Soru

Zorluk: Çok zorLatin Karesi Deney Tasarımı

Bir üretim sürecinde, "Makine" faktörünün (muamele) parça kalitesi üzerindeki etkisini incelemek için bir Latin Karesi deney tasarımı kurulmuştur. Süreçte ayrıca "Operatör" ve "Vardiya" faktörlerinin (bloklar) olası etkileri de iki yönlü olarak kontrol altına alınmıştır.

Analiz sonucunda elde edilen kısmi Varyans Analizi (ANOVA) tablosu aşağıda verilmiştir:

Varyans KaynağıSerbestlik Derecesi (SD)Kareler Toplamı (KT)Kareler Ortalaması (KO)F
Operatör (Satır)?400?
Vardiya (Sütun)?550?
Makine (Muamele)?MKTMKO6.00
Hata?HKTHKO
Toplam352450

Buna göre, tablodaki Hata Kareler Ortalaması (HKO) ve Muamele Kareler Toplamı (MKT) değerleri sırasıyla aşağıdakilerden hangisidir?

  1. 30 ve 900Cevap
  2. B
    24 ve 900
  3. C
    120 ve 900
  4. D
    30 ve 180
  5. E
    12 ve 1440

Cevap

Doğru değerler sırasıyla 30 ve 900'dür.
Latin Karesi deney tasarımında Toplam Serbestlik Derecesi n21n^2 - 1 formülü ile bulunur. Tabloda 35 verildiği için n2=36n^2 = 36 ve n=6n = 6'dır. Buna göre Muamele SD = n1=5n - 1 = 5 ve Hata SD = (n1)(n2)=20(n - 1)(n - 2) = 20 olur. ANOVA tablosunun eklenebilirlik özelliğinden Toplam KT=Satır KT+Su¨tun KT+MKT+HKT\text{Toplam KT} = \text{Satır KT} + \text{Sütun KT} + MKT + HKT yazılabilir. Bilinenleri yerine koyduğumuzda 2450=400+550+MKT+HKTMKT+HKT=15002450 = 400 + 550 + MKT + HKT \Rightarrow MKT + HKT = 1500 elde edilir. F test istatistiği formülünden yararlanarak; F=MKOHKO=MKT/5HKT/20F = \frac{MKO}{HKO} = \frac{MKT / 5}{HKT / 20} olur. F değerini 6'ya eşitlediğimizde 4×MKTHKT=6MKT=1.5×HKT4 \times \frac{MKT}{HKT} = 6 \Rightarrow MKT = 1.5 \times HKT bulunur. Bu eşitliği birinci denklemde yerine yazarsak 2.5×HKT=15002.5 \times HKT = 1500 ve HKT=600HKT = 600 hesaplanır. Buradan MKT=900MKT = 900 olur. Son olarak Hata Kareler Ortalaması HKO=60020=30HKO = \frac{600}{20} = 30 olarak bulunur. İstenen değerler sırasıyla 30 ve 900'dür.

Adım Adım Çözüm

1
Toplam Serbestlik Derecesinden yola çıkarak Latin Karesi tasarımının boyutunu (nn) belirleyin.
Toplam SD = n21=35n^2 - 1 = 35 olduğundan, n2=36n^2 = 36 ve n=6n = 6 olarak bulunur.
Varyans analizi tablosundaki diğer tüm serbestlik derecelerini hesaplayabilmek için deney boyutunun bilinmesi gerekir.
2
Muamele ve Hata için serbestlik derecelerini (SD) hesaplayın.
Muamele SD = n1=5n - 1 = 5. Hata SD = (n1)(n2)=5×4=20(n - 1)(n - 2) = 5 \times 4 = 20.
Kareler ortalamalarını bulmak ve F test istatistiği denklemini kurmak için bu değerlere ihtiyaç vardır.
3
Kareler toplamlarının eklenebilirlik özelliğini kullanarak MKT+HKTMKT + HKT toplamını bulun.
Toplam KT = Satır KT + Sütun KT + MKT + HKT \Rightarrow 2450=400+550+MKT+HKT2450 = 400 + 550 + MKT + HKT. Buradan MKT+HKT=1500MKT + HKT = 1500 bulunur.
Bilinmeyen iki kareler toplamı (MKT ve HKT) için birinci temel denklemi oluşturmak amacıyla kareler toplamı özelliği kullanılır.
4
Verilen F istatistiğini kullanarak MKT ve HKT arasındaki matematiksel ilişkiyi çıkarın.
F=MKOHKO=MKT/5HKT/20=MKT5×20HKT=4×MKTHKTF = \frac{MKO}{HKO} = \frac{MKT / 5}{HKT / 20} = \frac{MKT}{5} \times \frac{20}{HKT} = 4 \times \frac{MKT}{HKT}. F=6F=6 verildiğinden 4×MKT=6×HKTMKT=1.5×HKT4 \times MKT = 6 \times HKT \Rightarrow MKT = 1.5 \times HKT.
İkinci denklemi oluşturarak bilinmeyen kareler toplamlarını çözmek.
5
İki denklemi ortak çözerek MKT ve HKT değerlerini, ardından da HKO değerini hesaplayın.
1.5×HKT+HKT=15002.5×HKT=1500HKT=6001.5 \times HKT + HKT = 1500 \Rightarrow 2.5 \times HKT = 1500 \Rightarrow HKT = 600. Buradan MKT=900MKT = 900 bulunur. HKO=HKTHata SD=60020=30HKO = \frac{HKT}{\text{Hata SD}} = \frac{600}{20} = 30.
Soru kökünde bizden istenen HKO ve MKT değerlerine ulaşmak.

Anahtar Kavram

Latin Karesi deney tasarımında serbestlik derecelerinin hesabı ve ANOVA tablosundaki içsel matematiksel bağıntıların (F oranı denklemi) çözümü.

Alternatif Yöntem

Matematiksel bir alternatif olarak; serbestlik derecelerinin oranı olan 20/5 = 4 değerini, F istatistiğine (6) böldüğümüzde doğrudan MKT ve HKT arasındaki oransal ilişkiyi (6/4 = 1.5) elde edebiliriz. Bu pratik yöntem zaman kazandırır.
Tahmini Süre:3m 0s
Bu soruyu puanla