品工具丨提产提效，DOE试验设计你要知道

DOE试验设计一种安排试验和分析试验数据的数理统计方法。DOE试验设计主要对试验进行合理安排，以较小的试验规模、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到科学的结论。

试验设计是研究作用因素X’s与关键质量特性CTQ’s之间关系的方法论。所要达到的目的是分析得出“哪些自变量X显著地影响着Y，怎样去改变这些自变量X或者这些自变量X取什么值时将会使Y达到**值”。

DOE试验设计基本术语：

因子：又称因素, 是指影响响应变量（ Y1、Y2、…Ym ）的那些变量（X1、X2、…Xn），即影响试验考核指标的量。因子又分为可控因子和不可控因子。

水平：为研究因子（X）对响应的影响（Y），需要用到因子的两个或更多个不同的取值，这些取值称为因子的水平或设置。

处置：在各因子选定了各自的水平之后，其组合被称为处置。

试验单元：指对象、材料或制品等载体，处理（及试验）应用其上的最小单位称为试验单元。

模型与误差：考虑到影响响应变量Y的可控因子是X1、X2、…Xn，因此在试验设计中建立的数学模型是：Y=f（X1、X2、…Xn）+?

主效应：在农田试验中，考虑2个因子，每个因子皆2水平。A：浇水。低水平：水少，高水平：水多；B：施肥。低水平：肥少，高水平：肥多；以产量Y作为响应变量。

DOE试验设计的一般步骤：

明确试验的目的：如提高电机的输出力矩。

选定‘Y’- 响应变量：输出力矩

选定‘X’ -自变量：经分析，可能影响输出力矩的因子包括充磁量、定位角度、定子线圈匝数。

测量系统分析：不管是什么样的数据类型，在运行实验之前，必须要验证测量系统，来自量具的变异应该小于20%。

选择‘X’ 变量的水平：水平数的选择，取决于实验之目的，以及响应变量的函数形状。如果是利用筛选实验来搜索重要的变量，通常采用2 水平。如果数据是潜在的非线性响应, 不要构建线性模型，为了找出曲线的关系，“X” 变量的水平需要超过2，如3水平。

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