実験計画法をエクセルより簡単に実践する方法【初心者でも15分】

ロケットに乗るビジネスマン

実験計画法を実践したい人
  ↓

 
実験計画法の実践方法が分からん。
簡単に実践できる方法はないの?
エクセルより楽に実践したい。
具体的な手順が知りたい。
 
のーさん
こんな悩みを解消します

 

記事の内容

  • 実験計画法を15分で実践できる方法
    【初心者でも簡単です】
  • 実践する前によくある質問
    【全部答えます】

 

私は製造業のエンジニア。QC検定1級を活かした統計手法講師やデータ解析が本業です。
以前は生産技術者として、工場に生産ラインの導入などを行っていました。
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今回は私が社内で指導している方法を伝えます。

 

実験計画法を”エクセルでできないか?”と考える人は多いです。
あなたもその1人ではないでしょうか?

 

しかし、正直いってエクセルを使うのはムダです。
理由は手間がかかる上に、時代遅れの計画しか作れないから。

直交表がその代表で、実務では使いにくい実験計画です。
その理由はこちらの「実験計画法=直交表はもう古い。今すぐやめるべき5つの理由【確信】」をどうぞ。

 

ではどうするべきか?
結論:解析ソフトを使って応答曲面法を実践しよう。

 

実験計画法の1つである応答曲面法は、解析ソフトを使えば”直交表実験より簡単”です。
今回は15分で実践できる簡単な”応答曲面法”のやり方をご紹介します。

 

本記事を読むと、エクセルより実践しやすい実験計画法が分かり、すぐに効率の良い実験ができますよ。

 

実験計画法を15分で実践できる方法【初心者でも簡単です】

データを見ながら相談する男女

 
結論:このブログの”画像付き解説”を見ながら実践しましょう。
 
”実験計画法”と言っても、様々な種類があります。
それをまとめたのがこちら。
 
実験計画法の分類図
 
応答曲面法で”おすすめの計画”を紹介します。

 

 おすすめの計画

  1. 中心複合計画(直交)
  2. D最適計画
  3. プラケットバーマン計画

 

おすすめ①:中心複合計画(直交)

実験回数の少なさ 4.5
要因効果の推定精度(直交性) 5.0
容易度 4.0
業務での使いやすさ 3.0
総合 4.0

 

応答曲面法の1つ。

  • 実験回数が少ない
  • 因子間の効果が直交で推定精度が高い
  • 割り付けがなく簡単
  • 最適条件の探索向け
  • 質的変数が扱えない
  • 必要範囲外の水準での実験が必要

という特徴の計画法。

 

詳細はこちらの「実験計画法のやり方!中心複合計画で実験回数を大幅に削減【簡単】」で解説しています。
まずはここから始めるのがオススメ。

 

 

おすすめ②:D最適計画

実験回数の少なさ 4.5
要因効果の推定精度(直交性) 4.0
容易度 4.0
業務での使いやすさ 5.0
総合 4.5

 

応答曲面法の1つ。

  • 実験回数が少ない
  • 因子間の効果がわずかに交絡
  • 割り付けがなく簡単
  • 最適条件の探索向け
  • 質的変数が扱える
  • 必要範囲外の水準での実験が不要

 

質的変数・量的変数が扱え、割り付けが不要。
最も実務向けの計画です。

 

こちらはnoteに私の知識を詰め込み、結果の見方まで詳しく解説しています。
☞【劇的】QC検定1級の私が「実験回数を激減させる統計手法」を解説する

 

解析ソフトの画像を1手順ごとに掲載したマニュアルは、一般的な専門書では作れません。
ブログ記事の強みです。

 

おすすめ③:プラケットバーマン計画

実験回数の少なさ 4.5
要因効果の推定精度(直交性) 5.0
容易度 3.0
業務での使いやすさ 2.0
総合 3.5

 

応答曲面法の1つ。

  • 実験回数が少ない
  • 主効果が直交で推定精度が高い
  • 割り付けがなく簡単
  • 因子のスクリーニング向け
  • 最適条件の探索は出来ない

 

2水準で、特性に効いている因子を絞りこむ(スクリーニング)の為の計画。
最適条件の探索には使えないが、少ない実験で効いている因子を見つけられる。

 

用途は限定されますが、役立つ時はもの凄く役に立つ計画。
理由はこちらの「実験計画法のやり方!プラケット-バーマン計画で影響因子を絞り込む」で詳しく解説していますよ。

影響因子が多くて困っている人はぜひどうぞ。

 

実践に役立つテキスト

 

もう少し深く学習したい。
というあなた向けに”応答曲面法の実践”に役立つ本を紹介。

 

こちらの「実験計画法の本をおすすめランキングでご紹介【初心者向け】」で、統計の知識も補足できる良書を紹介しています。

テキストが1冊あると、実践の拠り所になります。

 

実践する前によくある質問【全部答えます】

疑問を浮かべる人々

 

実践する前によくある質問はこの5つ。

  1. 統計の知識が必要?
  2. プログラミングの知識が必要?
  3. 解析ソフトって操作が難しい?
  4. 解析ソフトって高いんでしょ?
  5. 追加料金・勧誘DMとかある?

 

 

質問①:統計の知識が必要?

QC検定3級程度の知識(統計量・相関係数など)はあった方が良いです。

 

ぶっちゃけ手順に従って操作すれば計画は立てられます。
しかし結果を見るときには最低限の用語は知っていた方が良いでしょう。

不安な方はこちらのテキスト「JUSE‐StatWorksによる実験計画法入門」がおすすめです。

 

質問②:プログラミングの知識が必要?

一切、不要です。

 

解析ソフト ”スタットワークス”はプログラミング不要。
私のブログを見ながら、画面のボタンをポチポチ押せば操作できます。

日本のメーカーが作っているので、表記も全て日本語です。
安心してください。

質問③:解析ソフトって操作が難しい?

手順に従いボタンを押すだけです。

 

私のブログを見ながら操作すれば大丈夫です。
1手順ごとに画像付きで解説していますよ。

質問④:解析ソフトって高いんでしょ?

体験版は永久無料です。

 

体験版には30日間の有効期間あり。
でも実はソフトをアンインストール→再インストールするとリセットされます。

つまり永久無料で使えるという事。
ただし体験版は扱えるデータ数が50個までという制限があります。

 

ですが、通常使う分には十分です。

 

詳細はこちらの「統計解析ソフト スタットワークス無料体験版のインストール方法」という記事で解説しています。

質問⑤:追加料金・勧誘DMとかある?

一切ありません。

 

正規版を買う時にはもちろん費用がかかります。
ですが、体験版を使う分には一切料金は不要。

メールでのセールスもないのでご安心を。

 

実験計画法をエクセルより簡単に実践する方法 まとめ

SUMMARY_CONCLUSION

 

今回は実験計画法をエクセルより簡単に実践する方法を紹介しました。
解析ソフトを使った応答曲面法なら初心者でも15分で実践可能です。

おススメした3つの計画法はこちら

  1. 中心複合計画:おすすめ度☆4.0
    ☞実験計画法のやり方!中心複合計画で実験回数を大幅に削減【簡単】
  2. D最適計画:おすすめ度☆4.5
    ☞【劇的】QC検定1級の私が「実験回数を激減させる統計手法」を解説する

  3. プラケット・バーマン計画:おすすめ度☆3.5
    ☞実験計画法のやり方!プラケット-バーマン計画で影響因子を絞り込む。

 

エクセルを使った方法では、手間がかかる上に古い計画法しか使えません。
解析ソフトによる楽な実践法を身につけましょう。

 

また、他の”実験計画法に役に立つ記事”は下記にまとめていますので、ぜひご活用ください。
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