第二章 试验设计的内容
产品质量高低主要是设计决定，一个好的试验设计包含 几个方面的内容。
.1 试验指标：明确衡量试验指标，也称为响应变量或输出变量。
.2 影响因子：寻找影响试验指标的可能因素（factor) ，也称为影响 因子和输入变量。因素变化的各种状态称为水平，要求报据专业 知识初步确定因素水平的范围。
第三章 试验设计的作用
试验设计的作用
↑ 产量
↑
↑
↓
质量 产品寿命 成本
↓
试验周期
第三章 试验设计的作用
试验设计在工业生产和工程设计中能发挥重要作用，主要有：
1. 提高产量； 2. 减少质量的波动，提高产品质量水准；大 3. 大缩短新产品试验周期； 4. 降低成本； 5. 试验设计延长产品寿命。
在工农业生产和科学研究中，经常需要做试验，以求达到预 期的目的。例如在工农业生产中希望通过试验达到高质、优产 、低消耗，特别是新产品试验，未知的东西很多，要通过试 验来摸索工艺条件或配方。如何做试验，其中大有学问。
第四章 试验设计的基本原理
随机化
所谓随机化，是指试验材料的分配 和试验进行的次序，都需要随机确定。
统计方法要求观察值(或误差)是独 立分布的随机变量。随机化通常能使这 一假定有效。把试验进行适当的随机化也有助于 “““均匀”””或“““平均”””可能出现的外来因素的效应。
第四章 试验设计的基本原理
• 正交试验设计法用途 ：正交试验设计主要用于调查复杂系统(产 品、过程)的某些特性或多个因素对系统(产品、过程)某些 特性的影响，识别系统中更有影响的因素、其影响的大小，以 及因素间可能存在的相互关系，以促进产品的设计开发和过 程的优化、控制或改进现有的产品(或系统)。
下面，将重点介绍正交试验设计的内容。
.3 选择试验设计方法：根据实际问题，选择适用的试验设计方法。 试验设计的方法有很多，每种方法都有不同的适用条件，选择了 适用的方法就可以事半而功倍，选择的方法不正确或者根本没有进 行有效的试验设计就会事倍而功半。
.4 科学地分析试验结果：：包括对数据的直观分析、方差分析、回归 分析等多种统计分析方法，这些工作可借助Minititab软件完成。
第三节 正交试验的方差分析法
第四节 正交表的灵活运用
第五章 试验设计的方法
常见的试验设计方法，分为二类，正交试验设计法和析因法
• 析因法定义：析因法又称析因试验设计、析因试验等。它是
研究变动着的两个或多个因素效应的有效方法。许多试验 要求考察两个或多个变动因素的效应。例如，若干因素 ：对产品质量的效应；对某种机器的效应；对某种材料的 性能的效应；对某一过程燃烧消耗的效应等等。将所研究的 因素按全部因素的所有水平的一切组合逐次进行试验，称 为析因试验，或称完全析因试验，简称析因法。
DOE试验设计
—培训内容交流
交流之前，请 大家考虑如 下问题？
• 为什么要进行试验设计？试验设计有哪些好 处？
• 如何进行试验设计？有哪些方法？
• 焊接参数：焊接速度、激光源功率、 SOUKA轮压力、SEEM压力等哪个因素 对焊接产品质量影响最大？
• 这些参数应如何确定目标值，目标值为多 少为最佳水平？
• 析因法用途：用于新产品开发、产品或过程的改进、以及安
装服务，通过较少次数的试验，找到优质、高产、低耗的 因素组合，达到改进的目的。
第五章 试验设计的方法
常见的试验设计方法，分为二类，正交试验设计法和析因法
• 正交试验设计法定义 ：正交试验设计法是研究与处理多因素 试验的一种科学方法。它利用一种规格化的表格——正交表 ，挑选试验条件，安排试验计划和进行试验，并通过较少次 数的试验，找出较好的生产条件，即最优或较优的试验方案 。
第四章 试验设计的基本原理
试验设计三个基本原理
重复性
随机化
区组化
第四章 试验设计的基本原理
所谓重复性，意思是试验重复地进行。重复性有 两条重要的性质。 第一，允许•试验者得到试验误差的一个估计量
重复。这性个误差的估计量成为确定数据的观察差是否
是统计上的试验差的基本度量单位。 第二，如果•样本均值用作为试验中一个因素的效 应的估计量，则重复允许试验者求得这一效应 的更为精确 的估计量。
• 从20世纪30年代费希尔（R.A.Fisher）在农业生产中使用试
验设计方法以来，试验设计方法已经得到广泛的发展。20世 纪纪6600年代，，日本统计学家田口玄一将试验设计中应用最广的 正交设计表格化，在方法解说方面深入浅出，为试验设计的 更广泛使用作出了众所周知的贡献。
• 本次交流的重点也就是如何用正交表进行试验设计。
第一节 无交互作用的正交试验设计及直观分析法
一、试验为什么要设计？
在工农业生产中，要提高产品的产量和质量，做到优质高产低消耗，就 要进行试验。通过试验摸索生产过程中的客观规律，以便制订合理的生产 方案。
• 试验按照因素多少，分为单因素试验和多因素试验两类。 • 单因素试验：只考虑一个因素对生产的影响，优选法是解决单因素
区组化
区组化是用来提高试验精确度的一种方 法。一个区组就是试验材料的一个部分，相比 于试验材料全体它们本身的性质应该更为类 似。区组化牵涉到在每个区组内部对感兴趣 的试验条件进行比较。
目录
第五章 试验设计的方法
第一节
Байду номын сангаас
无交互作用的正交试验设计 及直观分析法
第二节
有交互作用的正交试验设计 及直观分析法
第一章 试验设计的概念 第二章 试验设计的内容 目录 第三章 试验设计的作用
第四章 试验设计的基本原理 第五章 试验设计的方法
第一章 试验设计的概念
• 试验设计(design Of experi ment，DOE) ，也称为实验设计
• 试验设计是以概率论和数理统计为理论基础，经济地、科学
地安排试验的一项技术。试验设计自20世纪20年代问世至今 ，其发展大致经历了三个阶段：即早期的单因素和多因素方 差分析，传统的正交试验法和近代的调优设计法。
试验的有效方法。
• 多因素试验：同时考虑几个因素对生产的影响。各因素又有不同的
水平(((即不同的状态)))交织在一起影响生产的指标。这时，，，我们要了 解的是： ???? 因素（又称因子）水平的哪一种搭配最好？ ???? 哪一个因素对生产、质量指标等要考察的目标值影响最大？？