DOE試驗設計一、DOE概念二、DOE作用三、DOE步驟四、DOE術語五、DOE方法一、DOE概念假設我們可以控制工序中的自變量（X1.X2…Xn）我們就可以找到改進響應變量(Y1.Y2…Yn)的設置試驗設計(DesignOfExperiment)

：主動控制影響因素的變化，并觀察響應變量的變化并研究其中的影響。試驗目的：是評估自變量對因變量的影響程度。二、DOE作用找出關鍵變量關鍵變量取值找出非關鍵關鍵變量，放寬工差，用低價材料替代關鍵變量取值范圍控制關鍵變量也就控制了過程三、DOE術語響應變量Response:試驗輸出的結果因子Factor:試驗過程中的不同輸入變量如溫度、時間、粘度等水平Level:試驗中對因子的不同設定值如溫度：10度、20度、30度干擾Noise:人不可控制的事物主要影響MainEffect:對單個因子而言,從一個水平到另一個水平的變化對輸出的平均影響交互作用Interaction：兩個因子合起來對總輸出的影響將高于兩個單獨的因子造成的影響重復Replication：以隨機次序重新做一次試驗隨機化Randomization：以一種無固定模式的次序做試驗區(qū)組Blocking:將干擾最小化的方法四、DOE步驟為何進行試驗確定起顯著作用的因子X確認分析階段所假想的X量化因子X對響應Y的影響改進程序的系統(tǒng)方法為何檢驗多個X多個改進機會試驗設計的效率估計因子間交互作用考慮因素試驗的分辨率樣本數、功效和Power重復和復制劃分區(qū)組試驗實施的隨機性敘述試驗目的確定響應變量研究影響因子定義X水平試驗設計收集數據圖形分析分析模型簡化模型殘差分析反應優(yōu)化器驗證試驗分析種類效應：

---正態(tài)檢驗圖、Pareto圖析因：---主要效果圖、交互作用圖、立方圖---ANOVA、回歸分析優(yōu)化：---等值線圖---反應優(yōu)化器五、DOE方法一次一因素試驗全階乘因子試驗（全因子試驗）分數階乘因子試驗（部分實施因子試驗）響應曲面設計分步試驗思想正交試驗設計五、DOE方法所謂一次一個因素法（OFAT），就是先固定一種組合，而其它因子保持固定，然后每次改變一個條件，將相鄰的兩次實驗結果進行比較，以估計兩個條件的效果差異。OFAT=OneFactorAtaTimeOFAT雖然簡單，但對實驗的效率造成影響：--可能進行了不必要的實驗--找出原因因素的時間很長--不知道改變一個因素而其他因素也改變所帶來的影響--不能發(fā)現或了解各因素的組合效果（交互作用）五、DOE方法Factors32Level243812793216845432全階乘試驗的次數：Runs=XkX--水平；k--因子數Runs增加一個水平要大幅度增加實驗次數！全階乘實驗的優(yōu)勢--包含所有主要結果的信息--包含所有交互作用的信息--量化Y=F（X）全階乘實驗的局限性--資源分配過多--時間過長一般因子數≤4時，才用全階乘實驗設計全階乘因子試驗（全因子試驗）：指所有因子的所有水平的所有組合都至少進行一次試驗：五、DOE方法當因子水平超過2時：由于試驗次數隨因子個數呈指數增長.

---通常只作2水平設計一般來講：因子的高、低兩水平+部分中心點之水平設置，相當大程度上可以代替3水平設計，但試驗次數大幅度減少，故最常用。2k因子設計2--表示因子均為2水平；K—表示因子數量；試驗所需的運行次數=2k全因子試驗案例五、DOE方法正交試驗法

通過應用正交表，它的建構，允許每一個因素的效果，可以在數學上，獨立予以評估。可以有效降低實驗次數，進而節(jié)省時間、金錢而且又可以得到相當好的結果。次數ABCDEFG結果123456711111111Y121112222Y231221122Y341222211Y452121212Y562122121Y672211221Y782212112Y8正交表8行表示不同因子水平的組合7列表示最多7個因子1、2表示各因子的兩種水平每個因子出現機會均等任意2列間組合數字各出現2次，其搭配是均等的烘烤時間（A）烘烤溫度（B）目標：改進曲奇的口味和外觀DOE設計及結果烘烤時間 烘烤溫度 (min)

(oF) 口味A B 6 375 41 10 375 50 6 450 4710 450 35 問題：那一個因子比較重要？如何設定重要的因子？

全因子實驗示例－曲奇餅DOE

全因子實驗示例－曲奇餅DOEDOE結果分析實用性分析圖形分析定量分析

全因子實驗示例－曲奇餅DOE實用性分析烘烤時間 烘烤溫度 (min)

(oF) 口味A B 6 375 41 10 375 50 6 450 47 10 450 35

全因子實驗示例－曲奇餅DOE圖形分析烘烤時間 烘烤溫度 (min)

(oF) 口味A B 6(-) 375(-) 41 10(+) 375(-) 50 6(-) 450(+) 4710(+) 450(+) 35

全因子實驗示例－曲奇餅DOE定量分析開始分析之前，用（＋）、（－）號表示每一個水平烘烤時間 烘烤溫度 (min)

(oF) 口味A B － － 41 ＋ － 50 － ＋ 47＋ ＋ 35 烘烤時間 烘烤溫度 (min)

(oF) 口味A B 6 375 41 10 375 50 6 450 4710 450 35

全因子實驗示例－曲奇餅DOE定量分析因子的影響＝高水平平均值－低水平平均值在本例中，A的主要影響＝ ＝42.5-44=-1.5B的主要影響＝ ＝41-45.5=-4.5

全因子實驗示例－曲奇餅DOE交互作用－一個因子的影響取決于另一個因子的水平烘烤時間 烘烤溫度 (min)

(oF) 口味A B AB 6(-) 375(-) ＋ 4110(+) 375(-) － 506(-) 450(+) － 4710(+) 450(+) ＋ 35口味隨著烘烤溫度和時間的變化

全因子實驗示例－曲奇餅DOE交互作用－交互作用的水平可由因子的水平值相乘得出烘烤時間 烘烤溫度 (min)

(oF) 口味A B AB 6(-) 375(-) ＋ 4110(+) 375(-) － 506(-) 450(+) － 4710(+) 450(+) ＋ 35

A x B = AB1 - x - = +2 + x - = -3 - x + = -4 + x + = +交互作用的影響AB=(41+35)/2-(50+47)/2=-10.5

全因子實驗示例－曲奇餅DOEDOE結果分析總結因子 影響

時間 1.5 溫度 4.5 時間×溫度 10.5 不敏感不敏感9、青少年是一個美好而又是一去不可再得的時期，是將來一切光明和幸福的開端。。3月-253月-25Friday,March28,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。18:53:2118:53:2118:533/28/20256:53:21PM11、夫學須志也，才須學也，非學無以廣才，非志無以成學。3月-2518:53:2118:53Mar-2528-Mar-2512、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。18:53:2118:53:2118:53Friday,March28,202513、志不立，天下無可成之事。3月-253月-2518:53:2118:53:21March28,202514、古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有堅忍不拔之志。28三月20256:53:21下午18:53:213月-2515、會當凌絕頂，一覽眾山小。三月