Python DOE水準表を作成してcsvファイルに出力する - PythonとVBAで世の中を便利にする

'23/11/05更新：コードの可読性を向上させました。
　本記事では、Pythonで任意の数の組み合わせによるDOE（実験計画法）を作成する雛形コードを載せました。
　使用方法は、本コード中にある「param_dict」と名付けた辞書に、作成したい水準の各パラメータを設定するだけです。例えば、下記例では入力因子にLength, Weight, Young_modulus, CTE, Testerの5つを設定し、各々のパラメータ（媒介変数）数は、4, 2, 3, 3, 2個を設定した場合です。

# パラメータを辞書型で設定する。数はいくらでも良い。
param_dict = {
'Length1': (1, 2, 3, 4),
#'Length2': (2, 4, 6, 8),
'Weight': (10, 50),
'Young_modulus': (100, 150, 200),
'CTE':(8e-6, 17e-6, 20e-6),
'Tester':('A', 'B')
}

　上記の設定で本コードを実行すると、下図のような144水準(=4×2×3×3×2)の水準表をcsvファイルで作成することができます。

f:id:HK29:20200804230658p:plain

■本プログラム

from itertools import product
import pandas as pd
import datetime
now = datetime.datetime.now()
now = now.strftime("%y%m%d")

# 作成する水準表のファイル名
save_file_path = f"{now}_doe.csv"

# 入力パラメータを辞書で作成
input_params = {
    'Length1': (1, 2, 3, 4),
    #'Length2': (2, 4, 6, 8),
    'Weight': (10, 50),
    'Young_modulus': (100, 150, 200),
    'CTE':(8e-6, 17e-6, 20e-6),
    'Tester':('A', 'B')
}

# 総組み合わせを作成
combinations = list(product(*input_params.values()))

# pandasデータフレームにする
df = pd.DataFrame(combinations, columns=input_params.keys())

# 列をコピペ(Length2の因子がLength1と等しい値で良い場合)
#df['Length2'] = df['Length1']

# 列の並び替え
#df = df.loc[:, ('Length1', 'Length2', 'Weight', 'Young_modulus', 'CTE', 'Tester')]

# csvファイルに出力する
df.to_csv(save_file_path, sep=",", index=False, encoding="utf-8")