DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)N課件

1、1 of 63doedoe試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)2 of 63一、一、doedoe概念概念3 of 63二、二、doedoe作用作用找出關(guān)鍵變量找出關(guān)鍵變量關(guān)鍵變量取值關(guān)鍵變量取值找出非關(guān)鍵關(guān)鍵變量，放寬工找出非關(guān)鍵關(guān)鍵變量，放寬工差，用低價(jià)材料替代差，用低價(jià)材料替代關(guān)鍵變量取值范圍關(guān)鍵變量取值范圍控制關(guān)鍵變量也就控制了過程控制關(guān)鍵變量也就控制了過程4 of 63三三、doedoe術(shù)語術(shù)語響應(yīng)變量響應(yīng)變量response:response:試驗(yàn)輸出的結(jié)果試驗(yàn)輸出的結(jié)果因子因子factor:factor:試驗(yàn)過程中的不同輸入變量如溫度、時(shí)間、粘度等試驗(yàn)過程中的不同輸入變量如溫度、時(shí)間、粘度等水平水平l

2、evel:level:試驗(yàn)中對因子的不同設(shè)定值如溫度：試驗(yàn)中對因子的不同設(shè)定值如溫度：1010度、度、2020度、度、3030度度干擾干擾noise:noise:人不可控制的事物人不可控制的事物主要影響主要影響main effect:main effect:對單個(gè)因子而言對單個(gè)因子而言, , 從一個(gè)水平到另一個(gè)水平的從一個(gè)水平到另一個(gè)水平的變化對輸出的平均影響變化對輸出的平均影響交互作用交互作用interactioninteraction：兩個(gè)因子合起來對總輸出的影響將高于兩：兩個(gè)因子合起來對總輸出的影響將高于兩個(gè)單獨(dú)的因子造成的影響個(gè)單獨(dú)的因子造成的影響重復(fù)重復(fù) replicationrep

3、lication： 以隨機(jī)次序重新做一次試驗(yàn)以隨機(jī)次序重新做一次試驗(yàn)隨機(jī)化隨機(jī)化randomizationrandomization：以一種無固定模式的次序做試驗(yàn)：以一種無固定模式的次序做試驗(yàn)區(qū)組區(qū)組blocking:blocking:將干擾最小化的方法將干擾最小化的方法5 of 63四、四、doedoe步驟步驟敘述敘述試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康哪康拇_定確定響應(yīng)響應(yīng)變量變量研究研究影響影響因子因子定義定義x x水平水平試驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)收集收集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)圖形圖形分析分析分析分析模型模型簡化簡化模型模型殘差殘差分析分析反應(yīng)反應(yīng)優(yōu)化器優(yōu)化器驗(yàn)證驗(yàn)證試驗(yàn)試驗(yàn)6 of 63五五、doedoe方法方法7 of 63五五、

4、doedoe方法方法所謂一次一個(gè)因素法（所謂一次一個(gè)因素法（ofatofat），就是先固定一種組合，就是先固定一種組合，而其它因子保持固定而其它因子保持固定，然后每次改變一個(gè)條件，將相鄰，然后每次改變一個(gè)條件，將相鄰的兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，以估計(jì)兩個(gè)條件的效果差異。的兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，以估計(jì)兩個(gè)條件的效果差異。8 of 63五五、doedoe方法方法factorsfactors32levellevel2438127932168454329 of 63五五、doedoe方法方法10 of 63五五、doedoe方法方法正交試驗(yàn)法正交試驗(yàn)法 通過通過應(yīng)用正交表應(yīng)用正交表，它的建構(gòu)，允許每一個(gè)因

5、素的效果，可以在，它的建構(gòu)，允許每一個(gè)因素的效果，可以在數(shù)學(xué)上，獨(dú)立予以評估。數(shù)學(xué)上，獨(dú)立予以評估。 可以有效降低實(shí)驗(yàn)次數(shù)，進(jìn)而節(jié)省時(shí)間、金錢而且又可以得到可以有效降低實(shí)驗(yàn)次數(shù)，進(jìn)而節(jié)省時(shí)間、金錢而且又可以得到相當(dāng)好的結(jié)果。相當(dāng)好的結(jié)果。次次數(shù)數(shù)a ab bc cd de ef fg g結(jié)果結(jié)果1 12 23 34 45 56 67 71 11 11 11 11 11 11 11 1y1y12 21 11 11 12 22 22 22 2y2y23 31 12 22 21 11 12 22 2y3y34 41 12 22 22 22 21 11 1y4y45 52 21 12 21 12 21

6、 12 2y5y56 62 21 12 22 21 12 21 1y6y67 72 22 21 11 12 22 21 1y7y78 82 22 21 12 21 11 12 2y8y8)72(8l正交表正交表11 of 6312 of 638行表示不同因子水平的組合7列表示最多7個(gè)因子1、2表示各因子的兩種水平每個(gè)因子出現(xiàn)機(jī)會均等任意2列間組合數(shù)字各出現(xiàn)2次，其搭配是均等的13 of 6314 of 6315 of 6316 of 6317 of 6318 of 6319 of 6320 of 6321 of 6322 of 6323 of 6324 of 6325 of 6326 of 6

7、327 of 6328 of 6329 of 6330 of 6331 of 6332 of 6333 of 6334 of 6335 of 6336 of 6337 of 6338 of 6339 of 6340 of 6341 of 6342 of 6343 of 6344 of 6345 of 6346 of 6347 of 6348 of 6349 of 6350 of 6351 of 6352 of 6353 of 6354 of 6355 of 63l烘烤時(shí)間（烘烤時(shí)間（a a）l烘烤溫度（烘烤溫度（b b） 目標(biāo)：改進(jìn)曲奇的口味和外觀目標(biāo)：改進(jìn)曲奇的口味和外觀烘烤時(shí)間烘烤時(shí)間烘烤

8、溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o of)f)口味口味a ab b 63754110375506450471045035問題：問題：l那一個(gè)因子比較重要？那一個(gè)因子比較重要？l如何設(shè)定重要的因子？如何設(shè)定重要的因子？56 of 63*實(shí)用性分析實(shí)用性分析*圖形分析圖形分析*定量分析定量分析57 of 63實(shí)用性分析實(shí)用性分析烘烤時(shí)間烘烤時(shí)間烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o of)f)口味口味a ab b 6375411037550645047104503558 of 63圖形分析圖形分析烘烤時(shí)間烘烤時(shí)間 烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o of)f)口味

9、口味a ab b6(-)375 (-) 4110(+)375 (-) 506(-)450 (+) 4710 (+) 450 (+) 3559 of 63定量分析定量分析開始分析之前，用（）、（）號表示每一個(gè)水平開始分析之前，用（）、（）號表示每一個(gè)水平烘烤時(shí)間烘烤時(shí)間 烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o of)f)口味口味a ab b415047 35烘烤時(shí)間烘烤時(shí)間 烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o of)f)口味口味a ab b637541103755064504710 450 3560 of 63定量分析定量分析因子的影響高水平平均值低水平平均值因子的影響高

10、水平平均值低水平平均值在本例中，在本例中，a a的主要影響的主要影響42.5 - 44 = 42.5 - 44 = - 1.5- 1.5b b的主要影響的主要影響 41- 45.5 = 41- 45.5 = - 4.5- 4.561 of 63烘烤時(shí)間烘烤時(shí)間烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o of)f)口味口味a ab babab6(-)375 (-) 4110(+)375 (-) 506(-)450 (+) 4710 (+) 450 (+) 35口味隨著烘烤溫度和時(shí)間的變化62 of 63烘烤時(shí)間烘烤時(shí)間烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o of)f)口味口味a ab babab6(-)375 (-) 4110(+)37