Soru

Zorluk: Orta3^k Faktöriyel Tasarımlar

Bir büyükşehir belediyesinin ulaşım koordinasyon merkezi, akıllı sinyalizasyon sistemlerinin kavşaklardaki ortalama araç bekleme süresine etkisini incelemek üzere bir deney tasarlamaktadır. Çalışmada; Sinyal Döngü Süresi (AA), Gelen Şerit Sayısı (BB) ve Ana Arterdeki Trafik Yoğunluğu (CC) olmak üzere üç faktör belirlenmiştir. Araştırmacılar, bu faktörlerin bekleme süresi üzerindeki etkilerindeki doğrusal olmayan eğilimleri de detaylı bir şekilde görebilmek amacıyla her bir faktör için 3 farklı nicel düzey (düşük, orta, yüksek) belirlemiş ve tam faktöriyel bir 3k3^k tasarımı uygulamıştır.

Buna göre, AA faktörünün ana etkisi ile AA ve CC faktörleri arasındaki iki yönlü etkileşimin (A×CA \times C) serbestlik dereceleri (sd) ve bu derecelerin ortogonal polinom bileşenlerine (doğrusal, kuadratik) ayrıştırılmasıyla ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. AA faktörünün serbestlik derecesi 2'dir ve 1 doğrusal, 1 kuadratik bileşene ayrılır; A×CA \times C etkileşiminin serbestlik derecesi 4'tür ve her biri 1 serbestlik derecesine sahip 4 bağımsız ortogonal bileşene ayrıştırılabilir.Cevap
  2. B
    AA faktörünün serbestlik derecesi 1'dir ve sadece doğrusal bileşeni vardır; A×CA \times C etkileşiminin serbestlik derecesi 1'dir ve daha alt bileşenlere ayrıştırılamaz.
  3. C
    AA faktörünün serbestlik derecesi düzey sayısına eşit olup 3'tür; A×CA \times C etkileşiminin serbestlik derecesi ise faktörlerin düzey sayıları toplamı olan 6'dır.
  4. D
    AA faktörünün serbestlik derecesi 2'dir ve 1 doğrusal, 1 kuadratik bileşene ayrılır; A×CA \times C etkileşimi de ana etkiler gibi toplam 2 serbestlik derecesine sahiptir ve etkileşimin doğrusal ile kuadratik kısımlarını ifade eder.
  5. E
    AA faktörünün serbestlik derecesi 2'dir ancak polinom bileşenlerine ayrılamaz; A×CA \times C etkileşiminin serbestlik derecesi 4'tür ve kendi içinde toplanabilir alt etkileşim bileşenlerine bölünemez.

Cevap

Ana etkinin 2 serbestlik derecesine sahip olup doğrusal ve kuadratik olarak ayrıştığını; etkileşimin ise 4 serbestlik derecesine sahip olup 4 bağımsız ortogonal bileşene bölünebildiğini ifade eden seçenektir.
Doğru cevap, 3k3^k tasarımlarının temel teorisini eksiksiz yansıtmaktadır. Bir faktörün 3 düzeyi varsa, ana etkisinin serbestlik derecesi (31)=2(3-1)=2'dir. Faktör düzeyleri nicel (düşük, orta, yüksek) olduğunda, bu 2 serbestlik derecesi 1 doğrusal (linear) ve 1 kuadratik (quadratic) bileşen olarak iki ortogonal kontrasta ayrıştırılabilir. İki yönlü etkileşimin serbestlik derecesi ise ilgili ana etkilerin serbestlik derecelerinin çarpımıdır: 2×2=42 \times 2 = 4. Bu 4 serbestlik derecesi de ana etkilerin bileşenlerinin birbiriyle çaprazlanması sonucu her biri 1 serbestlik derecesine sahip 4 bağımsız bileşene (Doğrusal-Doğrusal, Doğrusal-Kuadratik, Kuadratik-Doğrusal, Kuadratik-Kuadratik) ayrıştırılır.

Adım Adım Çözüm

1
Tasarım tipini ve faktörlerin düzey sayısını belirleme
Çalışma, her faktörün 3 düzeyde test edildiği 333^3 tam faktöriyel bir tasarımdır.
Serbestlik derecesi hesaplamalarının temelini tasarımın yapısı oluşturur.
2
AA faktörünün ana etkisi için serbestlik derecesini (sd) ve polinom bileşenlerini hesaplama
Düzey sayısı a=3a=3 olduğundan, sd =31=2= 3 - 1 = 2'dir. Düzeyler nicel olduğu için bu 2 sd, 1 adet doğrusal (ALA_L) ve 1 adet kuadratik (AQA_Q) bileşen olarak ortogonal parçalara ayrılır.
3^k tasarımlarının en önemli özelliklerinden biri, ana etkilerin eğilim analizine olanak tanımasıdır.
3
A×CA \times C iki yönlü etkileşimi için serbestlik derecesini hesaplama
AA'nın sd'si 2 ve CC'nin sd'si 2'dir. Etkileşim sd'si =2×2=4= 2 \times 2 = 4'tür.
İki yönlü etkileşimlerin serbestlik derecesi, etkileşime giren faktörlerin serbestlik derecelerinin çarpımına eşittir.
4
Etkileşim serbestlik derecesini ortogonal bileşenlere ayrıştırma
4 serbestlik derecesine sahip A×CA \times C etkileşimi, her biri 1 sd'ye sahip olan 4 bileşene ayrılır: ALCLA_L C_L, ALCQA_L C_Q, AQCLA_Q C_L ve AQCQA_Q C_Q.
Ana etkilerin bileşenleri (doğrusal ve kuadratik) birbirleriyle tam olarak çaprazlandığında etkileşimin alt bileşenlerini oluşturur.

Anahtar Kavram

3^k Faktöriyel Tasarımlarda Serbestlik Derecesi ve Ortogonal Polinomlar
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla