no comments

TIPS Reka Bentuk Eksperimen (DOE)

Reka bentuk percubaan (DOE, DOX, atau reka bentuk percubaan) adalah reka bentuk mana-mana tugas yang bertujuan untuk menerangkan atau menjelaskan variasi maklumat di bawah syarat-syarat yang hipotesis untuk mencerminkan variasi. Istilah ini biasanya dikaitkan dengan eksperimen di mana reka bentuk memperkenalkan syarat-syarat yang secara langsung mempengaruhi variasi, tetapi juga boleh merujuk kepada reka bentuk kuasi-eksperimen, di mana keadaan semula jadi yang mempengaruhi variasi dipilih untuk pemerhatian.

Dalam bentuk yang paling sederhana, eksperimen bertujuan untuk meramalkan hasil dengan memperkenalkan perubahan prasyarat, yang diwakili oleh satu atau lebih pemboleh ubah bebas, juga disebut sebagai “pemboleh ubah input” atau “pemboleh ubah ramalan.” Perubahan dalam satu atau lebih pemboleh ubah bebas umumnya dihipotesiskan untuk menghasilkan perubahan dalam satu atau lebih pembolehubah bergantung, juga disebut sebagai “pembolehubah output” atau “pembolehubah tindak balas.” Reka bentuk eksperimen juga boleh mengenal pasti pemboleh ubah kawalan yang mesti dipertahankan untuk mengelakkan faktor luaran daripada mempengaruhi keputusan. Reka bentuk percubaan melibatkan bukan sahaja pemilihan pembolehubah bebas, bergantung, dan kawalan yang sesuai, tetapi merancang penyerahan percubaan di bawah keadaan optimum secara optimum memandangkan kekangan sumber yang tersedia. Terdapat pelbagai pendekatan untuk menentukan set titik reka bentuk (gabungan unik dari tetapan pembolehubah bebas) untuk digunakan dalam eksperimen.

Kebimbangan utama dalam reka bentuk eksperimen termasuk penubuhan kesahan, kebolehpercayaan, dan kebolehulangan. Sebagai contoh, kebimbangan ini boleh ditangani secara separuh dengan memilih pembolehubah bebas dengan teliti, mengurangkan risiko kesilapan pengukuran, dan memastikan bahawa dokumentasi kaedah itu adalah lebih terperinci. Kebimbangan yang berkaitan termasuk mencapai tahap kuasa dan kepekaan statistik yang sesuai.

Sejarah
Ujian klinikal sistematik

Pada tahun 1747, semasa menjalani pembedahan sebagai pakar bedah di HMS Salisbury, James Lind menjalankan percubaan klinikal sistematik untuk membandingkan ubat-ubatan untuk scurvy. [1] Percubaan klinikal sistematik ini merupakan jenis DOE. [Rujukan?] [Meragukan – membincangkan]

Lind terpilih 12 lelaki dari kapal, semuanya menderita scurvy. Lind membatasi subjeknya kepada lelaki yang “sama seperti yang saya dapati mereka,” iaitu, dia menyediakan syarat kemasukan yang ketat untuk mengurangkan variasi luaran. Dia membahagikan mereka kepada enam pasang, memberikan setiap pasangan makanan tambahan yang berbeza untuk diet asas mereka selama dua minggu. Rawatan itu adalah semua rawatan yang telah dicadangkan:

Satu liter cider setiap hari.
Dua puluh lima gutts (tetes) vitriol (asid sulfurik) tiga kali sehari apabila perut kosong.
Satu setengah liter air laut setiap hari.
Campuran bawang putih, mustard, dan lobak di dalam benjolan saiz buah pala.
Dua sudu cuka tiga kali sehari.
Dua oren dan satu lemon setiap hari.
Rawatan sitrus dihentikan selepas enam hari apabila mereka kehabisan buah, tetapi pada masa itu seorang pelaut patut untuk bertugas sementara yang lain hampir pulih. Selain itu, hanya kumpulan satu (cider) yang menunjukkan kesan rawatannya. Baki kru mungkin dianggap sebagai kawalan, tetapi Lind tidak melaporkan hasil dari kumpulan kawalan (tidak dirawat).

Eksperimen statistik, berikutan Charles S. Peirce
Artikel utama: Statistik lazim
Lihat juga: Rawak
Satu teori kesimpulan statistik telah dibangunkan oleh Charles S. Peirce dalam “Illustrations of Logic of Science” (1877-1878) dan “A Teori of Inference Probable” (1883), dua penerbitan yang menekankan pentingnya kesimpulan berasaskan rawak statistik. [rujukan?]

Eksperimen rawak
Artikel utama: Penyerahan secara rawak
Lihat juga: Reka bentuk langkah berulang
Charles S. Peirce sukarelawan yang ditugaskan secara rawak untuk membuat reka bentuk buta berulang-ulang untuk menilai keupayaan mereka untuk mendiskriminasikan berat. [2] [3] [4] [5] Percubaan Peirce mengilhami penyelidik lain dalam bidang psikologi dan pendidikan, yang mengembangkan tradisi penyelidikan percubaan rawak di makmal dan buku teks khusus pada tahun 1800. [2] [3] [4] [5]

Reka bentuk optimum untuk model regresi
Artikel utama: Meteran metodologi permukaan
Lihat juga: Reka bentuk optimum
Charles S. Peirce juga menyumbang penerbitan bahasa Inggeris pertama pada reka bentuk optimum untuk model regresi pada tahun 1876. [6] Reka bentuk yang optimum untuk regresi polinomial disarankan oleh Gergonne pada tahun 1815. Pada tahun 1918, Kirstine Smith menerbitkan reka bentuk optimum untuk polinomial darjah enam (dan kurang)

Urutan eksperimen
Artikel utama: Analisis urutan
Lihat juga: Masalah bersenjata pelbagai bersenjata, indeks Gittins, dan reka bentuk Optimal
Penggunaan jujukan eksperimen, di mana reka bentuk masing-masing mungkin bergantung pada hasil eksperimen terdahulu, termasuk keputusan yang mungkin untuk berhenti bereksperimen, berada dalam skop analisis Sequential, bidang yang dipelopori oleh Abraham Wald dalam konteks ujian berikutan hipotesis statistik. [8] Herman Chernoff menulis gambaran tentang reka bentuk berurutan yang optimum, [9] sementara reka bentuk adaptif telah dikaji oleh S. Zacks. [10] Satu jenis reka bentuk berturut-turut adalah “penjahat dua bersenjata”, yang disebarkan kepada penjahat berbilang bersenjata, di mana kerja awal dilakukan oleh Herbert Robbins pada tahun 1952.

Prinsip Fisher
Metodologi untuk merancang eksperimen telah dicadangkan oleh Ronald Fisher, dalam buku-buku inovatifnya: Pengaturan Eksperimen Lapangan (1926) dan Reka Bentuk Eksperimen (1935). Kebanyakan kerja perintisnya berurusan dengan aplikasi pertanian kaedah statistik. Sebagai contoh biasa, dia menggambarkan bagaimana menguji wanita yang mencuba hipotesis teh, bahawa seorang wanita tertentu dapat membezakan dengan rasa sendiri sama ada susu atau teh pertama kali diletakkan di dalam cangkir. Kaedah-kaedah ini telah disesuaikan secara meluas dalam sains fizikal dan sosial, masih digunakan dalam kejuruteraan pertanian dan berbeza dari reka bentuk dan analisis eksperimen komputer. [Rujukan?]

Perbandingan
Dalam beberapa bidang kajian, tidak mungkin untuk mempunyai pengukuran bebas untuk standard metrologi yang boleh dikesan. Perbandingan antara rawatan jauh lebih berharga dan biasanya lebih baik, dan sering dibandingkan dengan kawalan saintifik atau rawatan tradisional yang bertindak sebagai garis dasar.
Rawak
Tugasan rawak adalah proses menugaskan individu secara rawak ke kumpulan atau kelompok yang berbeda dalam eksperimen, sehingga setiap individu dari populasi memiliki peluang yang sama untuk menjadi peserta dalam kajian ini. Penguntukan rawak individu ke kumpulan (atau keadaan di dalam kumpulan) membezakan eksperimen “benar” yang ketat dari kajian observasi atau “kuasi-eksperimen”. [12] Terdapat teori matematik yang meluas yang meneliti akibat membuat peruntukan unit untuk rawatan melalui beberapa mekanisme rawak (seperti jadual nombor rawak, atau penggunaan peranti rawak seperti bermain kad atau dadu). Menugaskan unit ke rawatan secara rawak cenderung untuk mengurangkan penyimpangan, yang membuat kesan disebabkan oleh faktor lain selain rawatan yang muncul akibat daripada rawatan.
Risiko yang berkaitan dengan peruntukan rawak (seperti ketidakseimbangan yang serius dalam ciri utama antara kumpulan rawatan dan kumpulan kawalan) boleh dikira dan oleh itu boleh diuruskan ke tahap yang boleh diterima dengan menggunakan unit percubaan yang mencukupi. Walau bagaimanapun, jika populasi dibahagikan kepada beberapa subpopulasi yang entah bagaimana berbeza, dan penyelidikan memerlukan setiap subpopulasi bersamaan dengan saiz, pensampelan berstrata boleh digunakan. Dengan cara itu, unit dalam setiap subpopulasi adalah rawak, tetapi bukan keseluruhan sampel. Hasil eksperimen dapat diandalkan secara terpercaya dari unit eksperimen ke populasi statistik unit yang lebih besar hanya jika unit eksperimen adalah sampel rawak dari populasi yang lebih besar; kesilapan kemungkinan penyusupan itu bergantung pada saiz sampel, antara lain.

Replikasi statistik
Pengukuran biasanya tertakluk kepada ketidakpastian variasi dan pengukuran; Oleh itu, eksperimen berulang dan penuh direplikasi untuk membantu mengenalpasti sumber-sumber variasi, untuk menganggarkan kesan sebenar rawatan, untuk mengukuhkan kebolehpercayaan dan kesahan eksperimen, dan menambah pengetahuan sedia ada mengenai topik tersebut. [13] Walau bagaimanapun, syarat-syarat tertentu mesti dipenuhi sebelum replikasi eksperimen dimulakan: soalan penyelidikan asal telah diterbitkan dalam jurnal yang dikaji semula atau secara luas disebut, penyelidik bebas daripada eksperimen asal, penyelidik harus terlebih dahulu cuba meniru semula penemuan asal menggunakan data asal, dan penulisan harus menyatakan bahawa kajian yang dijalankan adalah kajian replikasi yang cuba mengikuti kajian asal setakat yang mungkin. [14]
Menyekat
Penyekatan adalah susunan unit percubaan secara rawak ke dalam kumpulan (blok / lot) yang terdiri dari unit yang sama dengan satu sama lain. Penyekatan menghalang sumber variasi yang diketahui tetapi tidak relevan antara unit dan dengan itu membolehkan ketepatan yang lebih besar dalam penganggaran sumber variasi di bawah kajian.
Orthogonality

Contoh reka bentuk faktorial ortogon
Orthogonality merangkumi bentuk perbandingan (kontras) yang boleh dilakukan secara sah dan cekap. Sebaliknya kontras boleh diwakili oleh vektor dan set perbezaan ortogonal tidak dikecualikan dan diedarkan secara berasingan jika data adalah normal. Kerana kemerdekaan ini, setiap rawatan ortogonal memberikan maklumat yang berbeza kepada yang lain. Sekiranya terdapat rawatan T dan kontras orthogonal T-1, semua maklumat yang boleh ditangkap daripada eksperimen boleh didapati dari set perbezaan.
Eksperimen Factorial
Penggunaan eksperimen faktorial dan bukan kaedah satu faktor pada satu masa. Ini adalah berkesan dalam menilai kesan-kesan dan kemungkinan interaksi beberapa faktor (pembolehubah bebas). Analisis reka bentuk eksperimen dibina di atas asas analisis varians, kumpulan model yang memisahkan varians yang diperhatikan kepada komponen, mengikut faktor-faktor yang mesti diestimasi atau diuji percubaan.

Sumber : Wikipedia

 

KOMEN ANDA

Komen

TENTANG KAMI | PENAFIAN | HUBUNGI | HANTAR ARTIKEL