Отсеивающий эксперимент

В плане таб. 10 отсутствуют сочетания факторов (1;3;7); (3;4;7); (4;5;6); (2;3;6); (3;4;6). Сочетания (-1;-2;-3); (-1;-3;-5); (-1;-6;-7) присутствуют по 2 раза. Представлены все теоретически возможные сочетания факторов на нижних уровнях. Одновременное использование планов таб.9 и таб.10 позволяет учесть все сочетания факторов по 3 из 7 испытуемых с одинаковым весом. Сочетания факторов более высоких порядков будут учтены с минимальными смещениями. Более полный план из 8ми столбцов (до 16 факторов) на 16 строчек (экспериментов) можно получить из плана таб.1, выбрав столбцы 1-4 и 11-15.

В классическом руководстве Максимова, Федорова /1/ приведены двухуровневые планы сверхнасыщенных отсеивающих экспериментов по методу случайного баланса, рассчитанные Booth, Cox. Эти планы позволяют проверить до 35 факторов на 16 экспериментах при общепринятой расстановке факторов или до 70 факторов при предложенной выше альтернативной расстановке 2х факторов в каждом столбце (каждый новый фактор на одном из уровней, сверхнасыщенность второго типа)

Двухуровневые планы можно расширить введением дополнительных столбцов, учитывающих изменения дополнительных факторов на 3х и более уровнях без ограничений на оптимальность по каким-либо критериям, что вполне оправдано на первоначальных, поисковых этапах работы, при минимальной информации об особенностях культивирования конкретного продуцента. Иногда в литературе по планированию такие планы называют частично сбалансированными неполноблочными планами. Например, можно поставить эксперимент по плану таб.1 при трех разных температурах культивирования. Такие планы можно назвать относительно оптимальными. Их построение, увеличение количества проверяемых факторов и уровней варьирования концентраций (интенсивностей) ограничивается только фантазией экспериментатора и экономическими возможностями, во многом стоимостью (и временем) измерения ВП или стоимостью испытания.

После реализации первого ОЭ возможно, что только в нескольких экспериментах ВП отличен от 0 и это уже хорошо, т.к. искомое сочетание факторов попало в проверяемое множество. Построение корреляционных таблиц и отображение связи факторов с ВП в виде корреляционных полей; расчет коэффициентов корреляции рангов по различным критериям; позволяют установить причинно-следственные связи между реализованными условиями культивирования и полученными значениями ВП; найти сильнодействующие сочетания факторов, наглядно представить полученные результаты. Это весьма существенно при коллективной работе, когда теоретику необходимо максимально наглядно и убедительно предсказывать экспериментаторам условия последующих экспериментов.

Из плана таб.9 можно построить 7! других, заменяя первоначальные столбцы на их противоположные (альтернативные). Каждый план будет оптимален для своих начальных условий, смещая частоты учета сочетаний факторов по 3 и выше. Поскольку первоначально выбранные факторы (столбцы) эквивалентны, то независимых планов будет 8 - исходный план, серия с перестановкой уровней одного столбца, двух, трех … и семи (план таб.10). Все возможные варианты планов и их области оптимального применения нет смысла перечислять. Главное - понять логику рассуждений при планировании активного поискового эксперимента и обработке результатов измерений ВП, в особенности на последующих, уточняющих стадиях и самостоятельно строить (выбирать) наилучший для каждого конкретного случая план уточняющего поиска. Вообще говоря, если нет ограничений экономического характера, то наиболее полную информацию даст ДПФЭ, но для группы из 4х подозреваемых факторов это 16 экспериментов, что не всегда возможно реализовать. Особенно при необходимости ставить повторы для обеспечения приемлемой точности.