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因子實驗 (Factorial experiment)

  • 問題:實驗時有兩個以上的因子,實驗者同時關心兩個以上的因子。
  • 因子:(factor)
    • 水準:(level) 因子的可能選項 (與 R 軟體中的 factor 一樣具有 level)
      • 如果每個因子有兩個水準,則 k 個因子就有 $2^k$ 個水準
      • 如果每個因子有三個水準,則 k 個因子就有 $3^k$ 個水準
  • 問題:仍然是平均數是否相等的問題,但是有兩個以上的變因同時存在。
假設 公式 說明
H0 $\mu_1 = \mu_2 =... = \mu_k$
H1 $\mu_i \neq \mu_j$ 對於某些 i 與 j 而言
  • 完全區集 v.s. 不完全區集
    • 完全區集:實驗可以在完全相同的條件下進行每一種處理組合。
    • 不完全區集:某些實驗不可能在完全相同的實驗條件之下進行每一種處理組合,

隨機完全區集設計 (Randomized Complete Block Design)

  • 目的:有兩個以上的變因,但是我們一次只想研究一種變因是否有統計上的意義,此時可以加入某種隨機程序,以消除掉非研究變因的影響。
  • 設計方法:
  • 區集的有效性:

二因子變異數分析 (Two-Factor Analysis of Variance)

  • 方法:雙向分類完全隨機設計 (Two-way classification completely randomize design)
  • 結果:稱為完全隨機設計 (Completely randomized design)

三因子變異數分析 (Three-Factor Analysis of Variance)

$2^k$ 因子變異數分析 (Three-Factor Analysis of Variance)

部分因子實驗

  • 問題:當 k 很大時,排列組合會爆增,完全因子實驗變得不太可行,此時可採用「部分因子實驗」。

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