六西格瑪之試驗設計(DOE)的策劃與安排


人類認識自然的過程是一個漸進的過程。一般我們先根據已有的知識提出一個想法,設計一個實驗來驗證或否定它,實驗得到的數據幫助人們驗證或修正最初的想法,然后提出一個更新更深入的想法,再設計一個新的實驗。這個反復的過程會一直持續下去,直到形成一個比較完整的理論結果。實驗也是一個學習的過程,不可能一蹴而就。一般來說,有幾個批次的測試,一般采用以下步驟:


1.用部分因子設計篩選因子


起初,情況不是很清楚。考慮到影響響應變量的因素數量可能較大(大于或等于5),因素的篩選應在較大的測試范圍內進行。通常,應使用部分實施的因素試驗設計方法。這樣得到的結果可能比較粗糙,但是可以大大減少檢測的次數,達到篩選的目的。如果認為部分實施的因素試驗成本仍然過于昂貴,可以采用試驗較少的Plaekett-Burman設計方法進行因素篩選。


2.采用全因素試驗設計方法,綜合分析各因素的影響和交互作用。


當選擇因子數小于等于5時,我們可以進一步在稍小的范圍內進行全因子實驗設計,以獲得所有因子效應和交互作用的準確信息,并進一步選擇因子,直到因子數小于3。


3.用響應面法確定回歸關系,找出最優設置。


當因子個數小于3時,可以采用更細致的響應面設計分析方法,在包含最優點的小區域內,對響應變量擬合一個二次方程,從而得到試驗區域內的最優點。


以上步驟是典型的。在實際工作中,某個步驟可能會被跳過或重復多次。總之,要不斷篩選因素,不斷調整實驗的范圍和因素水平的選擇,經過多輪實驗,最終達到實驗的總體目標。


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