[실험계획법] 요인(Factor)과 수준(Level)

요인(Factor)

 요인이란 실험의 결과에 영향을 미치는 변수 중 우리가 선택한 변수를 의미합니다. 예를들어 여러분이 휴대폰 배터리의 지속시간에 대한 실험을 한다고 생각해봅시다. 휴대폰 배터리의 지속시간을 결정하는 변수는 외부의 온도, 습도, 배터리 양극재 물질, 배터리 표면 소재 등 매우 많은 종류의 변수들이 존재합니다. 이렇게 많은 변수 중 외부의 온도에 따라 휴대폰 배터리의 지속시간 변화를 실험하기로 정했을 때, 외부의 온도를 요인이라고 합니다. 이해가 되셨나요?

 이렇게 우리가 정한 요인은 일반적으로 알파벳 대문자로 표기한다는 사실 또한 잊지 맙시다.

 

요인의 선택

그렇다면 실험을 진행할 요인은 어떻게 선택해야 할까요? 답은 간단합니다. 구체적으로 서로 독립적인 요인을 채택해야 합니다. 또한 실험의 종류에 따라 요인의 수도 많아질 수 있습니다. 

 예를들어 위의 휴대폰 배터리 지속시간에 대한 실험을 할 때 요인을 외부의 온도와 계절을 선택했다고 합시다. 이러한 요인 설정은 타당할까요? 정답은 '타당하지 않다.'입니다. 계절이 변하면 외부 온도가 일반적으로 변하므로 선택한 요인인 외부의 온도와 계절은 서로 독립적인 관계가 아니기 때문입니다. 하지만 요인이 서로 독립적이기만 하다면 요인의 수는 몇개를 고르든 관계가 없습니다.

 

수준(Level)

 수준이란 우리가 채택한 요인을 변환시키는 조건으로 숫자 하첨자를 이용하여 표기합니다. (ex. A₁, A₂, A₃...) 

예를들어 온도를 요인으로 설정하였다면 온도의 크기에 따라 수준을 구분할 수가 있습니다. 

 

수준의 선택

그렇다면 수준은 어떻게 선택해야 할까요? 먼저, 수준의 개수는 6개를 넘기지 않는 것이 좋습니다. 수준이 너무 많아지면 후에 수행해야 할 실험의 수가 너무 많아질 수 있기 때문입니다. 따라서 2~5개의 수준을 실험자가 생각하고 있는 영역에서 선택하면 됩니다. 이 때, 현재 일반적으로 사용되는 요인의 수준(ex. 온도의 경우 25℃)은 포함시키는 것이 바람직합니다.