Thiết kế thí nghiệm?• Các khái niệm liên quan đến thiết kế thí nghiệm• Các phương pháp thiết kế thí nghiệm• Các bước tiến hành một thiết kế thí nghiệmMột thiết kế thí nghiệm:– Là một chuỗi các thí nghiệm, thử nghiệm..– Làm thay đổi các yếu tố đầu vào (input variable) và quan sátcác yếu tố đầu ra (observe the respone)
CHƯƠNG THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Design of experiment Nội dung • • • • Thiết kế thí nghiệm? Các khái niệm liên quan đến thiết kế thí nghiệm Các phương pháp thiết kế thí nghiệm Các bước tiến hành thiết kế thí nghiệm 2.1 Định nghĩa thiết kế thí nghiệm • Một thiết kế thí nghiệm: – Là chuỗi thí nghiệm, thử nghiệm – Làm thay đổi yếu tố đầu vào (input variable) quan sát yếu tố đầu (observe the respone) 2.2 Khái niệm liên quan đến vấn đề thiết kế thí nghiệm • Yếu tố thí nghiệm • Mức • Cơng thức thí nghiệm • Đơn vị thí nghiệm Yếu tố thí nghiệm • Yếu tố thí nghiệm biến độc lập gồm hang loạt phần tử có chung chất mà so sánh q trình thực thí nghiệm • Ví dụ: Hàm lượng TSS long thời gian bảo quản khác nhau, hàm lượng protein phần ăn… • Một thí nghiệm có nhiều yếu tố thí nghiệm yếu tố thí nghiệm yếu tố cố định yếu tố ngẫu nhiên Yếu tố thí nghiệm • Là biến ảnh hưởng đến kết đầu • Là tập hợp cơng thức thí nghiệm đặc tính Mức • Các phần tử riêng biệt khác yếu tố thí nghiệm gọi mức • Ví dụ nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ chất khơ hòa tan ban đầu (TSS) đến chất lượng cảm quan rượu vang ta nghiên cứu mức TSS ban đầu khác Trong bảo quản kéo dài thời gian bảo quan loại hóa chất khác coi loại hóa chất mức thí nghiệm Cơng thức thí nghiệm • Một tổ hợp mức nhân tố gọi nghiệm thức hay cơng thức thí nghiệm • Ví dụ nghiên cứu ảnh hưởng protein mức khác đến sản lượng sữa bò, trường hợp ta có cơng thức Ta xét trường hợp tương tự có thêm yếu tố thứ thức ăn tinh mức, lúc có tất cơng thức thí nghiệm Cơng thức thí nghiệm (nghiệm thức) • Nghiệm thức tình trạng khác yếu tố mà muốn nghiên cứu • Nghiệm thức nồng độ hóa chất, giống vi sinh, thời gian xử lý, • Số liệu thu thập từ thí nghiệm tăng lên nhiều áp đặt nhiều nghiệm thức thiếu hiểu biết yếu tố nghiên cứu Cơng thức thí nghiệm (nghiệm thức) • Hiểu biết nguyên liệu thí nghiệm hay mức độ ảnh hưởng yếu tố hạn chế nghiệm thức khơng cần thiết • Hiểu biết tác động nồng độ hóa chất, cần đặt nghiệm thức phạm vi nồng độ tối thiểu nồng độ tối đa cần thiết 10 Xác định yếu tố thí nghiệm • Số yếu tố: – – một, hai, hay nhiều không nên q nhiều yếu tố thí nghiệm • Bản chất yếu tố: – Định tính hay định lượng ; – Cố định hay ngẫu nhiên 20 Xác định mẫu thí nghiệm • Phải mang tính ngẫu ngẫu nhiên • Phải mang tính đại diện • Tránh chọn mẫu theo ý kiến chủ quan người nghiên cứu 21 Thực thí nghiệm, phân tích kết • Tránh sai số thực thí nghiệm: – Đo đếm kết lúc, xác – Hạn chế điều kiện khách quan – Loại bỏ số liệu đột biến • Tránh sai số chép • Kiểm tra số liệu chép • Kiểm tra điều kiện thí nghiệm 22 Đo đếm kết lúc xác • Cần phải thực đo đếm cách đồng nghiệm thức đo khơng đồng làm tăng sai biệt gây yếu tố không kiểm sốt làm tăng sai số thí nghiệm • Khi đo đếm phải dùng thiết bị đồng nhất, nghiệm thức phải người hay nhóm đo 23 Hạn chế điều kiện khách quan • Thí nghiệm đặt điều kiện kiểm sốt hay khơng • Các điều kiện ngoại cảnh có tác động hay không 24 Loại bỏ số liệu đột biến • Trong q trình thí nghiệm kết đo đơi có giá trị đột biến (tăng giảm) bất thường • Đối với số liệu ghi nhận tìm cách giải thích khơng mơ sử dụng cho thí nghiệm 25 Phân tích số liệu giải thích kết • • • • • Phân tích số liệu phải phù hợp với mơ hình tốn Là quan trọng nghiên cứu Phân tích kết thực song song với q trình thực thí nghiệm Kết qủa phải giải thích điều kiện thí nghiệm ứng dụng công nghệ thông tin: – Sử dụng phần mềm thống kê: minitab, SPSS, R, JMP… 26 2.5 Phương pháp bố trí thí nghiệm • Lập kế hoạch bứơc cần tiến hành để thu thập số liệu khoa học cho vấn đề nghiên cứu • Bố trí thí nghiệm giúp tìm ảnh hưởng yếu tố liên quan đến đại lượng quan tâm 27 Bố trí thí nghiệm • Yếu tố thí nghiệm – Thí nghiệm yếu tố (đơn yếu tố) – Thí nghiệm đa yếu tố 28 Thí nghiệm yếu tố • Có yếu tố thay đổi • Các yếu tố khác giữ cố định 29 Thí nghiệm yếu tố • Ảnh hưởng nhiệt độ đến suất Yield, wt % Pressure = 1000 psi Time = 20 Temperature, °C 30 Thí nghiệm yếu tố Yield, wt % • Ảnh hưởng áp suất Temperature = 300 °C Time = 20 Pressure, psi 31 Thí nghiệm yếu tố Yield, wt % • Ảnh hưởng thời gian Temperature = 300 °C Pressure = 1000 psi Time, 32 Thí nghiệm nhiều yếu tố • Thí nghiệm xem xét đến kết luận giả thiết yếu tố, yếu tố khác có ảnh hưởng đến kết phải thực đồng đơn vị thí nghiệm gọi thí nghiệm yếu tố • Thí nghiệm nhiều yếu tố tổ chức để nghiên cứu ảnh hưởng hai hay nhiều yếu tố lúc 33 Pressure Thí nghiệm nhiều yếu tố Temp 34 ... TSS ban đầu khác Trong bảo quản kéo dài thời gian bảo quan loại hóa chất khác coi loại hóa chất mức thí nghiệm Cơng thức thí nghiệm • Một tổ hợp mức nhân tố gọi nghiệm thức hay công thức thí nghiệm... hình tốn Là quan trọng nghiên cứu Phân tích kết thực song song với q trình thực thí nghiệm Kết qủa phải giải thích điều kiện thí nghiệm ứng dụng công nghệ thông tin: – Sử dụng phần mềm thống kê:... mục tiêu, • Tuy nhiên thực tế khơng thể thực điều Do người nghiên cứu lấy giá trị rời rạc, chọn mức biến đổi cho yếu tố 13 Nguyên tắc phức tạp dần mơ hình • Logic tiến hành thực nghiệm nên làm