An {\em $m\times n$ row-column factorial design} is an arrangement of the elements of a factorial design into a rectangular array. Such an array is used in experimental design, where the rows and columns can act as blocking factors. If for each row/column and vector position, each element has the same regularity, then all main effects can be estimated without confounding by the row and column blocking factors. Formally, for any integer $q$, let $[q]=\{0,1,\dots ,q-1\}$. The $q^k$ (full) factorial design with replication $\alpha$ is the multi-set consisting of $\alpha$ occurrences of each element of $[q]^k$; we denote this by $\alpha\times [q]^k$. A {\em regular $m\times n$ row-column factorial design} is an arrangement of the the elements of $\alpha \times [q]^k$ into an $m\times n$ array (which we say is of {\em type} $I_k(m,n;q)$) such that for each row (column) and fixed vector position $i\in [q]$, each element of $[q]$ occurs $n/q$ times (respectively, $m/q$ times). Let $m\leq n$. We show that an array of type $I_k(m,n;q)$ exists if and only if (a) $q|m$ and $q|n$; (b) $q^k|mn$; (c) $(k,q,m,n)\neq (2,6,6,6)$ and (d) if $(k,q,m)=(2,2,2)$ then $4$ divides $n$. This extends the work of Godolphin (2019), who showed the above is true for the case $q=2$ when $m$ and $n$ are powers of $2$. In the case $k=2$, the above implies necessary and sufficient conditions for the existence of a pair of mutually orthogonal frequency rectangles (or $F$-rectangles) whenever each symbol occurs the same number of times in a given row or column.
翻译:$2 美元 美元 列 - 列 - 列 - 列 - 系数设计} 是一个要素设计要素的组合, 一个要素值 $ 美元, 一个矩形阵列 。 这个阵列用于实验设计, 一个行和列可以起到阻塞作用。 如果每个行/ 栏和向量位置都具有相同的规律性, 那么所有主要效果都可以在不与行和列阻塞系数混在一起的情况下进行估计 。 形式上, 对于任何整数 $, 让 $( q) 美元, 1,\ 美元, q 美元 美元 。 美元( 美元 美元 美元 美元, 美元 美元 美元 美元 。 美元 数列, 美元 美元 美元 美元 ; 美元 数列 的多重设置, 美元 美元 数 数 。 以 美元 美元 。