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品工具丨提產提效，DOE試驗設計你要知道

DOE試驗設計一種安排試驗和分析試驗數據的數理統計方法。DOE試驗設計主要對試驗進行合理安排，以較小的試驗規模、較短的試驗周期和較低的試驗成本，獲得理想的試驗結果以及得到科學的結論。

試驗設計是研究作用因素X’s與關鍵質量特性CTQ’s之間關系的方法論。所要達到的目的是分析得出“哪些自變量X顯著地影響著Y，怎樣去改變這些自變量X或者這些自變量X取什么值時將會使Y達到**值”。

DOE試驗設計基本術語：

因子：又稱因素, 是指影響響應變量（ Y1、Y2、…Ym ）的那些變量（X1、X2、…Xn），即影響試驗考核指標的量。因子又分為可控因子和不可控因子。

水平：為研究因子（X）對響應的影響（Y），需要用到因子的兩個或更多個不同的取值，這些取值稱為因子的水平或設置。

處置：在各因子選定了各自的水平之后，其組合被稱為處置。

試驗單元：指對象、材料或制品等載體，處理（及試驗）應用其上的最小單位稱為試驗單元。

模型與誤差：考慮到影響響應變量Y的可控因子是X1、X2、…Xn，因此在試驗設計中建立的數學模型是：Y=f（X1、X2、…Xn）+?

主效應：在農田試驗中，考慮2個因子，每個因子皆2水平。A：澆水。低水平：水少，高水平：水多；B：施肥。低水平：肥少，高水平：肥多；以產量Y作為響應變量。

DOE試驗設計的一般步驟：

明確試驗的目的：如提高電機的輸出力矩。

選定‘Y’- 響應變量：輸出力矩

選定‘X’ -自變量：經分析，可能影響輸出力矩的因子包括充磁量、定位角度、定子線圈匝數。

測量系統分析：不管是什么樣的數據類型，在運行實驗之前，必須要驗證測量系統，來自量具的變異應該小于20%。

選擇‘X’ 變量的水平：水平數的選擇，取決于實驗之目的，以及響應變量的函數形狀。如果是利用篩選實驗來搜索重要的變量，通常采用2 水平。如果數據是潛在的非線性響應, 不要構建線性模型，為了找出曲線的關系，“X” 變量的水平需要超過2，如3水平。

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文章來源：天行健咨詢

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