Comment générer un plan de surface de réponse et l'analyser avec XLSTAT-DOE ?

Jeu de données pour Plans de surface de réponse , Analyse d'un plan de surface de réponse XLS302 Ko

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  • DOE Logiciel pour les plans d'expérience

  • Pré-requis système

    • Windows:
      • Versions : 9x/Me/NT/2000/XP/Vista/Win 7
      • Excel : 97 et supérieures
      • Processeur : 32 ou 64 bits
      • Disque dur : 150 Mo
    • Mac OS X:
      • OS : OS X
      • Excel : X, 2004 et 2011
      • Disque dur : 150 Mo

Avantages

  • Pratique et simple d'utilisation
    Pratique et simple d'utilisation XLSTAT est parfaitement intégré à Microsoft Excel qui est le tableur le plus populaire au monde. Grâce à cette intégration, et au suivi de la même philosophie qu'Excel, l'utilisation de XLSTAT est aisée. Le logiciel est accessible dans un onglet dédié qui contient le menu de chaque module. Les analyses disponibles sont regroupées en menus fonctionnels. Les boîtes de dialogues sont pratiques et leur paramétrage est simple.
  • Partage aisé des données et résultats
    Partage aisé des données et résultats Un des plus grands avantages de XLSTAT est le fait que les données et résultats peuvent être partagés sans contrainte. En effet, données et résultats sont stockés dans Microsoft Excel et donc accessibles à tous. Il n'est pas nécessaire pour le receveur d'avoir une licence XLSTAT ou tout autre visionneur additionnel. Ceci facilite votre travail d'équipe et le rend plus économique. Enfin, les résultats sont transposables dans les autres logiciels de Microsoft Office dont PowerPoint ce qui vous permet de créer des présentations avec d'excellents graphiques en quelques minutes.
  • Modulaire
    Modulaire XLSTAT est un produit modulaire articulé autour de XLSTAT-Pro qui est le logiciel de base de XLSTAT. XLSTAT-Pro inclut déjà toutes les fonctionnalités les plus courantes en statistiques et analyses de données multivariées. Des fonctions plus avancées sont aussi disponibles dans des modules additionnels qui répondent à des demandes plus spécifiques. Ainsi, vous pouvez adapter le logiciel à vos propres besoins ce qui le rend plus rentable.
  • Didactique
    Didactique Les résultats de XLSTAT sont affichés pour chaque analyse et sont toujours disponibles pour une navigation plus simple. De plus, des informations utiles sont associées aux résultats afin de faciliter votre interprétation.
  • A un juste prix
    A un juste prix XLSTAT est un logiciel de statistique et d'analyse de données complet et modulaire qui s'adapte à tous les besoins analytiques d'une organisation. Son prix est très raisonnable ce qui vous permet de le rentabiliser presque immédiatement. Toutes les licences XLSTAT incluent un support et une assistance de première qualité.
  • Accessible en de nombreuses langues
    Accessible en de nombreuses langues Nous nous sommes assurés que XLSTAT puisse être accessible au plus grand nombre en distribuant le programme dans de nombreuses langues dont le français, l'anglais, l'allemand, l'espagnol, l'italien, le portugais, le polonais, le chinois et le japonais.
  • Automatisable et personnalisable
    Automatisable et personnalisable La plupart des fonctions disponibles dans XLSTAT peuvent être directement appelées depuis l'application Visual Basic de Microsoft Excel. Elles peuvent être intégrées à vos routines pour répondre aux besoins d'une application particulière. Ajouter des tableaux de résultats, des graphiques, ou modifier l'existant est simplifié. De plus, XLSTAT inclut des outils permettant de sauvegarder ou de recharger des paramètres automatiquement, mais aussi de générer du code VBA. Ceci permet de reproduire vos analyses depuis l'éditeur VBA. Cette automatisation des analyses routinières vous fera gagner du temps.

Comment générer un plan de surface de réponse et comment appliquer les analyses statistiques sur les résultats ?

Les plans de surface de réponse sont utilisés pour analyser des problèmes dans lesquels une réponse est influencée par plusieurs variables et pour lesquels l'objectif est d'optimiser cette réponse.

Remarque : Les plans d'effet de facteurs servent au contraire à analyser les facteurs et non à optimiser la réponse.

Dans ce tutoriel, nous allons rechercher la valeur optimale de la température de déliantage (f1) et du temps de déliantage (f2) d'un processus industriel afin d'extraire le liant dans le domaine des céramiques. On cherche à obtenir un pourcentage de liant extrait maximal.

Une feuille Excel contenant à la fois les données et les résultats peut-être téléchargée en cliquant ici

Les données proviennent d'un exemple classique décrit par exemple dans [Louvet, F. et Delplanque L. (2005). Design Of Experiments: The French touch, Les plans d’expériences : une approche pragmatique et illustrée, Alpha Graphic, Olivet, 2005]. Un plan d'expérience afin d'analyser une surface de réponse à 2 facteurs est utilisé afin de représenter graphiquement cette surface et de l'analyser.

 1. Génération du plan d'expérience

Après avoir lancé XLSTAT, cliquez sur le bouton DOE de la barre XLSTAT et sélectionnez "plans de surface de réponse" (voir ci-dessous).

menu plan surface reponse

Une fois le bouton cliqué, la boîte de dialogue apparaît.

Entrez le nom du modèle (ceram), sélectionnez le nombre de facteurs (2) et le nombre de réponse (1).

boite de dialogue plans surface de reponse general

Dans l'onglet "facteurs", sélectionnez les colonnes correspondantes dans la feuille Excel "Sheet1" comme vous pouvez le voir dans la boîte de dialogue ci-dessous.

boite de dialogue plans surface de reponse facteurs

Dans l'onglet "réponses", entrez les informations sur la variable de réponse.

boite de dialogue plans surface de reponse

Une fois que vous avez cliqué sur le bouton "OK", les calculs commencent.

Résultat de la génération du plan

Un tableau avec toutes les informations associées aux facteurs est affiché. Ensuite, le nom du modèle et le tableau du plan d'expériences sont ajoutés à la feuille ceram du classeur Excel.

resultats: plan surface reponse

Il suffit de remplir la dernière colonne du tableau avec les résultats des expériences.

2. Effectuer les expériences

Une fois le plan généré, on effectue les 13 expériences et on entre les résultats dans la colonne appropriée dans le tableau du plan d'expérience.

Dans le classeur utilisé pour ce tutoriel, les résultats sont déjà présents dans la feuille Ceram, ils ont été surlignés en jaune afin de les identifier rapidement.

resultats: plan surface reponse complet

3. Analyse des expériences

Après avoir lancé XLSTAT, cliquez sur le bouton DOE de la barre XLSTAT et sélectionnez "analyse d'un plan de surface de réponse" (voir ci-dessous).

menu plan surface reponse analyse

Une fois que vous avez cliqué sur le bouton, la boîte de dialogue apparaît.

Vous pouvez maintenant sélectionner les données dans la feuille Excel. Sélectionnez le nom du modèle en sélectionnant la cellule B22 de la feuille comportant le plan d'expérience (ceram). Grâce à cette sélection, XLSTAT peut trouver les informations sur le plan d'expérience généré sans avoir à sélectionner le plan, en utilisant une feuille cachée. Sélectionnez ensuite la colonne avec les résultats des expériences comme dans la boîte de dialogue ci-dessous.

boite de dialogue analyse plans surface de reponse general

Dans l'onglet "Sorties", nous n'activons que les options les plus importantes pour ce tutoriel. Vous pouvez répéter l'analyse si vous désirez plus de sorties.

boite de dialogue analyse plans surface de reponse sorties

Une fois que vous avez cliqué sur "Ok", les calculs commencent.

Le premier résultat est un tableau qui donne les coefficients de qualité d'ajustement avec, entre autres, le R² et le Q². Plus leur valeur est proche de 1, plus l'ajustement du modèle est bon. Ce modèle décrit donc très bien les données car R² =  0,996.

resultats: analyse plan surface reponse ajustement

De plus amples détails sont disponibles dans la suite des résultats avec notamment les paramètres du modèle ainsi que l'équation du modèle.

Ensuite, la surface de réponse est affichée. Ceci est possible grâce à des graphiques de courbes de niveau en 2 et 3 dimensions (2D et 3D). On voit de manière claire que la surface optimale est en rouge dans ces graphiques.

graphique courbes de niveaux analyse plan surface réponse

L'optimum est situé autour de 135 degrés Celsius et à 53 minutes. La valeur de la variable de réponse à ce point est plus grande que 72,4 %.

Ensuite dans les deux diagrammes suiventes, la trace de chaque facteur en fonction de la réponse est affichée.

DOE2 resultat trace