3. Cubos

O Gráfico de Cubo é usado para identificar visualmente possíveis soluções para o experimento.

Exemplo 1:

Processo de colagem de um circuito integrado em uma base.

A tabela abaixo sintetiza as condições do experimento.

Variável Resposta Y:Resistência da cola (libras)
A: Tipo de cola (níveis A_{-1}: marca atual e A_{+1}: marca nova)
Fatores B: Material da base (níveis B_{-1}: atual e B_{+1}: nova especificação)
C:Tempo de cura a 100ºC (níveis C_{-1}: 90 min e C_{+1}: 120 min)
N° de tratamentos: $2^3$=8
N° de réplicas: 2
N° de corridas: 8*2=16

Os dados observados do experimento (completo) com 2 réplicas, são dados abaixo, com a ordem aleatorizada da execução entre parênteses

Construiremos uma tabela como abaixo:

Tratamento A B C Y
0 -1 -1 -1 82,9
a 1 -1 -1 95
b -1 1 -1 80
ab 1 1 -1 105
c -1 -1 1 93,1
ac 1 -1 1 104
bc -1 1 1 89,7
abc 1 1 1 114
0 -1 -1 -1 88,6
a 1 -1 -1 96,4
b -1 1 -1 78,6
ab 1 1 -1 103,6
c -1 -1 1 94,7
ac 1 -1 1 101,2
bc -1 1 1 86,9
abc 1 1 1 111,8

Faremos o upload dos dados no sistema.

Realizaremos o gráfico de cubo.

Clicando em Calcular obtemos os resultados.

Os resultados são:

Médias dos valores

A B C Y
1 -1 -1 -1 85.75
2 1 -1 -1 95.70
3 -1 -1 1 93.90
4 1 -1 1 102.60
5 -1 1 -1 79.30
6 1 1 -1 104.30
7 -1 1 1 88.30
8 1 1 1 112.90

Exemplo 2:

Estudar o efeito no tempo de uma determinada reação química com a variação de temperatura e concentração de um reagente, como mostra o esquema abaixo.

Para o exemplo acima, podemos definir:

Variável de resposta Y: Tempo de reação
Fatores A: Concentração de Reagentes (Níveis $V_{-1}$=10% e $V_{+1}$=20%)
B: Temperatura (Níveis $T_{-1}$=80ºC e $T_{+1}$=90ºC)
Tratamentos $V_{-1}$ $T_{-1}$ - concentração a 10% e temperatura a 80ºC ((0)),$\quad$ &
$V_{+1}$ $T_{-1}$ - concentração em 20% e temperatura a 80ºC (a),
$V_{-1}$ $T_{+1}$ - concentração em 10% e temperatura a 90ºC (b)
$V_{+1}$ $T_{+1}$ - concentração em 20% e temperatura a 90ºC (ab)
(O número de tratamentos é 2k, em este caso $2^2$=4)
Unidade Experimental Periodo de tempo para cada reação
Réplicas Repetições do esperimento realizado nas mesmas condições
experimental, no caso do exemplo sob o mesmo nível de temperatura
e reativo. Quanto mais réplicas, mais confiáveis os resultados do
experimento.

Construiremos uma tabela como abaixo:

Tratamento A B Y
0 -1 -1 26,6
(a) 1 -1 40,9
(b) -1 1 11,8
(ab) 1 1 34
0 -1 -1 22
(a) 1 -1 36,4
(b) -1 1 15,9
(ab) 1 1 29
0 -1 -1 22,8
(a) 1 -1 36,7
(b) -1 1 14,3
(ab) 1 1 33,6

Faremos o upload dos dados no sistema

Faremos o gráfico de cubo

Clicando em Calcular obtemos os resultados.

Os resultados são:

Médias dos valores

A B Y
1 -1 -1 23.8
2 1 -1 38.0
3 -1 1 14.0
4 1 1 32.2

Gráfico de médias da resposta