Solution d'analyse de données

Générer un plan d’expériences dans le cadre d’une analyse sensorielle dans Excel

20/10/2017

Plan d’expériences dans le cadre d’une analyse sensorielle

La planification expérimentale est une étape fondamentale pour quiconque veut s’assurer que les données collectées seront exploitables dans les meilleures conditions statistiques possibles. Rien ne sert de faire évaluer des produits par un panel de juges si l’on ne peut ensuite comparer les produits dans des conditions statistiques satisfaisantes. Il n’est par ailleurs pas nécessaire de faire évaluer tous les produits par tous les juges pour pouvoir comparer les produits entre eux.

Lorsque l’on veut faire évaluer par exemple 10 produits par un panel de consommateurs, se pose dans un premier temps la question du nombre de consommateurs à faire intervenir, sachant qu’il peut exister des contraintes techniques (on n’a accès qu’à un nombre limité de consommateurs entrainés) ou des contraintes budgétaires. Une fois le nombre de consommateurs arrêté, 60 dans notre exemple, se pose la question du nombre maximum de produits que peut évaluer un consommateur à chaque session, rarement pour des raisons budgétaires, mais plus souvent en raison de contraintes physiologiques : un consommateur, même entrainé, ne peut pas nécessairement garder toutes ses capacités sensorielles s’il évalue trop de produits à la suite. Imaginons que l’expérience montre que 3 produits est un maximum pour une session et que deux sessions peuvent être organisées.

La génération du plan va donc essayer de concilier la triple exigence suivante :

  • Les produits doivent être vus par autant de juges que possible et avec une fréquence globale pour les différents produits aussi homogène que possible,
  • Chaque produit doit être vu dans les différentes positions au cours de chaque session, avec une fréquence globale pour chaque couple (position, produit) aussi homogène que possible
  • Les différents couples ordonnés de produits doivent être présents dans le plan d'expériences avec une fréquence aussi homogène que possible.

Jeu de données pour générer un plan d'expérience dans le contexte de l'analyse sensorielle

Une feuille Excel contenant les résultats de cet exemple peut être téléchargée en cliquant ici.

Paramétrer un plan d'expérience dans le contexte de l'analyse sensorielle

Une fois XLSTAT lancé, cliquez sur l’icône Analyse de données sensorielles et choisissez la fonction Plans d’expérience pour l’analyse sensorielle.

XLSTAT menu analyse de données sensorielles, plan

Une fois le bouton cliqué, la boîte de dialogue apparaît. Vous pouvez alors entrer les valeurs souhaitées. Vous devez enter le nombre de produits, le nombre de produit à tester par juge, le nombre de juge ainsi que le nombre de sessions.

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Dans les options, nous utiliserons l’algorithme rapide, le déterminant est un lambda de 0,5 (voir l’aide d’XLSTAT pour plus de détails sur ces points).

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Une fois que vous avez cliqué sur le bouton OK, les calculs sont effectués, puis les résultats sont affichés.

Interpréter les résultats de la génération d'un plan d'expérience dans le contexte de l'analyse sensorielle

XLSTAT vous donne d’abord les résultats pour les deux sessions combinées et ensuite les résultats session par session. Le premier tableau rassemble les valeurs obtenues pour la D-efficacité et la A-efficacité (voir l’aide d’XLSTAT pour plus de détails).

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Le second tableau affiché est le plan expérimental tel qu’il a été généré avec une ligne par juge et une colonne par dégustation. On a donc 60 lignes (un extrait est affiché ci-dessous) et 6 colonnes, 3 par session.

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Ce tableau va permettre d’organiser l’expérimentation. Les tableaux suivants sont des tableaux permettant de mieux comprendre le plan généré. Ils concernent tous les 2 sessions.

Le tableau des cooccurrences indique combien de fois deux produits ont été évalués par un même juge.

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Le tableau des fréquences de colonne indique combien de fois chaque produit a été vu à chaque étape de l'expérience. Ce tableau doit être le plus près possible d’un tableau constant.

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Le tableau des carry-over indique combien de fois chaque produit a été évalué juste après un autre.

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Le tableau du plan d'expériences pourra être analysé avec une ANOVA, une fois les évaluations recueillies. On a donc 4 colonnes, une pour la session, une pour le juge, une pour le rang et une pour le produit. Ce tableau aura donc 2*60*3 lignes (360 lignes).

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En ajoutant les évaluations obtenues après expérimentation dans la colonne suivante on pourra lancer une ANOVA avec XLSTAT ou une caractérisation de produits avec XLSTAT-Analyse de données sensorielles. Dans la suite des sorties, les détails pour chaque session sont affichés. Cet outil permet donc de créer très rapidement des plans expérimentaux adaptés à l’analyse sensorielle avec XLSTAT-Analyse de données sensorielles.

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