JMPの適用分野:解析アプリケーション開発 • ビジネス・ビジュアライゼーション • 実験計画(DOE) • 探索的データ解析 • 対話的データマイニング • モデリング • 品質改善 • 信頼性 • 統計解析 • ビジュアル・シックス・シグマ
JMPによる実験計画
入力や因子と、出力や応答の関係を明らかにしたりモデル化する際、 もっとも優れたアプローチは、前者を慎重に変化させた場合に後者が変化するかどうかを見る方法です。 新しく有効な理解を得るためには、あらかじめ指定した計画に沿って、因子を積極的に変化させることが近道です。
しかし、実際の世界では、因子は複数存在することがほとんどです。 このため、一度に1つの因子しか変化させられない計画は、本質的には意味がありません。 因子が連帯して応答に影響することを適切に導くには、実験計画(DOE)を適用する必要があります。
JMPは、十分に試行された古典的な実験計画の完全なライブラリを提供していますが、 それだけではなく、特定の質問に答える計画を、資源を無駄にすることなく自由にデザインする革新的なカスタム計画の機能も備えています。 データがいったん集まれば、JMPは分析とモデル作成を合理的に実施し、応答パターンの発見、アクティブな因子の識別、そして応答の最適化を容易にします。
DOEは、複数の因子を持つ機会空間を探索するための、実務的でユビキタスなアプローチです。 そしてJMPは、計画や分析を、ユーザーが使いやすい形で提供する最先端の機能を備えています。
- カスタム計画
- 古典的実験計画
- その他の計画
- 最適化とシミュレーション
全因子計画では、2つの因子によって点を長方形に配置することで、機会空間を探索します。 しかし、探索する空間が長方形でないことが分かっている場合、古典的な実験計画を利用せざるを得ません。 Custom Designerは、実験の予算を妥協することなく活用します。 コンピュータが生成する計画により、ユーザーは統合されたフレームワークの中で、さらに広い範囲の計画の課題に取り組むことができます。 JMPでは、ある計画内にプロセスと混合因子を混在させ、無作為化が制限された環境で、容易に変わらない因子を使用できます。 また、多数の因子を精査するための、過飽和の計画のみ(可能であれば)を作成するよう評価できる、特定のモデル項目を定義できます。 Custom Designerは、最終的にはサンプルサイズの計算を行い、実験への投資が見合ったものであるかの判断を可能にします。
Ronald Fisherは、実験計画法の4つの原則が、因子原則、無作為化、反復、ブロック化であると定めました。 しかしごく最近まで、これらの原則を探索する計画の作成と分析は、手計算に頼っていました。 負荷の大きさにもかかわらず、80年以上にわたる熟練者の創造力は、特定の条件や実験の目的に応じた、広く適用できる数々の計画を編み出しました。JMPは全因子、スクリーニング、応答曲面、混合、タグチ行列といった、古典的計画のすべてのタイプを備えています。 因子と応答を定義した後、これらのリストから適切な計画を選び、予測分散プロファイルやFDSプロットなどの多様な評価ツールにより、リソースを決定する前に選択内容を評価できます。 いったん計画が決定すれば、計画プロセスでデータテーブルに保存されたJMPスクリプトにより、分析は容易に進行します。
JMPは全因子、スクリーニング、応答曲面、混合、タグチ行列といった、古典的計画のすべてのタイプを備えています。 古典的計画、カスタム計画、あるいはその他の計画を適用するいずれの場合も、あてはめたモデルを等高線プロファイラで対話的に精査し、変動のパターンを見ることができます。また、因子が応答に与える影響やアクティブな運転領域を、視覚的に確認することもできます。
応答が可変性を持たない場合であっても、DOEは高次元な因子空間を効率的に探索するアプリケーションを発見します。 状況に対応するために、JMPはGaussian Process smootherで分析される空間充填計画により、予測バイアスや分散を低く保った状態で代理モデルを作成できます。 さらにJMPでは、消費者やユーザーの好みの変化を反映するChoice Designの生成や分析が可能であり、必要に応じて価格も因子に加えることができます。 また、加速寿命試験や非線形モデルの計画も可能です。 JMPスクリプト言語により、新たに計画を作成して追加することもできます。
計画は、DOEにおいて重大ですが、その半分でしかありません。 どの計画を適用する場合でも、JMPではその後の分析が可能な限り容易になります。 状況にもよりますが、通常はスクリーニングプラットフォームまたはモデルのあてはめプラットフォームにより、計画を含むテーブルは結果を分析する正しいスクリプトを含みます。 複数の応答がある場合は、停止規則を適用したステップワイズ法により、それぞれに異なるモデルを並行してあてはめることが可能です。 作成したモデルが有効な場合は、JMPのさまざまなプロファイラを用いて、対話的な作業や、実行可能な操作領域や因子の設定点を視覚的に識別することができます。 問題がどんなに複雑でも、JMPに組み込まれた最適化機能により、応答間の不可避なトレードオフを1回のクリックで実行できます。 いったん適切な点を発見すれば、統合されたシミュレータを用いて実際にはどれだけロバストなのかを見ることができます。
プロファイラにより因子空間を対話的に精査し、どの因子がどのように応答に影響しているかを見ることができます。また満足化関数を用いて1つ以上の応答の最適な組み合わせを発見できます。さらにシミュレータにより、実際の変動がどのように因子から応答へ伝達されているのかを確認できます。