【まとめ】究める！実験計画法

教科書の専門用語を丸暗記しただけでは、すぐに実験計画法がわからなくなります。上の5つが自分の言葉で説明できることが重要です。不安ならば、記事を読んで理解を深めていきましょう。

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【簡単】実験計画法とは何かがすぐわかる【初心者向け】 本記事では、実験計画法の入り口がすぐ理解でき、分散分析、主効果、誤差、残差など実験計画法の基本がすぐ理解できます。

【簡単】実験計画法のフィッシャー3原則がすぐわかる方法 本記事では、実験計画法のフィッシャー3原則がなぜ必要なのかをわかりやすく解説します。

なぜ、実験計画法は分散で検定するのかが5分でわかる【初心者向け】 丸暗記に走りがちですが、実験計画法は分散分析してF検定する理由をわかりやすく解説します。

【本記事限定】実験計画法では実験回数を減らすために直交性が必須 実験計画法の直交表はなぜ直交しなければならないのか？直交性とは何か？なぜ直交性があれば実験回数が減らせるのか？をわかりやすく解説します。

【簡単】実験計画法の交絡(別名)とはキャラがかぶっていること 実験計画法の交絡(別名)を解説します。実験計画法のメリットである実験回数が減らせる理由など、交絡について知りたい方は必見です。

【簡単】実験回数を減らせるラテン方格法がわかる 本記事では、実験計画法で出てくるラテン方格法やグレコ・ラテン方格法を解説します。実験回数を減らす手法としてラテン方格法や直交表との違いを早く理解したい方は必見です。

実験計画法のプーリングがわかる 実験計画法のプーリングする判断基準やプーリングして変わる値、変わらない値やその理由をわかりやすく解説します。

二元配置実験(交互作用有り)の平方和の分解ができる【初心者必見】 二元配置実験を例に、データの分解を解説し、主効果・交互作用・残差の値や平方和の分解を解説します。実験計画法の本質を理解するために必須な記事です。

【簡単】データの構造式で実験計画法がわかる(必読) 多元配置実験、乱塊法、分割法など難解な解法はデータの構造式さえ理解すればすべてがわかります。実験計画法をマスターするために絶対読んでほしい記事です。

【簡単】データの構造式から母平均の点推定が導出できる 本記事では、データの構造式さえ理解すれば、すべての実験において、母平均の点推定値を求める式が導出できます。

【重要】データの構造式から有効反復数が導出できる 最適条件の母平均の点推定から有効反復数の導出方法がわからず、田口の式や伊奈の式を丸暗記してませんか？実は、データの構造式さえあればすべて導出できます！

サタースウェイトの等価自由度が導出できる【本記事限定】 サタースウェイトの等価自由度は導出できますので解説します。また乱塊法と分割法での活用方法を解説します。

一元配置実験の分散分析・区間推定が解ける【必見】 一元配置実験の分散分析、分散の期待値の導出、区間推定の導出を解説し、公式丸暗記ではなく本質を学ぶことができます。

三元配置実験(繰り返し有り)の分散分析・区間推定が解ける【必見】 三元配置実験(繰り返し有り)の分散分析、分散の期待値の導出、区間推定の導出を解説します。これくらいはできるようになりましょう。

枝分かれ実験(直列型)の分散分析・区間推定が解ける【必見】 直列型の枝分かれ実験の分散分析、分散の期待値の導出、区間推定の導出を解説し、自力で式が導出できるようになりましょう。

【簡単】2水準の直交表のつくり方【必見】 直交表はデータの構造式から自力で作ることができます。暗記不要で本質を理解しましょう。

【本記事限定】直交表の実験回数と割当て列数が決まっている理由がわかる【必見】 実験計画法の直交表の列数はなぜ１つに決まっているの？と説明できますか？本記事では、実験計画法の直交表の列数を求める方法を解説します。

実験計画法の線点図がわかる【必見】 本記事では、直交表への割当て方に役立つ線点図の書き方と種類について解説し、線点図を活用するときの注意点を紹介します。

【本記事限定】3水準以上の直交表には交互作用が複数列ある理由 本記事では、データの構造式から直交表の交互作用列が複数必要な理由を解説します。

【本記事限定】直交表の各列の平方和の式は自力で導出できる【必見】 本記事では、実験計画法の直交表の各列の平方和を導出する方法を詳しく解説します。

以前、ブログ解説していましたが、１つのPDFにまとめました。勉強に役立ててください。

【QCプラネッツ実験計画法プレミアム勉強プリント】 実験計画法で大事なエッセンスをテキストにまとめました。必読です！

内容は以下です。応用レベルをわかりやすく解説しています。130ページあります。

これだけ、確認できれば、実験計画法はマスターできますよね！！

【QCプラネッツ実験計画法プレミアム勉強プリント】 実験計画法で大事なエッセンスをテキストにまとめました。必読です！

私は、日本にある実験計画法の教科書をほぼ全て読破しました。どの本も章立てが同じです。出版元が学会や規格団体なので、構成をそろえたのでしょう。それが難しくしている理由だと思います。

上表のように、第１章で、因子、水準、交互作用、残差、データの構造式などの基本を一通り解説し、
第2章以降は、章ごとにそれぞれの解法を解説するパターンがほとんどです。

★よくある教科書のメリット

★よくある教科書のデメリット

実際、私自身、多くの教科書を読んで研究しましたが、著者の癖が最後まで苦労しました。

★実験計画法を究める方法を提案

この3つが、重要と考え、ブログに挙げると決めました。

再掲しますが、わかりやく実験計画法を究める順番を提示します。この順番でQCプラネッツは解説しています。

実験計画法は、分散分析表を作ることが重要と思われがちですが、実は違います。データの構造式をおさえてください。QCプラネッツは、実験計画法の全手法とも、データの構造式から入ります。

★なぜデータの構造式が最重要なのか？

自分で立てたモデル式である、データの構造式が自由度、分散分析から推定区間などすべての分析結果を導きます。データの構造式の特徴によって手法の個性が出ているので、手法の違いはデータの構造式を比較すればよく理解できます。

データの構造式を自分で立てて、手法によって比較することによって、実験計画法の本質が理解できるようになります。これをしないと、意味が理解できないややこしい問題となるだけです。

手法ごとに暗記せず、どの手法でも次の攻め方で解いていきます。

手順1から5にすべて、「データの構造式」が入っていますね。1つの解法で、多元配置実験、直交表、乱塊法・分割法、多水準法・擬水準法などの手法が解けます。

データの構造式さえおさえれば実験計画法は簡単！までは言えません。メリットとデメリットを列挙します。

★データの構造式を活用するメリット

★データの構造式を活用するデメリット

デメリットは、「慣れるまでが大変！でも慣れると究められる」です。実は教科書は、最初の慣れるまでの大変さを少しでも簡単にするために、手法ごとに章立てしているのです。しかし、それでは実験計画法が何をやっているのかが見えにくくなるのです。

デメリットもありますが、デメリットである煩雑な計算や導出過程は、QCプラネッツの各記事で解説していますので、目を通すと早く慣れます。大丈夫です。

データの構造式から実験計画法を分析すると、実験計画法はいろいろ誤解されていることに気が付きます。

QCプラネッツから、おすすめな本をいくつか紹介します。

3段階に分けます。

では、推薦図書を紹介します。

私も、QC検定®2級の対策本だけ解いて合格しましたが、それでも難解でした。

まず、目標は、二元配置実験(繰返し有り)を解き方暗記してもOKなので、解けることです。

★推薦図書

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入門書としてわかりやすく書いていますが、中級レベルな本です。フィッシャーの三原則、データの構造式、乱解法・分割法、処理間差の区間推定などをわかりやすく解説しています。

図解入門よくわかる最新実験計画法の基本と仕組み［第2版］ [ 森田浩 ] 価格：2090円（税込、送料無料) (2021/11/17時点)

ページ数が少なく、わかりやすく解説しています。特に、平方和の分解、ラテン方格法と実験計画法の違いを分かりやすく解説しており、QCプラネッツの記事のベースにもなっています。

【送料無料】 よくわかる実験計画法 / 中村義作 【本】 価格：2530円（税込、送料無料) (2021/11/17時点)

実験計画法を自信もって学んだといえるレベルに誘ってくれる１冊です。一元～多元配置、乱解法、分割法、直交表、線点図、多水準表、擬水準法の分散分析、分散の期待値の導出の過程をわかりやすく解説しています。

品質管理のための実験計画法テキスト改訂新版 [ 中里博明 ] 価格：4620円（税込、送料無料) (2021/11/17時点)

これらの本を読破すると、「実験計画法が分かる」と自信もって言えますし、ＱＣ検定®１級合格は確実でしょう。

私がそうでした。

次の点で、まだ不安要素があるのではないでしょうか？

まだまだ、わからないことだらけでした。それを解決する参考書を紹介します。この上級レベルを超えて作られた記事をQCプラネッツでは紹介しています。

★推薦図書

永田先生の参考書は必須です。分厚いですが、分散分析の導出など計算でつまづきやすいポイントをたくさん書いています。現在、本屋で販売している中で最も濃密な１冊です。サタースウェイトの等価自由度も丁寧に解説しています。QCプラネッツではさらに丁寧に解説した記事があります。

入門実験計画法 [ 永田靖 ] 価格：4620円（税込、送料無料) (2021/11/17時点)

絶版ですが、誰もが思うなぜなぜな疑問をたくさん解説しています。データの構造式から区間推定の式の導出、直交表の繰返し使う場合の残差の扱いなどがわかりやすく解説しています。

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古書になりますが、分散分析表の分散の期待値E[V]の導出過程がわかりやすく解説しています。実験計画法をマスターするには、期待値E[V]の導出過程が自由自在にできることです。

初等実験計画法テキスト改訂版 [ 石川馨 ] 価格：3080円（税込、送料無料) (2021/11/17時点)

最後に、実験計画法といえば、田口先生です。田口先生の本も上下セットで一度は読んでおきたいです。実験計画法は多くても3因子までですが、4因子、5因子でも計算するガッツを身につけると、各手法の違いや特徴が簡単にわかるようになります。

実験計画法（上）第3版　復刻版 [ 田口玄一 ] 価格：8800円（税込、送料無料) (2021/11/17時点)

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以上、推薦図書を紹介しました。もちろん、ＱＣプラネッツの記事がベストですが、先人の良書も大切です。

実験計画法のすべてを解説しました。