Soru

Zorluk: Çok zorFaktöriyel Deney Tasarımları

Bir araştırmacı, 3 faktörün (A, B ve C) etkilerini incelemek amacıyla 232^3 tam faktöriyel tasarım kullanarak bir deney yürütmüştür. Deneydeki tüm kombinasyonlar eşit sayıda tekrarlanmıştır (tam tekerrür). Toplam gözlem sayısı 40'tır.

Deney sonucunda elde edilen kısmi varyans analizi (ANOVA) tablosu aşağıda verilmiştir:

Varyans KaynağıSerbestlik Derecesi (sd)Kareler Toplamı (KT)Kareler Ortalaması (KO)F
Temel Etkiler (A, B, C)*420**
İkili Etkileşimler (AB, AC, BC)****
Üçlü Etkileşim (ABC)***4
Hata**15
Genel (Düzeltilmiş)*1500

*Not: Tablodaki 'Temel Etkiler' satırı A, B ve C faktörlerinin Kareler Toplamlarının toplamını; 'İkili Etkileşimler' satırı ise AB, AC ve BC etkileşimlerinin Kareler Toplamlarının toplamını temsil etmektedir.*

Ayrıca, üç ikili etkileşimin (AB, AC ve BC) Kareler Toplamlarının birbirine eşit olduğu bilinmektedir.

Buna göre, AB etkileşimi için hesaplanan F test istatistiği değeri kaçtır?

  1. A
    44
  2. B
    9,679,67
  3. 1212Cevap
  4. D
    3636
  5. E
    180180

Cevap

1212
Tasarım 232^3 olduğundan toplam 8 işlem (kombinasyon) vardır ve N=40 olduğu için 5 tam tekerrür söz konusudur. Serbestlik dereceleri Genel için 39, İşlemler için 7, Hata için 32'dir. Hata Kareler Toplamı 15×32=48015 \times 32 = 480'dir. İşlem Kareler Toplamı ise 1500480=10201500 - 480 = 1020'dir. FABC=4F_{ABC}=4 olduğundan KTABC=4×15=60KT_{ABC} = 4 \times 15 = 60'tır. İşlem Kareler Toplamı = KTTemel+KTI˙kili+KTABCKT_{\text{Temel}} + KT_{\text{İkili}} + KT_{ABC} eşitliğinden 1020=420+KTI˙kili+601020 = 420 + KT_{\text{İkili}} + 60 işlemi yapılır ve KTI˙kili=540KT_{\text{İkili}} = 540 bulunur. İkili etkileşimler eşit olduğundan KTAB=540/3=180KT_{AB} = 540 / 3 = 180'dir. Son olarak FAB=180/15=12F_{AB} = 180 / 15 = 12 elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Tasarım özelliklerini ve serbestlik derecelerini (sd) belirleme
sdGenel=39sd_{Genel} = 39, sdHata=32sd_{Hata} = 32, sdAB=1sd_{AB} = 1, sdABC=1sd_{ABC} = 1
232^3 tasarımında 8 farklı işlem (kombinasyon) vardır. N=40N=40 olduğundan her işlem 5 kez tekrarlanmıştır. sdGenel=N1=39sd_{Genel} = N - 1 = 39. Hata serbestlik derecesi: sdHata=39(81)=32sd_{Hata} = 39 - (8 - 1) = 32 olarak bulunur. 2k2^k tasarımlarında tüm temel ve etkileşim etkilerinin serbestlik derecesi 1'dir.
2
Hata ve İşlem Kareler Toplamlarını (KT) hesaplama
HKT=480HKT = 480 ve I˙s\clemKT=1020İşlemKT = 1020
Hata Kareler Toplamı, HKO×sdHata=15×32=480HKO \times sd_{Hata} = 15 \times 32 = 480'dir. İşlem (Uygulama) Kareler Toplamı ise GKTHKT=1500480=1020GKT - HKT = 1500 - 480 = 1020 eşitliğinden elde edilir.
3
ABC etkileşiminin Kareler Toplamını bulma
KTABC=60KT_{ABC} = 60
F test istatistiği FABC=KTABC/sdABCHKOF_{ABC} = \frac{KT_{ABC} / sd_{ABC}}{HKO} formülüyle bulunur. 4=KTABC/1154 = \frac{KT_{ABC} / 1}{15} denkleminden KTABC=60KT_{ABC} = 60 sonucuna ulaşılır.
4
İkili etkileşimlerin toplam Kareler Toplamını bulma
KTI˙kili Etkiles¸imler=540KT_{\text{İkili Etkileşimler}} = 540
Tüm faktöriyel etkilerin toplamı İşlemKT'yi verir. 1020=420(Temel)+KTI˙kili+60(ABC)1020 = 420 (Temel) + KT_{\text{İkili}} + 60 (ABC) denkleminden KTI˙kili=540KT_{\text{İkili}} = 540 bulunur.
5
AB etkileşimi için F test istatistiğini hesaplama
FAB=12F_{AB} = 12
Üç ikili etkileşimin (AB, AC, BC) Kareler Toplamları eşit olduğundan KTAB=540/3=180KT_{AB} = 540 / 3 = 180'dir. F istatistiği ise FAB=KTAB/sdABHKO=180/115=12F_{AB} = \frac{KT_{AB} / sd_{AB}}{HKO} = \frac{180 / 1}{15} = 12 olarak hesaplanır.

Anahtar Kavram

Faktöriyel Deney Tasarımlarında Varyans Analizi (ANOVA) ve Serbestlik Derecesi Parçalanması
Tahmini Süre:3m 0s
Bu soruyu puanla