2010 年 12 月 3 日
第 20 回 JUSE パッケージ活用事例シンポジウム 補助資料

StatWorks®の新機能紹介「パラメータ設計」（株）日本科学技術研修所
数理事業部

犬伏秀生

1．はじめに弊社では，統計解析パッケージ StatWorks®の次期バージョンの発売を 2011 年度上期頃に予定しております．
開発・設計段階における設計パラメータの決定においては，“ロバストネス”を考慮することが一般的になっており，製造業でのパラメータ設計（タグチメソッド）の活用はますます進んでおります．
このような状況を踏まえ，弊社では，開発・設計におきましてもより多くの方に StatWorks®をご活用頂けることを目指し，StatWorks®の次期バージョンで解析手法「パラメータ設計」の機能強化を行います．
本資料では， StatWorks®の次期バージョンにおける解析手法「パラメータ設計」の機能，及び，システム共通の機能強化内容をご紹介します．
なお，本資料の内容は予告なく変更される場合があります．ご了承下さい．

2．システム共通の主な機能強化ポイント
StatWorks®の次期バージョンでのシステム共通の主な機能強化項目をご紹介します．
（1）リボンコントロールの採用「リボンコントロール」を採用します．
StatWorks®の次期バージョンでは，リボンコントロールは，これまでのメニューバー，ツールバーに代わるユーザーインターフェースであり，Microsoft Office2007・2010 でも採用されています．今後，ソフトウェアの標準的なユーザーインターフェースになると考えられます．

リボンコントロールの長所として，使用可能な機能を一覧で確認できる点が挙げられます．
また，これまではダイアログ上で行っていた設定を，リボン上で直接設定できるようになることもリボンコントロールの長所の一つです．
例えば，StatWorks®の次期バージョンでは，グラフのプロットや線の属性（色，形，太さなど）を，リボン上で変更できるようになります（右図）．
なお，StatWorks®の次期バージョンでは，StatWorks®/V4.0 のツールボタンとメニューボタンは，リボンコントロール上のボタンに統合します．

株式会社 日本科学技術研修所 数理事業部〒151-0051 東京都渋谷区千駄ヶ谷 5-10-11

TEL 03-5379-1465© 2011, The Institute of JUSE. All Rights Reserved.

©The Institute of JUSE

2010 年 12 月 3 日
第 20 回 JUSE パッケージ活用事例シンポジウム 補助資料

（2）グループ・タブによる解析結果の整理
StatWorks®の次期バージョンでは，1 つの解析手法内で出力される解析結果を「グループ」と「タブ」という形で整理し，原則的に一つのウィンドウに出力します．
この解析結果のグループ・タブ化により，1 つの解析手法では極力複数のウィンドウが出力されないようにします．これにより，迷うことなく目的の出力に辿り着けることを目指しています．
特に，1 つの解析手法内で数多くの出力がなされる実験計画法関連，多変量解析関連の解析手法が対象となります．

（3）グラフの機能向上
StatWorks®の次期バージョンでは，出力されるグラフに対し，下記の機能向上を施します．
①

グラフの精緻度向上グラフの精緻度を向上し，見た目の綺麗さを向上させます．
また，透過表示も可能となります（右図は，2つの応答曲面（三次元表現）を透過表示を用いて重ね合せた例となります）．
②

レイアウト変更機能追加
グラフが表示された画面においてレイアウト変更モードに切り替えると，グラフのレイアウトやサイズを自由に変更できます．

図．応答曲面（三次元表現）の重ね合わせの例© 2011, The Institute of JUSE. All Rights Reserved.

2010 年 12 月 3 日
第 20 回 JUSE パッケージ活用事例シンポジウム 補助資料

3．解析手法「パラメータ設計」の機能紹介
3．1．概要3．1．1．主要な機能強化内容
解析手法「パラメータ設計」に関する StatWorks®の次期バージョンでの主な機能強化内容は下記の通りです；


画面構成・機能構成の整理


分析結果画面をグループ・タブで整理

設定ダイアログの数を減らすなど，分析手順を簡易化



Excel 上のデータをコピー&ペーストにより直ぐに解析可能

要因効果図の機能強化
「要因効果図」画面上に最適条件・現行条件の推定値，及び，利得を表示



各因子の最適水準，現行水準を要因効果図上で設定可能

非線形の標準 SN 比に対応

3．1．2．解析可能な設定内容
StatWorks®の次期バージョンの解析手法「パラメータ設計」では，下表の設定内容で解析を行うことができます．下表中の太字下線箇所が StatWorks®/V4.0 からの追加機能となります．
No
設定項目
設定内容
1内側のわりつけ 計画種類
直交表
L4(2^3) ， L8(2^7) ， L9(3^4) ， L12(2^11) ，L16(2^15)，L18(2^1×3^7)，L18(6^1×3^6)，
L27(3^13)，L32(2^31)，L36(2^11×3^12)，
L36(2^3 × 3^13) ， L54(2^1 × 3^25) ，L64(2^63)，L81(3^40)
要因配置
1～4 因子
2SN 比・感度特性の種類
静特性
望目特性，望小特性，望大特性，機能窓法，
デジタルの SN 比
動特性
ゼロ点比例式，一次式，非線形の標準 SN 比，動的機能窓法
その他
SN 比計算後データ（SN 比），SN 比計算後データ（SN 比・感度）
3SN 比の種類
田口の SN 比，エネルギー比型 SN 比4オプション
Ve を引かない，感度として傾きβ・平均値 m を使用
5
外側のわりつけ 誤差因子のわりつけ
誤 差 因 子 の 2～20 水準
調合
直交表
選択可能な直交表は内側直交表と同じ
要因配置
1～4 因子6信号因子の水準数全ての実験 No で等しい，実験 No によって異なる
7信号因子の水準値全ての実験 No で等しい，実験 No によって異なる
8
標準条件
わりつけた誤差条件に標準条件が含まれる，平均値を標準条件の出力とする，標準条件の出力を値で指定する

3．2．出力画面（ゼロ点比例式の場合）
StatWorks®の次期バージョンの解析手法「パラメータ設計」における，ゼロ点比例式の場合の出力画面をご紹介します．
3．2．1．グループ・タブ構成
ゼロ点比例式の場合の分析結果画面のグループ・タブ構成は下記のようになります（グループ・タブ構成は特性の種類によって変わります）．

© 2011, The Institute of JUSE. All Rights Reserved.2010 年 12 月 3 日
第 20 回 JUSE パッケージ活用事例シンポジウム 補助資料

3．2．2．分析手順と出力画面との対応
ゼロ点比例式の場合の分析手順と出力画面との対応は下記のようになります．

3．2．3．主要な出力画面例
ここでは，『入門タグチメソッド』

立林和夫著，日科技連，p.81-87 に記載された事例データ（冷却システムの機能性の改善）を用いて，StatWorks®の次期バージョンの解析手法「パラメータ設計」の出力画面例をご紹介します．
冷却システムの機能性の改善（『入門 タグチメソッド』 立林和夫著，日科技連，p.81-87）
内側計画種類L18

制御因子

内側直交表にわりつけたパラメータと水準は以下の通り（▽：現行水準）；
パラメータ
第 1 水準第 2 水準 第 3 水準
A 遮へい板なし▽
あり－4060
B 外装と吸気部の距離20▽6040
C 吸気部と熱源の距離
110▽150
D 開口部の高さ
30▽150E 排気ダクトの高さ30▽F 熱源上部の穴径大▽
中なし
G 熱源下部の穴径なし▽
中大5040H 熱源と排気ダクトの距離60▽

誤差因子

外側にわりつけた誤差因子と水準は以下の通り；
第 1 水準誤差因子
N 排気口の障害物の有無
信号因子
（入力）

N1

第 2 水準排気口に障害なし

N2

外側にわりつけた信号因子と水準値は以下の通り；
信号因子
モータ電圧 V

第 1 水準第 2 水準第 3 水準

5V

15V

25V

特性値（出力）

熱源位置の風速

入出力関係式

ゼロ点比例式（熱源位置の風速 y＝β×モータ電圧 V）© 2011, The Institute of JUSE. All Rights Reserved.

排気口に障害あり2010 年 12 月 3 日
第 20 回 JUSE パッケージ活用事例シンポジウム 補助資料

（1）
「パラメータ設計の設定」ダイアログ
メニュー「パラメータ設計」を選択すると，「パラメータ設計の設定」ダイアログが表示されます．
「パラメータ設計の設定」ダイアログでは，内側計画種類，SN 比，外側わりつけなどの分析に関する各種設定を行います．

（2）「実験データ」タブ「実験データ」タブには，「パラメータ設計の設定」ダイアログの設定内容に基づいて作成された計画表が出力されます．この計画表に解析対象データを入力します．

© 2011, The Institute of JUSE. All Rights Reserved.

2010 年 12 月 3 日
第 20 回 JUSE パッケージ活用事例シンポジウム 補助資料

（3）
「入出力図」タブ「入出力図」タブには，実験 No 毎の入力値と出力値との関係をグラフで示します．このグラフより，外れ値やSN 比・感度の改善見込みの確認などを行うことができます．なお，本タブは動特性の場合のみ表示されます．

（4）「SN 比・感度」タブ「SN 比・感度」タブには，実験データから算出された SN 比，感度が並列表示されます．

© 2011, The Institute of JUSE. All Rights Reserved.

2010 年 12 月 3 日
第 20 回 JUSE パッケージ活用事例シンポジウム 補助資料

（5）
「要因効果図」タブ「要因効果図」タブには，要因効果図が表示されます．また，最適条件や現行条件を要因効果図上で指定でき，それらの条件に対する推定値と利得も表示されます．

4．おわりに本資料では，StatWorks®の次期バージョンの解析手法「パラメータ設計」の機能，および，システム共通の機能強化内容をご紹介しました．
StatWorks®の次期バージョンでは，新規機能の追加だけではなく，既存機能につきましても使い易いように改良し，ユーザーの方の StatWorks®の更なる活用に繋げていければと考えております．
今後とも StatWorks®をご活用いただけますよう宜しくお願い申し上げます．

© 2011, The Institute of JUSE. All Rights Reserved.

2010 年 12 月 3 日
第 20 回 JUSE パッケージ活用事例シンポジウム 補助資料

5．実験計画法関連機能の機能強化項目一覧（予定）（1）要因配置実験・直交配列表
No
解析手法（群）
機能強化項目1
直 交 表 実 験 の た め ・擬水準法，多水準作成法を用いた計画表を出力できるようにする．の計画
2
直交配列表・分析結果画面をグループ，タブにより整理する．
要因配置実験
・解析手法「直交配列表」，「要因配置実験」の画面構成（グループ・タブ構成）は原則的に共通化し，使い易くする．
3・「推定値」タブに，個々のデータの予測区間（下限値，上限値）を新規に出力する．
・「推定値ﾌﾟﾛｯﾄ」タブの推定値プロット上に個々のデータの予測区間をバーで表示する．
4
多元配置分散分析
・「ﾃﾞｰﾀﾌﾟﾛｯﾄ」タブを新規に追加する．
5
直交配列表・擬水準法，多水準作成法を用いた計画表に対する実験データを解析できるようにする．
（2）応答曲面法
No
解析手法（群）
機能強化項目1
応答曲面法のための ・「計画の拡張」機能を追加する．
計画
2
・「D-最適計画」，「計画の拡張」機能で，質的因子を含む交互作用項，3 次以上の交互作用項をモデルに取り込むことができるようにする．
3・「D-最適計画」，「計画の拡張」機能で，計画作成アルゴリズムを乱数を使用したアルゴリズムに変更する．
4・「D-最適計画」，「計画の拡張」機能の「実験の計画」画面に CN 値（計画行列の相関係数行列の固有値の最大値と最小値の比）を出力する．
5
・「D-最適計画」，「計画の拡張」機能に，実験回数を評価する機能を追加する．
6
1 特性の最適化
・分析結果画面をグループ，タブにより整理する．
多特性の最適化・解析手法「1 特性の最適化」，「多特性の最適化」の画面構成（グループ・タブ構成）は原則的に共通化し，使い易くする．
7・「変数の指定」ダイアログにおいて，質的因子を含む交互作用項，3 次以上の交互作用項を作成し，モデルに取り込むことができるようにする．
8・水準のコード化，項目化機能（1 次項をコード化した上で，1 次項，2 乗項，交互作用項の水準範囲を揃える機能）を追加する．
9・「分散分析表」タブに要因「2 次効果」（Curvature）を表示する（ただし，特定の条件を満たす計画の場合のみ）．
10・応答曲面を三次元で表示する機能を追加する．
11・「最適化ｸﾞﾗﾌ」タブのダウンヒルシンプレックス法による最適化機能において，複数の探索開始点を指定できるようにする．
12・「最適化ｸﾞﾗﾌ」タブに，各特性に対する個々のデータの予測区間をバーで表示する．
・「予測」タブに，各特性に対する個々のデータの予測区間を出力する．
（3）品質設計（タグチメソッド）
No
解析手法（群）
機能強化項目1
パラメータ設計・特性の種類として「機能窓法」，「デジタルの SN 比」，「非線形の標準 SN 比」，「動的機能窓法」を新規に追加する
2・内側計画の種類に，要因配置（1～4 因子），直交表 L4，L54(2^1×3^25)，L36(2^3×3^13)を追加する．
3・分析結果画面をグループ，タブにより整理する．
4・信号因子の水準数や水準値が実験 No によって異なる場合にも対応する．
5・エネルギー比型 SN 比に対応する．
6・動特性の場合，「入出力図」タブに実験 No 毎の入出力図（横軸：入力値，縦軸：出力値）を新規に出力する．
（4）その他
No
解析手法（群）
機能強化項目1
ロバスト最適化・解析手法「ロバスト最適化」を追加する．
2
効果ﾌﾟﾛｯﾄ
・解析手法「効果ﾌﾟﾛｯﾄ」で出力するグラフを見易く改良する．

© 2011, The Institute of JUSE. All Rights Reserved.

掲載されている著作物の著作権については，制作した当事者に帰属します．
著作者の許可なく営利・⾮営利・イントラネットを問わず，本著作物の複製・転⽤・販売等を禁⽌します．
所属および役職等は，公開当時のものです．

■公開資料ページ
弊社ウェブページで各種資料をご覧いただけます http://www.i-juse.co.jp/statistics/jirei/■お問い合わせ先(株)⽇科技研 数理事業部 パッケージサポート係 http:/www.i-juse.co.jp/statistics/support/contact.html© 2010, The Institute of JUSE. All Rights Reserved.