kísérlettervezési

Kísérlettervezés, vagy kísérlettervezési módszertan, a statisztika olyan ága, amely a kísérletek megtervezésére és elemzésére szolgál. Célja, hogy a lehető legkevesebb futtatásból vagy erőforrásból megbízható következtetéseket nyerjünk ki, és hogy a tényezők hatásait és kölcsönhatásait érthetően meg tudjuk határozni.

A kísérlettervezés alapelvei közé tartozik a véletlen beosztás (randomizálás), a replikáció és a blokkosítás. A kísérlet tényezői közé tartoznak a külső körülmények befolyásolhatják az eredményt, ezért fontos a tényezők és a szintek meghatározása. A tervezés célja, hogy az egyes tényezők hatásai közel orthogonálisak legyenek, miközben a zavaró variancia minimalizálható. A főhatások és kölcsönhatások értelmezése érdekében gyakran alkalmaznak különböző tervezési sémákat és statisztikai elemzéseket, például ANOVA-t vagy regressziót.

Ismert típusok közé tartoznak a teljes faktoriális tervezés (minden tényező minden szintjének kombinációja), a rész-faktoriális tervezés (fractional factorial) a gyorsabb feltárásokhoz, valamint a blokkolt tervezések (randomizált blokk) a zavaró hatások mérséklésére. További lehetőségek a Latin négyzet és a válaszfelület-módszertan (RSM) a kapcsolatok modellzésére. A robusztus tervezéshez gyakran említik a Taguchi módszertanát.

Folyamatában a kísérlettervezés kiinduló lépése: cél meghatározása, tényezők és szintek kiválasztása, terv kiválasztása, futások véletlenszerű sorrendben történő végrehajtása, adatok gyűjtése és elemzése, majd az eredmények alapján döntések és további kísérletek tervezése. Alkalmazási területei közé tartozik a tudományos kutatás, ipari folyamatok optimalizálása, minőségbiztosítás és gyógyszeripari vizsgálatok, ahol a bizonyítékokon alapuló döntéshozatal növeli a hatékonyságot és a reprodukálhatóságot.