淺談DOE-實驗設計五步法

在六西格瑪方法論的發展過程中，隨著科技水平的發展，大量科學的思維方式與方法也被開發出來。其中DOE（Design of Experiment）-實驗設計方法的形成，無疑是其中最重要的方法之一。 天行健DOE專家總結步驟如下：

第一步：設定目標

團隊確認試驗設計的目標是因子設計（確定哪些因子是顯著因子）、還是迴歸設計（建立X與Y的關係式，找出X最佳設定使得Y達到最佳值）；亦或者是其他型別

第二步：選擇過程變數。 過程變數包括輸入和輸出，即因子與響應。注意事項如下：

包含所有的重要因子（根據各種原因分析工具或分析階段的結果進行判斷）

在選擇因子水平時，需要大膽一些，否則因子取值範圍太小影響Y達到最優值；在因子設計中，又可以按因子水平的個數而分為二水平因子設計、三水平因子設計和混合水平因子設計幾類。而實踐證明：在因子設計中，使用二水平正交試驗法，再加若干中心點的設計方法最簡單有效。在因子設計中，又可分為全因子試驗設計和部分因子設計兩大類

避免不切實際或者出現約束條件外的因子水平設定

包括所以相關的響應，Y儘量選取連續型資料（相同功效下需要樣本較少）

避免使用聯合響應（即在DOE設計中指定1個Y輸出進行試驗）

第三步：選擇實驗設計

需要考慮如下關鍵因素：

試驗限制條件

試驗設計方法

噪聲變數

隨機化和分組

重複

樣本容量

第四步：執行實驗設計

選定了試驗設計的型別，應用minitab進行試驗計劃矩陣，嚴格按照計劃矩陣進行試驗，除了記錄響應變數的資料，其他環境的資料也需要記錄以供後續分析使用。

第五步：分析並解釋結果

將第四步中收集的資料（因子與響應）應用minitab選定對應的擬合模型、殘差診斷、評估模型的適用性並設法改進模型，如果實驗已達到目標，給出驗證實驗的預測值，然後進行試驗驗證。