Wie erzeuge ich einen Wirkungsflächen Versuchsplan zur Optimierung und führe die zugehörige Analyse der Ergebnisse durch?
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Voraussetzungen
- Windows:
- Versionen: 9x/Me/NT/2000/XP/Vista/Win 7
- Excel: 97 oder höher
- Prozessor: 32 oder 64 bit
- Festplattenspeicher: 150 MB
- Mac OS X:
- OS: OS X
- Excel: X, 2004 und 2011
- Festplattenspeicher: 150 MB
- Windows:
Vorteile von XLSTAT
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Praktisch und einfache Benutzung
Praktisch und einfache Benutzung XLSTAT ist perfekt in Microsoft Excel integriert, das das am meisten benutzte Tabellenkalkulationsprogramm ist. Dank dieser Integration und der gleichen Philosophie wie Excel, ist die Benutzung von XLSTAT leicht. Die Software ist in einem speziellen Reiter verfügbar, der das Menu der XLSTAT-Module enthält. Die verfügbaren Analysen sind in Gruppen ähnlicher Funktion zusammengefasst. Die Dialogfenster sind einfach und Ihre Einstellungen verständlich.
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Einfaches Mitteilen der Daten und Ergebnisse
Einfaches Mitteilen der Daten und Ergebnisse Einer der größten Vorteile von XLSTAT ist die Tatsache, das die Daten und Ergebnisse ohne Einschränkung kommuniziert werden können. Denn die Daten und Ergebnisse werden in Microsoft Excel gespeichert und sind daher allen zugänglich. Eine XLSTAT Lizenz oder ein Programm zur Ansicht ist nicht erforderlich, um die Daten und Ergebnisse zu empfangen und anzusehen. Darüber hinaus sind die Ergebnisse leicht in andere Programme von Microsoft Office, wie PowerPoint kopierbar, was Ihnen das Erstellen von Präsentationen mit ausgezeichneten Diagrammen in wenigen Minuten erlaubt.
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Modular
Modular XLSTAT ist ein modulares Produkt um XLSTAT-Pro herum, das die Basissoftware von XLSTAT darstellt. XLSTAT-Pro schließt bereits alle verbreiteten statistischen Funktionen und multivariaten Datenanalysen ein. Die fortgeschrittenen Funktionen sind ebenfalls in zusätzlichen Modulen verfügbar, die speziellen Anforderungen gerecht werden. So können Sie Ihre Software an Ihre eigenen Anforderungen anpassen, was sie attraktiver werden lässt.
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Didaktisch
Didaktisch Die XLSTAT Ergebnisse sind nach Analysen aufgebaut und einfach durchzublättern. Darüber hinaus sind den Ergebnissen nützliche Informationen hinzugefügt, um die Interpretation zu erleichtern.
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Preiswert
Preiswert XLSTAT ist eine modulare, komplette Statistik- und Datenanalysesoftware, die sich an alle Ihre analytischen Anforderungen Ihrer Organisation anpasst. Der Preis ist sehr gering, was Ihnen eine quasi sofortige Amortisierung erlaubt. Alle XLSTAT Lizenzen schließen ein Support und eine Unterstützung hervorragender Qualität ein.
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Zugänglich
Zugänglich Wir setzen uns ein, XLSTAT so vielen Personen wie möglich durch eine Benutzerschnittstelle in vielen Sprachen darunter Deutsch, englisch, französisch, spanisch, italienisch, portugiesisch, polnisch, chinesisch und japanisch zugänglich zu machen.
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Automatisierbar und personalisierbar
Automatisierbar und personalisierbar Die Mehrzahl der in XLSTAT verfügbaren Funktionen können direkt aus Visual Basic for Applications von Microsoft Excel heraus aufgerufen werden. Sie können in Ihre Routinen integriert werden, um Ihren Anforderungen einer speziellen Anwendung gerecht zu werden. Das Hinzufügen von Ergebnistabellen, Diagrammen, oder das Verändern bereits existierender ist vereinfacht. Darüber hinaus schließt XLSTAT die Werkzeuge zur Erzeugen des VBA Kodes für die Dialogfenster ein, so dass Sie Ihre Analysen vom VBA Editor heraus einfach reproduzieren können, indem Sie die Einstellungen automatisch laden. Diese Automatisierung der Analysen wird Ihnen viel Zeit einsparen.
Wie erzeuge ich einen Wirkungsflächen Versuchsplan zur Optimierung und führe die zugehörige Analyse der Ergebnisse durch?
Die Familie der Wirkungsflächen-Pläne wird für das Modellieren und Analysieren von Problemen benutzt, in denen eine Antwortvariable im Vordergrund der Analyse steht und der Einfluss verschiedener Variablen untersucht werden soll, wobei das Ziel das Optimieren des Werts der Antwortvariablen ist.
Bemerkung: Im Gegensatz hierzu werden im Fall von Faktoreffektplänen die Eingangsfaktoren untersucht, nicht die Antwortvariablen.
Im behandelten Beispiel werden die Temperatur des Entbindens (f1) und die optimale Dauer des Entbindens (f2) eines Industrieprozesses zur Extraktion des Bindemittels im Keramikbereich gesucht, bei der ein maximaler Prozentsatz an Bindemittel extrahiert wird.
Eine Excel-Mappe mit den Daten und den Ergebnissen, die in diesem Tutoriel behandelt werden, kann heruntergeladen werden. Die Daten beruhen auf dem Beispiel, das in [Louvet, F. and Delplanque L. (2005). Design Of Experiments: The French touch, Les plans d’expériences : une approche pragmatique et illustrée, Alpha Graphic, Olivet, 2005] auf Seite III.2 – 1 ff. behandelt wird. Es wird ein zentral zusammengesetzter Versuchsplan zur Untersuchung von 2 Faktoren benutzt um anschließend die Wirkungsfläche graphisch darzustellen und zu analysieren.
1. Schritt: Erzeugen des Versuchsplans
Nach dem Öffnen von XLSTAT klicken Sie auf den DOE Button und wählen die Funktion „Erzeuge Wirkungsflächen-Plan“.
Nach dem Klicken des Buttons erscheint das entsprechende Dialogfenster zur Erzeugung eines Wirkungsflächenplans.
Sie können nun die Daten im Excel-Blatt auswählen. Es gibt mehrere Arten die Daten in den XLSTAT Dialogfenstern auszuwählen (siehe auch das Tutoriel zu diesem Thema). Im untersuchten Beispiel beginnen die Daten in der ersten Zeile; es ist daher schneller die Spaltenauswahl zu benutzen. Daher erscheinen im Dialogfenster unten die Auswahlen in Form von Spalten. Die Option „Variablenbeschriftungen“ ist aktiviert, da die erste Zeile der Daten die Namen der Variablen enthält.
Wählen Sie die den Name des Modells (ceram), die Anzahl der Faktoren (2 im Beispiel), die Anzahl der Ergebnisse (hier 1).
Im Reiter „Faktoren“ wählen Sie die Spalten im Blatt Sheet1 aus wie unten abgebildet, um die Informationen über die Faktoren einzugeben:
Im Reiter „Antworten“ geben Sie die Informationen über die Antwortvariable ein.
Die Berechnungen beginnen, sobald der Button "OK" geklickt wird.
Sie erhalten eine Tabelle mit den Informationen über die Faktoren des Versuchsplans und den Versuchsplan selbst. Im Blatt ceram.
2. Schritt: Durchführen der Experimente.
Nun müssen die 13 Experimente durchgeführt werden und jeweils das Ergebnis in die zugehörige Zelle im erzeugten Versuchsplan eingetragen werden.
Hier sind die Ergebnisse schon eingetragen, um mit der Analyse fortzufahren. Die Ergebnisse sind gelb unterlegt in der Ausgabe des Versuchplans.
3. Schritt: Analyse der Experimente
Nach dem Öffnen von XLSTAT klicken Sie auf den DOE Button und wählen die Funktion „Analysiere Wirkungsflächen-Plan“.
Nach dem Klicken des Buttons erscheint das entsprechende Dialogfenster zur Analyse eines Wirkungsflächenplans.
Sie können nun die Daten im Excel-Blatt auswählen. Wählen Sie die den Name des Modells, Wählen Sie das entsprechende Feld B22 im Excelblatt des Versuchsplans aus (hier ceram!$B$22). Mittels dieser Auswahl kann XLSTAT die Informationen über den verwendeten Versuchsplan in einem versteckten Excelblatt finden und bei der Analyse benutzen. Wählen Sie ebenfalls die Ergebnisspalte aus wie im Bild ersichtlich.
Im Reiter „Ausgaben“ wählen Sie nur die wichtigsten Informationen für dieses Tutorial. Sie können später gerne die Analyse mit mehr Optionen durchführen, falls Sie weitere Details benötigen:
Die Berechnungen beginnen, sobald der Button "OK" geklickt wird.
Zunächst werden die Anpassungskoeffizienten angezeigt. Wichtig sind insbesondere R2 und Q2. Ein Wert nahe bei 1 gibt an, dass das Modell eine hohe Aussagekraft hat. Diese ANOVA und ihr biquadratisches Modell beschreibt also gut die Daten, da R2 = 0,996.
Weitere Einzelheiten zum Modell können aus den folgenden Modellparameter und Modellgleichung entnommen werden.
Anschließend wird die Wirkungsfläche graphisch dargestellt. Sie wird mittels eines 2d und 3d Contourplots. Hier kann man erkennen, wo sich das Optimum im roten Bereich befindet:
Man kann hier das Optimum im roten Bereich bei etwa 135 Grad Celsius und 53 Minuten und einem Wert von über 72,4 % ablesen.
Im den beiden folgenden Diagrammen werden die Spuren für jeweils einen Faktor in Bezug auf die Antwortvariable dargestellt.
