【收藏】七步搞定DOE实验设计

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DOE实验设计是研究和处理多因子与响应变量关系的一种方法。备受企业的青睐，当然如何搞定DOE实验设计也是企业家们正在头疼的事情，天行健就来教你七步搞定DOE实验设计。

第一步  确定目标

要定义好试验的目的，也就是解决一个什么样的问题，问题给我们带来了什么样的危害，是否有足够的理由支持试验设计方法的运作，确定试验目的和试验必要性是首要的任务。

第二步  剖析流程

关注流程，是我们应该具备的习惯，就像我们的很多企业做水平对比一样，经常会有一个误区，就是关注点放在利益上，而忽略了对流程特色的对比，试验设计的展开同样必须建立在流程的深层剖析基础之上。

第三步  筛选因素

流程的充分分析，使我们有了宝贵的资料，那就是可能影响我们关注指标的因素，但是到底哪个是重要的呢？因此将可能的因素的筛选就很有必要，我们可以使用一些低解析度的两水平试验或者专门的筛选试验来完成这个任务，这时的试验成本也将最小处理。而且对于这一步任务的完成，我们可以应用一些历史数据，或者完全可靠的经验理论分析，来减少我们的试验因子。

第四步  快速接近

我们通过筛选试验找到了关键的因素，同时筛选试验还包含一些很重要的信息，那就是主要因素对指标的影响趋势，这是我们必须充分利用的信息，它可以帮助我们快速的找到试验目的的可能区域，虽然不是很确定，但我们缩小了包围圈。这时我们用试验设计中的快速上升（下降）方法进行试验，试验的目的就像我们寻找罪犯一样缩小嫌疑范围，得到的结论是，我们的改善最优点就在因素的最终反映的水平范围内，我们离成功更近了一步。

第五步  析因试验

析因试验主要选择各因素构造的几何体的顶点以及中心点来完成，这样的试验构造，可以帮助我们确定对于指标的影响，是否存在交互作用或者那些交互作用，是否存在高阶效应或者哪些高阶效应，试验的最终是通过方差分析来检定这些效应是否显著，同时对以往的筛选、快速接近试验也是一个验证。

第六步  回归试验

我们在析因试验中，确定了所有因素与指标间的主要影响项，但是考虑到功效问题，我们需要进一步安排一些试验来最终确定因素的最佳影响水平，这时的回归试验只是一个对析因试验的试验点的补充，也就是可以利用析因试验的试验数据，增加一些试验点来完成这个任务。

第七步  稳健设计

我们知道，试验设计的目的是希望通过设置我们可以调控的一些关键因素来达到控制指标的目的，因为对于指标来讲我们是无法直接控制的，试验设计提供了这种可能和途径，但是在现实中却还存在一类这样的因素，它对指标影响同样的显著，但是它很难通过人为的控制来确保其影响最优，这类因素我们一般称为噪声因素，它的存在往往会使我们的试验成果功亏一篑，所以对待它的方法，除了尽量的控制之外可以选用稳健设计的方法，目的是将这些因素的影响降至最小，从而保证指标的高优性能。

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关键词：实验设计 DOE 试验设计 交互作用 历史数据

对实验设计很感兴趣，从事化学化工专业的，希望能与大家多交流。
我建立了一个网课，在本论坛，实验设计在化学化工中的应用，欢迎大家多交流。