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2024年4月16日发(作者:框架设计图片)

DOE

出自 MBA智库百科(/)

DOE(Design of Experiment,试验设计)

目录

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1 什么是DOE

2 为什么需要DOE

3 DOE的基本原理

4 DOE实验的基本策略

5 DOE的步骤

6 DOE的作用

7 DOE的方法

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什么是DOE

DOE(Design of Experiment)试验设计,一种安排实验和分析实验数据的

数理统计方法;试验设计主要对试验进行合理安排,以较小的试验规模(试验次

数)、较短的试验周期和较低的试验成本,获得理想的试验结果以及得出科学的

结论。

试验设计源于1920年代研究育种的科学家的研究, Dr. Fisher

是大家一致公认的此方法策略的创始者, 但后续努力集其大成, 而使DOE在工

业界得以普及且发扬光大者, 则非Dr. Taguchi (田口玄一博士) 莫属。

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为什么需要DOE

要为原料选择最合理的配方时(原料及其含

量);

要对生产过程选择最合理的工艺参数时;

要解决那些久经未决的“顽固”品质问题

时;

要缩短新产品之开发周期时;

要提高现有产品的产量和质量时;

要为新或现有生产设备或检测设备选择最

合理的参数时等。

另一方面,过程通过数据表现出来的变异,实际上来源于二部分:一部分来

源于过程本身的变异,一部分来源于测量过程中产生的变差,如何知道过程表现

出来的变异有多接近过程本身真实的变异呢?这就需要进行MSA测量系统分析。

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DOE的基本原理

试验设计的三个基本原理是重复,随机化,以及区组化。

所谓重复,意思是基本试验的重复进行。重复有两条重要的性质。第一,允

许试验者得到试验误差的一个估计量。这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。如

s

2

是数据的方差,而有n次重复,则样本均值的方差是。这一点的实际含义是,

如果n=1,如果2个处理的

y

1

= 145,和

y

2

= 147,这时我们可能不能作出2个

处理之间有没有差异的推断,也就是说,观察差147-145=2可能是试验误差的结

果。但如果n合理的大,试验误差足够小,则当我们观察得

y

1

随机化是试验设

计使用统计方法的基石。

所谓随机化,是指试验材料的分配和试验的各个试验进行的次序,都是随机

地确定的。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亦有助于“均匀”可能出现的外来

因素的效应。

区组化是用来提高试验的精确度的一种方法。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。

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DOE实验的基本策略

策略一:筛选主要因子(X型问题化成A型问题)


本文标签: 试验 过程 设计 方法