DOE试验设计基本术语

试验设计 (Design Of  Experiment, 简称 DOE) ,是研究和处理多因子与响应变量关系的一种方法.它通过合理地挑选试验条件,安排试验,并通过对试验数据的分析,从而建立响应与因子之间的函数关系,或者找出总体最优的改进方案.最基本的试验设计方法是全因子试验法,需要的试验次数最多,其它试验设计方法均以"减少试验次数"为目的,例如部分因子试验、正交试验、均匀试验等.

DOE试验设计基本术语：

1 因子:

影响输出变量Y的输入变量X称为DOE中的因子.

可控因子:在实验过程中可以精确控制的因子,可做为DOE的因子.

非可控因子:在实验过程中不可以精确控制的因子,亦称噪声因子,不能作为DOE的因子.只能通过方法将其稳定在一定的水平上,并通过对整体试验结果的分析,确定噪声因子对试验结果的影响程度.

可控因子对Y的影响愈大,则潜在的改善机会愈大.

在DOE的策划阶段,首先要识别可控因子和噪声因子.

2 水平:

因子的不同取值,称为因子的"水平".

3 处理:

各因子按照设定的水平的一个组合,按照此组合能够进行一次或多次试验并获得输出变量的观察值.

4 模型与误差:

按照可控因子x1、X2、……XK建立的数学模型.

Y=F( x1、X2、……XK )+ε

误差ε包含:由非可控因子所造成的试验误差.

失拟误差(lack of fit):所采用的模型函数F与真实函数间的差异.

5 望大、望小、望目:

望大:希望输出Y越大越好.

望小:希望输出Y越小越好.

望目:希望输出Y与目标值越接近越好.

6 主效应:

一个因子在不同水平下的变化导致输出变量的平均变化.

因子的主效应=因子为高水平时输出的平均值-因子为低水平时输出的平均值.

交互效应:如果一个因子的效应依赖于其它因子所处的水平时,则称两个因子间有交互效应.

因子AB的交互效应=(B为高水平时A的效应- B为低水平时A的效应)/2.