実験計画法 統計学・QC検定

主効果とは何か?

はじめに

実験計画法において、「主効果(しゅこうか)」という言葉は非常に重要です。
主効果を理解することで、どの因子が結果にどれだけ影響を与えているのかを、
はっきりと把握できるようになります。

この記事では、「主効果とは何か?」を、カレー作りの例を中心にやさしく解説します。

主効果とは?🎯

主効果の定義

主効果とは、ある因子だけを変えたときに、結果(応答)がどれくらい変化するかを表す効果のこと。

簡単に言えば、
「この条件だけを変えたら、結果にどれくらい影響があるのか」
を見るものです。

カレー作りで考える🍛

たとえば、次の条件でカレーを作るとしましょう。

因子水準1水準2
肉の種類牛肉🐮鶏肉🐔
スパイスの量少なめ多め

ここで、
「肉の種類」を牛肉から鶏肉に変えたら、
カレーの「おいしさスコア」が5点下がったとします。

これが「肉の種類」という因子の主効果です。

主効果のイメージ

肉の種類平均おいしさスコア
牛肉85点
鶏肉80点

このとき、
牛肉と鶏肉の差=5点

➡ この「5点の差」が肉の種類の主効果です!

主効果を見る意味🔍

理由内容
どの因子が大きな影響を持っているかを特定できる重要な因子を見極める
無駄な因子を省ける影響が小さい因子は省略して効率化できる
最適な条件を設計できる影響の大きい因子をうまくコントロールできる

実験の目的は、「何を変えれば結果がよくなるか」を探ることです。
主効果をきちんと見れば、どの因子を重視すべきかがすぐにわかります。

たとえ話:カレーのレシピ改良🍛

あなたが「最高のカレー」を目指しているとしましょう。
肉の種類、スパイス量、煮込み時間を変えて何度も作った結果、

  • 肉の種類を変えると味が大きく変わった(差が10点)
  • スパイスの量を変えると、少しだけ味が変わった(差が2点)
  • 煮込み時間を変えても、ほとんど変わらなかった(差が0.5点)

という結果になったとします。

この場合、
肉の種類の主効果が一番大きいので、
まず「肉の種類」を重点的に改善するべきだとわかります。

主効果をまとめた表📋

因子主効果(スコアの差)コメント
肉の種類10点差影響大、最優先で検討
スパイスの量2点差影響中程度、次点で検討
煮込み時間0.5点差影響小、優先度低い

こうして、どの因子に注目すべきかが一目でわかるようになります。

まとめ📝

主効果とは、
因子ごとに結果へどれだけ影響しているかを数値で表すものです。

主効果を正しく見れば、

  • どの条件を優先的に改善すべきか
  • どの条件はあまり気にしなくていいか

がはっきりします。

実験計画法において、「主効果を見る力」は、最も重要なスキルのひとつです。

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次の記事では、
「交互作用とは何か?」「なぜ交互作用を見る必要があるのか?」
というテーマを解説します。

ここを理解すると、因子同士の組み合わせ効果まで見抜けるようになり、
より高度な実験設計ができるようになります!

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