DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)

原文始发于微信公众号(药时代):DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)

不识庐山真面目只缘身在此山中——苏轼

引言

开篇的这句话,是笔者见到今天要介绍的这个工具时的第一个念头。话不多说,今天的主角:MODDE

当今市面上有很多带DOE工具包的软件,甚至连SPSS都自带正交设计功能,但是真正只专注DOE且设计、分析功能完善的只有两个:

1. Design expert(系列之三);2. MODDE。

正文

一、首先我们看它的介绍

MODDE是由Sartorius Stedim Data Analytics AB研究开发,是一款专门用于实验设计与优化的软件,还能为您的工作箱实现真正的QBD(来源:网络)。

这款工具大部分受众人群:生物相关(尤其是代谢组学、蛋白质组学、生物信息学分析等),它的主人就是瑞典Umetrics公司。

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图1 SIMCA 经典图形分析结果界面)

看到上面这张图,是不多很多朋友已经回忆起来了:原来是SIMCA。是的,这个公司的主打产品就是SIMCA(多元变量统计分析软件)——上个世纪八十年代末期开发的这款软件,目前全球拥有数十万用户群体。

回到主角:MODDE。目前有2个版本可以选择MODDE GOMODDE PRO(可以看成基础版和专业版)。今天,笔者带大家一起浏览下MODDE PRO如何去做DOE。

二、MODDE PRO

2.1操作界面

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图2 启动界面和正式界面)

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)

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DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图3 主界面、设计、工作表、分析、预测界面)

界面和windows office有点像,各大工具栏都采用了页面标签折叠的方式,最大程度上节省了空间和寻找相应功能的时间。(说到这,笔者想起某位同事为了重新计算某个结果,对着某个软件工具光是找对应功能的按钮就是半天,然后弹出一大堆对话框,根本找不到南北,各位有同感吗?所以说,界面UI设计真的很重要啊!

2.2 DOE功能

MODDE有两种方式可以得到相应的设计:

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图4 如何引导设计)

第一种:采用Home页下的“Design Wizard”功能;

第二种:采用File(文件)页下的“New”——“Experimental Design”,该页面下还有其它的一些特殊应用设计,比如:“Generalized subset designs”、“Stability testing design”等设计。

2.3 如何开展设计

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图5 进入“Home”页)

找到并点击“Design wizard”。

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图6 对话框)

弹出“Define factors”对话框,了解,输入因子,可以采用双击或者“New”,这时候弹出:

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图7 因子设置)

这里给界面设计人员点个赞,一个对话框接一个对话框,都是顺着实验思路去填写,当没有填写因子设计,想点击其它应用是不能的(只激活了当前功能,防止误操作)。

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图8 输入因子)

老规矩,我们输入6个因子,点击“Next”,开始输入响应。

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图10 响应输入)

同样,响应输入完毕,点击“Next”。

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图11 设计引导)

跟“Design expert”很类似。筛选设计、优化设计、还可以进行历史数据分析。我们选择“Screening”。

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图12 设计界面)

不一样的地方来了!这个界面是笔者相当满意的一个地方,也是这个工具做的最好的地方。

原因:

  1. 筛选设计大类下,各小设计种类(姑且这么说)顺着实验量的循序依次排下;详细列出了在当前设计下,Model可以估计的效应种类;

  2. 每一个设计都会有详细的描述,在“Description”下,比如介绍 “Frac Fac Res III”设计(其实就是部分析因分辨力III),看文字描述:主效应和二阶交互混杂。

  3. 右上角和右下角可以自由加减中心点、重复次数、设区组,来估计模型分析的功效power。

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图13 最后得到)

我们选择“部分析因IV”,16个实验,至此设计完成。

2.4 分析

输入数据后,可以按照过去常规的分析方式,开始分析。这里笔者介绍MODDE一个有意思的分析功能:

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图14 分析)

“Analysis Wizard”,就在“Home”页下,“One-Click”点一下直接结果就出来了。下图为数据分析图,仅供参考。更多功能,朋友们自行探索。

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)

DOE工具3——MODDE篇(DOE系列之五)(图15 结果分析、等值线图)

三、尾声

界面UI布局、设计引导、分析引导、数据图展示以及预测都显示了这个工具与众不同的一面,既“方便”又“专业”,值得一提的是图的配色也无须再去更改,直接套用即可;此外,配合自家产品“SIMCA”做生物相关分析更是锦上添花。

注:限于篇幅,这里只对各工具做简单的介绍,有朋友需要详细了解相关内容,请联系药时代(drugtimes@qq.com)。

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夏彬 统计SME

工程师、医学硕士、LeanSigma黑带大师、国际知名统计学软件公司程序测试员。现任上海合全药业制剂项目部组长,负责业务相关数据工作,指导和参与二十余个QbD & DoE项目的设计、开展和统计分析。内容包括:传统统计、实验设计、数据挖掘、机器学习技术等开发和应用。精通Minitab、JMP、Design Expert、Python等软件。迄今,发表核心期刊论文10篇;专利33项(其中11项已授权)。

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