Zufällige Reihenfolge, Blockbildung und Wiederholung

Warum das wichtig ist

Wird ein Versuch über einen Tag hinweg durchgeführt, können sich Material, Umgebung, die Erwärmung der Maschine oder der Zustand des Messmittels ändern. Wird die erste Bedingung immer morgens, die andere immer am Tagesende erprobt, wird die Quelle des beobachteten Unterschieds unklar. Die zufällige Reihenfolge verringert dieses Risiko, indem sie die Bedingungen in einer vom Ergebnis unabhängig gewählten Reihenfolge über die Zeit verteilt. Wann jede Bedingung angewendet wird, muss vor dem Versuch festgelegt werden. Zufälligkeit bedeutet nicht, dass nichts aufgezeichnet wird oder die Durchführung beliebig erfolgt. Im Gegenteil: Die gewählte Reihenfolge wird beibehalten, und die tatsächliche Durchführungsreihenfolge wird zusätzlich aufgezeichnet. Kommt es zu einer unerwarteten Unterbrechung, bleibt ihre Stelle sichtbar; die Tabelle nachträglich zufällig zu ordnen ändert die vergangene Durchführung nicht.

Die Blockbildung steuert eine bekannte Quelle der Variabilität innerhalb des Vergleichs. Wird zwischen den Tagen ein Unterschied erwartet, kann jeder Tag ein Block sein. Das Ziel ist nicht, die Tage für gleich zu halten; die Methode soll ermöglichen, die Bedingungen innerhalb desselben Tages zu vergleichen. Dafür werden die zu vergleichenden Bedingungen in jedem Block vertreten. Wird A niedrig nur am ersten Tag und A hoch nur am zweiten Tag angewendet, sind Tag und Änderung von A miteinander verknüpft. Mehr Proben zu sammeln löst diese Verknüpfung nicht. Auch eine Spalte mit dem Namen Block ist allein keine Lösung. Der Versuchsplan muss tatsächlich einen Vergleich über gemeinsamen Umfang erlauben. Die Struktur des Plans kommt vor der späteren Rechnung. Blockbildung bedeutet auch nicht, nach dem Produktionsergebnis Klassen zu bilden. Die Tage werden definiert, bevor Ergebnisse zu sehen sind, und der Platz jeder Bedingung innerhalb des Tages wird vorab geplant. Hohe Zielgrößen in einem Block und niedrige in einem anderen zu sammeln erklärt die Quelle der Variabilität nicht. Eine solche Trennung ohne Bezug zur tatsächlichen Bedingungsaufzeichnung kann nicht so gedeutet werden, als habe sie die Struktur des Versuchs geändert.

Wiederholung ist die unabhängige erneute Anwendung derselben Bedingung. Wiederholungen mit neuen Proben und definierter Anwendung liefern Informationen darüber, ob das Ergebnis erneut erzielt werden kann. Das erneute Ablesen derselben Probe ist eine Messwiederholung; sie beantwortet eine andere Frage. Stammen wiederholte Anwendungen aus sehr ähnlichen Quellen, wird die Unabhängigkeit gesondert bewertet. Jede Einheit kann den Einfluss einer gemeinsamen Charge tragen. Deshalb sind Probenkennung, Materialgruppe und Anwendungsaufzeichnung wichtig. Dieselbe Bedingung an verschiedenen Tagen anzuwenden erhöht die Information zwischen den Tagen, zeigt aber die Streuung innerhalb jedes Tages nicht allein. Im Bericht muss klar angegeben werden, welche Variabilität beobachtet wurde.

Zufällige Reihenfolge, Blockbildung und Wiederholung sind keine Lösungen, die einander ersetzen. Die zufällige Reihenfolge verringert die systematische Kopplung mit der Zeit; die Blockbildung hält eine bestimmte Unterschiedsquelle im Vergleich getrennt; die Wiederholung liefert Beobachtungen zur Schwankung. Sind alle drei zusammen gut geplant, lässt sich aus einem kleinen Versuch aussagekräftigere Information gewinnen. Dennoch beseitigt die Zufälligkeit nicht alle Ungleichgewichte sicher, und die Blockbildung beweist nicht, dass der Einfluss jedes Tages in allen Bedingungen gleich ist. Ändern sich Bedingungsunterschiede von Tag zu Tag, ist auch das zu untersuchen. Es genügt nicht, einen einfachen Tagesmittelwert abzuziehen und zu sagen, man habe jedes Problem behoben. Die tatsächliche Durchführung des Versuchs wird zusammen mit den berechneten Mittelwerten bewertet.

Formel