있습니다. 엔진을 만드는 데는 오랜 시간이 걸리기 때문에 세 가지 새로운 엔진을 만들고 각 엔진에 세 가지 다른 연료를 테스트하기로 결정할 수도 있습니다.

이 시나리오에서 엔진 유형은 변경하기 어려운 “전체” 구성 요소이고 연료는 변경하기 쉬운 “분할” 구성 요소입니다.

예시 3: 목공

한 목재 제조업체는 가장 내구성이 뛰어난 목재를 생산하기 위해 목재 종류와 온도의 최적 조합을 찾고자 합니다. 나무의 종류를 익히는 데 시간이 오래 걸릴 수 있기 때문에 두 종류의 나무에 세 가지 다른 온도를 적용할 수 있습니다.

이 시나리오에서 목재 종류는 변경하기 어려운 “전체” 플롯 요인이고 온도는 변경하기 쉬운 “분할” 플롯 요인입니다.

추가 리소스

순열된 블록의 무작위화
일치하는 쌍 디자인
사전 사후 테스트 설계