田口三次組織設(shè)計方案

田口三次設(shè)計邵家駿教授靜態(tài)特性參數(shù)設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量是指產(chǎn)品的一組固有特性滿足要求的程度。這組固有特性稱之為質(zhì)量特性，它包括性能、可靠性、安全性、經(jīng)濟性、維修性和環(huán)境適應(yīng)性等。采用哪些質(zhì)量特性來反映產(chǎn)品的質(zhì)量狀況，這是專業(yè)技術(shù)問題。而選取什么性質(zhì)的質(zhì)量特性的分類。質(zhì)量特性可分為計量和計數(shù)2大類。計量特性又分為望目特性、望小特性和望大特性3種類型。計數(shù)特性又可分為計件特性、計點特性和計數(shù)分類值特性3種類型。質(zhì)量特性還可分為動態(tài)特性和靜態(tài)特性2類。質(zhì)量特性還可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量形成的各個階段（位置）的前后分為下位特性和上位特性。計量特性當質(zhì)量特性可以選取給定范圍內(nèi)任何一個可能的數(shù)值時，稱為計量特性。用各種計量儀器測量的數(shù)據(jù)，如長度、重量、時間、壽命、強度、化學(xué)成分含量等都是計量特性。計數(shù)特性當質(zhì)量特性只能一個一個地計數(shù)時，稱為計數(shù)特性。計數(shù)特性又可分為計件特性、計點特性和計數(shù)分類值特性。計件特性是指對單位產(chǎn)品進行按件檢查時所產(chǎn)生的屬性數(shù)據(jù)。如判定產(chǎn)品為合格品或不合格品，它只取0或1兩個數(shù)值。計點特性是指單位產(chǎn)品上的質(zhì)量缺陷的個數(shù)，它取值0，1，2等。如棉布上的疵點數(shù)、鑄件上的砂眼數(shù)等均為計點特性。計數(shù)分類值特性是指對單位產(chǎn)品按其質(zhì)量好壞先劃分為若干個等級，并對每個等級規(guī)定合適的數(shù)值。例如：將產(chǎn)品質(zhì)量分為好、中、差3個等級，并規(guī)定好為1、中為2、差為3。望目特性計量特性可以進一步分為望目特性、望小特性和望大特性。存在目標值m，希望質(zhì)量特性y圍繞目標值m波動，且波動越小越好，則y稱為望目特性。例如按圖紙規(guī)定φ10mm+0.05mm加工某種零件，則零件的實際尺寸y就是望目特性，其目標值m=10mm.望小特性不取負值，希望質(zhì)量特性y越小越好，且波動越小越好，則y稱為望小特性。例如零部件磨擦表面的磨損量，測量誤差，化學(xué)制品的雜質(zhì)含量，軸套類機械零件的不圓度、不同軸度等均為望小特性。望大特性不取負值，希望質(zhì)量特性y越大越好，且波動越小越好，則y稱為望大特性。例如機械零部件的強度，彈簧的壽命，塑料制品的可塑性等均為望大特性。上位特性和下位特性產(chǎn)品質(zhì)量形成的全部過程包括下列階段：市場調(diào)研；設(shè)計和研制；采購；工藝準備；生產(chǎn)制造；檢驗和試驗；包裝和儲存；銷售和發(fā)運；安裝和運行；技術(shù)服務(wù)和維護。上位特性和下位特性在每一階段都存在質(zhì)量特性。一般來說，位于前面階段的是原因特性，稱為下位特性；而位于后面階段是結(jié)果特性，稱為上位特性。例如：在銷售和發(fā)運階段，產(chǎn)品的質(zhì)量特性是上位特性，而制造商提供的產(chǎn)品質(zhì)量特性是下位特性；用戶的產(chǎn)品質(zhì)量特性是上位特性，而制造商提供的產(chǎn)品質(zhì)量特性是下位特性；前道工序產(chǎn)品質(zhì)量特性為下位特性，后道工序產(chǎn)品質(zhì)量特性為上位特性；子系統(tǒng)的質(zhì)量特性為下位特性，總系統(tǒng)的質(zhì)量特性為上位特性。功能波動產(chǎn)品的質(zhì)量特性y不僅與目標值m之間可能會存在差異，而且由于來自使用環(huán)境、時間因素以及生產(chǎn)時各種條件等多方面的影響而產(chǎn)生波動，我們稱此為功能波動。為了減少產(chǎn)品的功能波動，進而減少波動造成的損失，必須分析產(chǎn)生功能波動的原因，以便采取正確有效的對策。影響產(chǎn)品功能波動的原因大致可以分為以下3種。外干擾在使用產(chǎn)品時，環(huán)境條件并非固定不變。由于使用條件及環(huán)境條件（如溫度、濕度、位置、輸入電壓、磁場、操作者等）的波動或變化，而引起產(chǎn)品功能的波動，稱為外干擾，也稱為外噪聲。例如手表運行快慢隨溫度的變化而波動，彩色電視機的清晰度與輸入電壓的大小有密切關(guān)系。內(nèi)干擾產(chǎn)品的儲存或使用過程中，隨著時間的推移，發(fā)生材料變革變質(zhì)等老化現(xiàn)象，而引起產(chǎn)品的功能波動稱為內(nèi)干擾，也稱為內(nèi)噪聲。例如長時間進行儲存的產(chǎn)品，當開始使用時，構(gòu)成該產(chǎn)品的材料、零部件隨著時間的推移將產(chǎn)生質(zhì)的變化從而引起產(chǎn)品的功能波動。如某種電阻的阻值在儲存10年后，比初始值增大約10%。又如當產(chǎn)品長時間使用后，它的一些零部件的尺寸已發(fā)生磨損，從而引起產(chǎn)品的功能波動。產(chǎn)品間波動在相同生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)制造出來的一批產(chǎn)品，由于機器、材料、加工方法、操作者、計測方法和環(huán)境（簡稱5M1E）等生產(chǎn)條件的微小變化，而引起的產(chǎn)品制造誤差稱為產(chǎn)品間波動。例如按同一圖紙在相同生產(chǎn)條件下加工一批機械零部件，其尺寸一定存在波動。又如同一批號的電阻，其電阻值也存在波動。產(chǎn)品間波動在上述3種干擾的綜合作用下，使產(chǎn)品在使用時其功能發(fā)生波動，即質(zhì)量特性值偏離目標值m。這種波動無處不在，無時不在，是不可避免的。因而，產(chǎn)品的質(zhì)量特性y表現(xiàn)為隨機變量，它具有一定的概率分布。例如，對于計量特性，通常質(zhì)量特性y服從正態(tài)分布，但有時y服從正態(tài)分布，但有時y服從均勻分布或其他分布。產(chǎn)品間波動對于上述3種類型的干擾，必須考慮采用一些技術(shù)來減少它們的影響，也就是去尋找減少產(chǎn)品功能波動的對策。在這些措施中，最重要的是技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計和工藝優(yōu)化階段的參數(shù)設(shè)計，即在產(chǎn)品設(shè)計中模擬3種干擾進行試驗（或計算）和統(tǒng)計分析，以增強產(chǎn)品的抗干擾能力，也就是進行健壯設(shè)計。另一方面，制造階段的在線質(zhì)量控制對減少產(chǎn)品間波動也是有效的。因素為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少功能波動，需要分析影響產(chǎn)品功能波動的原因，為此要進行有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計的試驗。在試驗中，我們稱影響質(zhì)量特性變化的原因為因素。從因素在試驗中的作用來看，可大致分為可控因素、標示因素和誤差因素等。對于望目特性情形，通過對試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，可把可控因素劃分為穩(wěn)定因素、調(diào)整因素和次要因素3類。因素在試驗中所處的狀態(tài)稱為因素的水平。如果某個因素在試驗中要考察3種狀態(tài)，就稱為三水平因素。例如溫度取3種狀態(tài)60℃、80℃、100℃，則溫度就是一個3水平因素?？煽匾蛩卦谠囼炈娇梢灾付ú⒓右蕴暨x的因素，即水平可以人為加以控制的因素，稱為可控制因素。例如時間、溫度、濃度、材料種類、切削溫度、加工方法、電阻、電壓、電流強度等均為可控因素。試驗中考察可控因素的目的，在于確定其最佳水平組合，也即最佳方案。在最佳方案下，產(chǎn)品的質(zhì)量特性值接近目標值，且波動最小，即具有健壯性。在望目特性的參數(shù)設(shè)計中，要進行信噪比分析與靈敏度分析，從而把可控因素分為穩(wěn)定因素、調(diào)整因素與次要因素3類，見下表?？煽匾蛩胤诸惐砜煽匾蛩兀ɡm(xù)）1、穩(wěn)定因素。在信噪比分析中顯著的可控因素，稱為穩(wěn)定因素。2、調(diào)整因素。在信噪比分析中不顯著，但在靈敏度分析中顯著的因素，稱為調(diào)整因素。我們可通過對調(diào)整因素水平的“調(diào)整”，使可控因素最佳條件下的質(zhì)量特性的期望值趨近目標值。3、次要因素。在信噪比與靈敏度分析中都不顯著的可控因素稱為次要因素。需要注意，次要因素在減少成本、縮短產(chǎn)品研制周期等方面可能具有相當重要的作用，不要因其“次要”而忽視它。標示因素在試驗中水平可以指定，但使用時不能加以挑選和控制的因素稱為標示因素。標示因素是一些與試驗環(huán)境、使用條件等有關(guān)的因素，例如：①產(chǎn)品的使用條件，如轉(zhuǎn)速、電源電壓等；②試驗環(huán)境，如溫度、溫度等；③其他，如設(shè)備、操作人員的差別等?？疾鞓耸疽蛩氐哪康牟辉谟谶x取最佳水平，而探索標示因素與可控因素之間有無交互作用，從而確定可控因素最佳條件的適用范圍。誤差因素前面所說的引起產(chǎn)品功能波動的產(chǎn)品間干擾、外干擾、內(nèi)干擾都是誤差因素。由于誤差因素的客觀存在，使得產(chǎn)品質(zhì)量特性具有波動?？紤]誤差因素的目的是為了模擬3種干擾，從而減少它們在產(chǎn)品生產(chǎn)和使用的影響，尋求抗干擾能力強、性能穩(wěn)定的產(chǎn)品。由于誤差因素為數(shù)眾多，在試驗中不可能一一列舉。通常只需幾個性質(zhì)不同的主要誤差因素。因為不受主要誤差因素影響的、質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品一般也不受其余誤差因素的影響。內(nèi)設(shè)計和外設(shè)計在參數(shù)設(shè)計中，可控因素與標示因素安排在同一張正交表內(nèi)進行試驗方案的設(shè)計。因此可控因素與標示因素稱為內(nèi)側(cè)因素，相應(yīng)的正交表稱為內(nèi)表（內(nèi)側(cè)正交表），所對應(yīng)的設(shè)計稱為內(nèi)設(shè)計。在參數(shù)設(shè)計中，將誤差因素安排在另一張正交表內(nèi)，從而得到試驗數(shù)據(jù)，因此誤差因素稱為外側(cè)因素，相應(yīng)的正交表稱為外表（外側(cè)正交表），所對應(yīng)的設(shè)計稱為外設(shè)計。信噪比和靈敏度信噪比起源于通信領(lǐng)域，作為評價通信設(shè)備、線路、信號質(zhì)量等優(yōu)劣的指標，采用信號（Signal）的功率和噪聲（Noise）的功率之比即信噪比（SNR）作為指標。田口博士在參數(shù)設(shè)計中引進信噪比的概念，作為評價設(shè)計優(yōu)劣的一種測度，也作為產(chǎn)品質(zhì)量特性的穩(wěn)定性指標，已成為參數(shù)設(shè)計的重要工具。信噪比在參數(shù)設(shè)計中扮演了重要的角色，它在不同場合具有不同的計算公式這里將分別介紹望目、望小、望大特性信噪比的估計公式。靈敏度該產(chǎn)品的質(zhì)量特性y為隨機變量，其期望值為μ，則μ2稱為y的靈敏度。這里介紹期望值μ的估計y，稱它為平均值；靈敏度μ2的估計記為μ2。平均值和靈敏度均是反映分布平均特征的參數(shù)。設(shè)有n個質(zhì)量特性值y1,y2,…yn，則y=∑yi稱為質(zhì)量特性的平均值，y是μ的無偏估計。＾n1i=1n靈敏度（續(xù)）靈敏度μ2的無偏估計為＾n1μ2=（Sm–Ve）其中i=1nn1Sm=ny2=（∑yi）2i=1nn-11Ve=∑（yi–y）2靈敏度（續(xù)）模仿通信理論的做法，在實際計算時，通常將估計μ2取常用對數(shù)再乘以10，化為分貝（dB）值，并記做S，有在望目特性的參數(shù)設(shè)計中，不僅要分析信噪比，還需要分析靈敏度。S=10lg(Sm–Ve）＾n1靈敏度（續(xù)）例：設(shè)有2件產(chǎn)品，測得其重量為21.5g和38.4g，試計算平均值和靈敏度。解：y=(y1+y2)=(21.5+38.4)=29.95(g)2121Sm=(y1+y2)2/2Ve=(y1－y2)2/2μ2=(Sm–Ve)y1y221＾則S=10lgy1y2=10lg(21.5×38.4）=29.2(dB)望目特性信噪比望目特性的信噪比是田口博士的一個重大發(fā)明，它與變革系數(shù)有著密切的關(guān)系。變異系數(shù)設(shè)望目特性y為隨機變量，它的期望值為μ，方差為σ2，它的目標值為m。對于望目特性y來說，我們希望：①μ=m②σ2越小越好。變異系數(shù)在概率論中，我們常用變異系數(shù)作為隨機變量的欠佳性指標，即變異系數(shù)ν越小，說明隨機變量（質(zhì)量特性）可能值的密集程度越高。變異系數(shù)的優(yōu)點是既考慮了標準差σ的影響，又考慮了期望值μ的影響。在兵器系統(tǒng)中，經(jīng)常采用變異系數(shù)（稱為密集度）作為衡量彈著點密集程度的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標。ν=σμ變異系數(shù)（續(xù)）望目特性信噪比定義為可見，望目特性信噪比η等于靈敏度μ2與噪聲σ2之比，也就是變異系數(shù)平方的倒數(shù)。因此η是隨機變量的一個優(yōu)良性指標，其值越大越好。η=μ2σ2望目特性信噪比計算公式η的分子μ2由μ2=(Sm–Ve)確定，分母σ2由＾n-11Ve=∑(yi–y)2i=1n確定，因此有n1η=μ2σ2＾＾＾=(Sm–Ve)n1Ve需要注意：上式的估計η不是η的無偏估計＾望目特性信噪比計算公式（續(xù)）在實際計算時，通常將估計η取常用對數(shù)再乘以10，化為分貝值。在不致引起混淆的情況下，我們?nèi)杂洖棣?。有n-11Ve=∑(yi–y)2i=1n其中(dB)η=10lg(Sm–Ve)n1Ven1y=∑yii=1nSm=ny2望目特性信噪比計算公式（續(xù)）例：試求信噪比η值=10lgη=10lg2y1y2(y1–y2)22×21.5×38.4(21.5–38.4)2=7.6(dB)解信噪比的優(yōu)點（1）物理意義明確。表示信號功率與噪聲功率之比。（2）η值越大越好。與越小越好的指標相比，越大越好的指標容易對比。（3）η近似服從正態(tài)分布。采用對數(shù)變換，即用分貝值計算η，不僅是為了計算方便。其主要目的是經(jīng)過對數(shù)變換后，在大多數(shù)情況下，η近似服從正態(tài)分布，因而可用方差分析方法進行統(tǒng)計分析。望小特性信噪比定義當產(chǎn)品的質(zhì)量特性y為望小特性時：一方面希望其數(shù)值越小越好，因y不取負值，故等價于希望期望值μ越小越好；另一方面，希望y的波動越小越好，故相當于希望方差σ2越小越好。為了量綱一致，即希望靈敏度μ2和方差σ2均越小越好，也就是μ2+σ2越小越好，其倒數(shù)越大越好。因此，望小特性y的信噪比定義為：望小特性信噪比注意，隨機變量y的二階原點矩E(y2)為η=1μ2+σ2E(y2)=μ2+σ2因此η=1E(y)2這說明望小特性y的信噪比η等于二階原點矩E(y2)的倒數(shù)。均方值二階原點矩E(y)2的無偏估計稱為均方值VT，即n1VT=∑yii=1n2VT1η=i=1n2∑yi=n因此，η的估計公式為望小特性信噪比計算公式取常用對數(shù)再乘以10，化為分貝值，則得到望小特性信噪比的估計公式為n1η=-10lg∑yii=1n2(dB)望小特性信噪比計算公式例：設(shè)測得某空氣泵滑動表面的磨損量數(shù)據(jù)為（單位：mm）0.09,0.13,0.05,0.04,0.08,0.08,0.07,0.05試計算信噪比。解：81η=-10lg∑yii=1n2=-10lg(0.092+0.132+…+0.052)81=-10lg(6.16×10-3）=22.1(dB)望大特性信噪比設(shè)y為望大特性，是1/y為望小特性。因此望小特性信噪比的估計公式中yi變換成1/yi，可分別得到得望大特性信噪比的估計公式為n1η=-10lg∑yii=1n2(dB)η=i=1n2∑yin＾望小特性信噪比計算公式例：設(shè)測得某種管子的粘接強度數(shù)據(jù)為（單位：Pa）100，110，105，125試計算信噪比。解：管子的粘接強度y為望大特性，由上式計算得：41η=-10lg∑yii=142=-10lg41=-10lg8.4336×10-5）=40.74(dB)10021110211052112521+++靜態(tài)特性參數(shù)設(shè)計基本原理產(chǎn)品的質(zhì)量特性偏離目標值和喪失功能主要是由于受到外干擾、內(nèi)干擾和產(chǎn)品間干擾的影響。即使功能完備的產(chǎn)品，如果它的功能波動很大，那么這種產(chǎn)品仍然是質(zhì)量差的產(chǎn)品。產(chǎn)品應(yīng)當具有何種功能，這是產(chǎn)品規(guī)劃問題；而產(chǎn)品功能波動的減少（健壯性提高），這才是參數(shù)設(shè)計問題?；驹韰?shù)設(shè)計的基本思想是：在充分考慮3種干擾的條件下，在使用價格便宜的零部件前提下，尋找功能穩(wěn)定的參數(shù)組合，設(shè)計出健壯性高的產(chǎn)品。因此，這種產(chǎn)品具有如下特點：①健壯性---質(zhì)量特性波動小，抗干擾能力強；②調(diào)整性---當質(zhì)量特性均值偏離目標值時，可以較方便地利用調(diào)整因素進行調(diào)整；③經(jīng)濟性---產(chǎn)品成本低，價格便宜。方法分類參數(shù)設(shè)計方法可從不同的角度加以分類，具有以下幾種方法。計算型參數(shù)設(shè)計和實驗型參數(shù)設(shè)計按質(zhì)量特性是否可以計算，可分為計算型參數(shù)設(shè)計和實驗型參數(shù)設(shè)計。(1)計算型參數(shù)設(shè)計。此時，不需要為了確定最佳參數(shù)值而制作實物試驗，而是直接由理論公式求出質(zhì)量特性值，利用正交表進行參數(shù)優(yōu)選，并對此進行評價，以選擇最佳參數(shù)組合。(2)實驗型參數(shù)設(shè)計。此時不存在理論公式，需要制作樣品，通過實驗測得樣品質(zhì)量特性值后，再對其評價，求得最佳參數(shù)組合。內(nèi)外表直積法參數(shù)設(shè)計與綜合誤差因素法參數(shù)設(shè)計參數(shù)設(shè)計必須模擬3種干擾的影響，因此需要引進誤差因素，這是參數(shù)設(shè)計法與一般試驗設(shè)計法的區(qū)別之一。誤差因素是為考慮3種干擾（內(nèi)干擾、外干擾和產(chǎn)品間干擾）而設(shè)置的因素。在參數(shù)設(shè)計中，考慮誤差因素的目的，是為了探求抗干擾性能強，質(zhì)量特性穩(wěn)定、可靠的最佳設(shè)計方案。內(nèi)外表直積法參數(shù)設(shè)計與綜合誤差因素法參數(shù)設(shè)計（續(xù)）參數(shù)設(shè)計法要用正交表作為工具。首先將參數(shù)（即可控因素A、B、C、D等）安排在一張正交表中，確定試驗方案（稱為內(nèi)設(shè)計）；然后確定各種干擾（內(nèi)干擾、外干擾和產(chǎn)品間干擾）的各種組合，并把它們作為誤差因素（A’、B’、C’、D’等）內(nèi)外表直積法參數(shù)設(shè)計如果對誤差因素采用正交表（稱為外表）進行試驗方案的設(shè)計（稱為外設(shè)計），這樣就組成了內(nèi)表矩陣和外表矩陣的直積，故稱為內(nèi)外表直積法參數(shù)設(shè)計，見下圖。內(nèi)外表直積法因素、列號j試驗號i試驗號k因素、列號j’123…n’123…n’ABC…123…nABC…123…q’Ln(tq)內(nèi)表Ln’(tq’)內(nèi)表ηi/dBSi/dBη1η2ηn…s1s2sn…yi1yi2yi3…yin’y11y12y13…y1n’y21y22y23…y2n’……………yn1yn2yn3…ynn’綜合誤差因素法參數(shù)設(shè)計如果把所有誤差因素綜合成一個綜合誤差因素，并取3個水平，作為外設(shè)計，這種方法稱為綜合誤差因素法參數(shù)設(shè)計，見下圖。綜合誤差因素法因素、列號j試驗號i123…ABC…123…nLn(tq)ηi/dBSi/dBη1η2ηn…s1s2sn…yi2綜合誤差因素N’(N1’)(N2’)(N3’)(N1’)(N2’)(N3’)yi1yi3y13y23y33…yn3y12y22y32…yn3y11y21y31…yn1基本步驟靜態(tài)特性參數(shù)設(shè)計的框圖見下圖。制定可控因素水平表利用正交表進行內(nèi)設(shè)計制定誤差因素水平表進行外設(shè)計（1）綜合誤差因素法（2）內(nèi)外表直積法求質(zhì)量特性（1）計算（2）實驗計算信噪比和靈敏度內(nèi)表統(tǒng)計分析確定最佳參數(shù)設(shè)計方案制定可控因素水平表選擇在技術(shù)上可以指定，且可以選擇和控制的質(zhì)量作為可控因素?？煽匾蛩氐倪x取應(yīng)遵循下述原則：優(yōu)先選取那些對質(zhì)量特性值影響較大，或沒有把握好的因素，作為可控因素?？煽匾蛩氐乃揭话闳?個水平，在試驗費用較貴時，也可取2個水平。水平應(yīng)根據(jù)專業(yè)技術(shù)來確定，但盡可能采用等間隔或等比例。內(nèi)設(shè)計對可控因素所進行的試驗方案的設(shè)計稱為內(nèi)設(shè)計。根據(jù)可控因素個數(shù)和水平個數(shù)選用相應(yīng)的正交表（稱為內(nèi)表）進行內(nèi)設(shè)計。制定誤差因素水平表誤差因素為數(shù)眾多，不可能一一列舉。通常只需考慮內(nèi)、外干擾中各取1個或2個主要誤差因素的影響就足夠了，且不考慮誤差因素之間的交互作用。因為不受主要誤差因素影響的質(zhì)量特性穩(wěn)定的產(chǎn)品，通常也不受其余誤差因素的影響。外設(shè)計對誤差因素所進行的試驗方案的設(shè)計稱為外設(shè)計。外設(shè)計有如下2種方法：(1)內(nèi)外表直積法。根據(jù)誤差因素個數(shù)和水平個數(shù)選用相應(yīng)的正交表進行外設(shè)計。這種內(nèi)外設(shè)計都采用正交表的方法稱為內(nèi)外表直積法。內(nèi)外表直積法主要用于質(zhì)量特性存在理論計算公式的場合，此時可利用計算機進行輔助設(shè)計（CAD）外設(shè)計（續(xù)）(2)綜合誤差因素法。把所有的誤差因素綜合成一個誤差因素，記做N’，稱N’為綜合誤差因素。N’的3水平如下。N1’---負側(cè)最壞條件。使質(zhì)量特性取最小值的各誤差因素水平的組合。N2’---標準條件。誤差因素第2水平的組合。N3’---正側(cè)最壞條件。使質(zhì)量特性取最大的各誤差因素水平的組合。內(nèi)設(shè)計用正交表，外設(shè)計用綜合誤差因素的方法稱為綜合誤差因素法。求質(zhì)量特性當質(zhì)量特性y可計算時，可由公式直接求出具體值。當質(zhì)量特性y不可計算時，需按設(shè)計方案制作樣品，通過試驗測得質(zhì)量特性y的試驗值。計算信噪比和靈敏度以望目特性情形為例。信噪比計算公式為：(dB)η=10lg(Sm–Ve)n1Ve靈敏度計算公式為：n(dB)S=10lg(Sm–Ve)1內(nèi)表的統(tǒng)計分析以望目特性為例，通過對內(nèi)表的試驗數(shù)據(jù)進行直觀分析或統(tǒng)計分析，分別找出對信噪比和靈敏度影響顯著的因素。確定最佳參數(shù)設(shè)計方案對望目特性，采用2個階段設(shè)計法，得到最佳方案，即最佳參數(shù)設(shè)計方案。(1)尋找對信噪比影響顯著的因素（稱為穩(wěn)定因素），選取其最佳水平，得到一個穩(wěn)定性最好的最佳水平組合。(2)尋找對靈敏度影響顯著，而對信噪比影響不顯著的因素（稱為調(diào)整因素），利用調(diào)整因素把最佳方案的質(zhì)量特性值調(diào)整到目標值。綜合分析信噪比和靈敏度，確定最佳參數(shù)設(shè)計方案。望目特性參數(shù)設(shè)計下面通過一個例子，分別用以上2種方法進行參數(shù)設(shè)計。例：電感電路的參數(shù)設(shè)計。為了設(shè)計一個電感電路，此電路由電阻R（單位：Ω和電感L（單位：H）組成。當輸入交流電壓為V（單位：V）和電源頻率為f（單位：Hz）時，輸出電流強度y（單位：A）可用下述公式計算，即望目特性參數(shù)設(shè)計（續(xù)）此為望目特性的參數(shù)設(shè)計，目標值m=10A，且質(zhì)量特性可由公式求出，故也稱可計算型的參數(shù)設(shè)計。下面以此為例，分別介紹內(nèi)外表直積法和綜合誤差因素法。y=VR2+(2πL)2內(nèi)外表直積法制定可控因素水平表可控因素是電阻R和電感L，它們的初始值由設(shè)計人員根據(jù)專業(yè)知識確定，見下表?？煽匾蛩厮奖韮?nèi)外表直積法內(nèi)設(shè)計選用正交表L9（34）進行內(nèi)設(shè)計。設(shè)計方案下表。制定誤差因素水平表誤差因素有4個，它們是電壓V’、頻率f’、電阻R’和電感L’。電壓和頻率的波動范圍分別為V=（100+10）V、f=(55+5)Hz，故水平選取如下：V’1=90v，V’2=100V，V’3=110Vf’1=50Hz，f’2=55Hz，f’3=60Hz制定誤差因素水平表（續(xù)）3級品電阻和電感的波動量為+10%，其3個水平如下：第2水平=表可控因素水平表給出的中心值。第1水平=表可控因素水平表給出的中心值×0.90。第3水平=表可控因素水平表給出的中心值×1.1。表內(nèi)設(shè)計表中9個方案的誤差因素水平見下表。誤差因素水平表誤差因素水平表（續(xù)）外設(shè)計選用L9（34）正交表進行外設(shè)計，采用內(nèi)外表直積法，其直積方案見下圖。因素、列號j試驗號i試驗號k因素、列號j’123…91234RL12…9R’L’V’f’1234L9(34)內(nèi)表L9(34)外表ηi/dBSi/dBη1η2η9…s1s2s9…yi1yi2yi3…yi9’y11y12y13…y19y21y22y23…y29……………y91y92y93…y99內(nèi)外表直積法試驗方案求質(zhì)量特性由于電流強度可以計算，故由y=直接求出質(zhì)量特性y?，F(xiàn)以內(nèi)表第1號方案為例說明其計算過程。首先給出第1號方案的外設(shè)計方案表，見下表。R2+（2πfL）2V第1號方案的外表求質(zhì)量特性（續(xù)）然后對外表各號方案求質(zhì)量特性。例如，外表中的第2號方案，其電流強度y2為R2+（2πfL）2Vy2==0.452+(2π×55×0.01)2100=28.70其余8個方案的電流強度見第1號方案的外表的右側(cè)。仿照上述過程，分別求出內(nèi)表中其余8個方案的質(zhì)量特性，見下表。質(zhì)量特性數(shù)據(jù)表計算信噪比和靈敏度對內(nèi)表每號方案下得到9個質(zhì)量特性值yi1，yi2，…yi9，可利用下列公式計算Si和ηi。Smi=(yi1+yi2+…yi9)219Vei=(∑yij–Smi)1829j=1ηi=10lg19(Smi–Vei)Vei(dB)Si=10lg(Smi–Vei)19(dB)計算信噪比和靈敏度(續(xù))以內(nèi)表第1號方案為例，進行計算Sm1=(31.44+28.70+…+28.58)2=7553.95(A2)19Vei=［(31.442+28.702+…+28.582)–7553.95］=17.21(A2)18η1=10lg19(7553.95–17.21)17.21=16.87(dB)S1=10lg(7553.95–17.21)=29.2319(dB)計算信噪比和靈敏度(續(xù))仿此可求出內(nèi)表第2號至第9號方案的靈敏度Si和信噪比ηi。具體結(jié)果見下表。內(nèi)表的統(tǒng)計分析下面對內(nèi)表進行統(tǒng)計分析，結(jié)果見下表。（表中e表示誤差項）。內(nèi)表的統(tǒng)計分析信噪比η的方差分析修正項CT。CT=T2/n=164.392/9=3002.67(dB2)總波動平方和ST。ST=∑ηi–CT=(16.872+…+19.222)-3002.67=11.65(dB2)9i=12fT=9-1=8內(nèi)表的統(tǒng)計分析（續(xù)）電阻和電感引起的波動平方和SR與SL。SR=(50.412+56.222+57.762)-3002.67=10.02(dB2)fR=3-1=231SL=(55.402+55.112+53.882)-3002.67=0.44(dB2)31fL=3-1=2內(nèi)表的統(tǒng)計分析（續(xù)）誤差波動平方和Se。Se=ST-(SR+SL)=11.65-(10.02+0.44)=1.19(dB2)fe=fT-(fR+fL)=8-(2+2)=4將上述結(jié)果填入方差分析表中，進行方差分析。由于VL＜Ve，故把SL并入Se中，形成Se.信噪比η方差分析表見下表。信噪比方差分析表靈敏度的方差分析修正項CT。CT=T2/n=192.452/9=4115.22(dB2)總波動平方和ST。ST=∑Si–CT=4226.84-4115.22=11.62(dB2)9i=12fT=9-1=8靈敏度的方差分析（續(xù)）電阻和電感引起的波動平方和SR與SL。SR=(72.282+64.582+55.592)-4115.22=46.52(dB2)fR=3-1=231SL=(73.502+63.302+55.652)-4115.22=53.47dB2)31fL=3-1=2靈敏度的方差分析（續(xù)）誤差波動平方和Se。Se=ST-(SR+SL)=11.65-(46.52+53.47)=11.63fe=fT-(fR+fL)=8-(2+2)=4將上述結(jié)果填入方差分析表中，進行方差分析。見下表。靈敏度方差分析表靈敏度的方差分析（續(xù)）由以下2個方差分析表，可得因素分類表。見下表?？煽匾蛩胤诸惐盱`敏度的方差分析（續(xù)）由上表可見：電阻R為穩(wěn)定因素，它對信噪比η值具有顯著影響；而電感L為調(diào)整因素，可以通過對因素L的調(diào)整，使最佳參數(shù)設(shè)計方案的期望值趨近目標值。確定最佳參數(shù)設(shè)計方案下面進行信噪比分析和靈敏度分析。信噪比分析。由信噪比方差分析表可以看出，電阻R為高度顯著因素，電感L為次要因素。并且從表內(nèi)表的統(tǒng)計分析可見，R的最優(yōu)水平（η分析中T31最大相應(yīng)的水平）為R3，L的最優(yōu)水平為L1（因素L的水平可任意選擇），因此最優(yōu)水平組合為R3L1，它使信噪比η值最大，是穩(wěn)定性最好的設(shè)計方案。從表“內(nèi)表的統(tǒng)計分析”中還可以看出，內(nèi)表的第8號條件R3L2的信噪比η=19.59dB，是9個方案中最大值。因此我們也可選R3L2為最優(yōu)水平組合。確定最佳參數(shù)設(shè)計方案靈敏度分析。從表“靈敏度方差分析表”可以看出，電感L與電阻R都是顯著因素，但電感L的F值（或貢獻率ρ）更大一些。由表“可控因素分類表”可知，電感L為調(diào)整因素。當最優(yōu)水平組合的響應(yīng)沒有達到目標值時，可通過調(diào)整因素L進行調(diào)整。原方案R2L2與最優(yōu)水平組合R3L1的統(tǒng)計特性的比較，結(jié)果見下表。由于R3L1下的電流強度的均值為9.93A與目標值10A相差不大，故不進行均值校正。若調(diào)整均值，用調(diào)整因素電感L來進行調(diào)整。2個方案比較表綜合誤差因素法在綜合誤差因素方法中，關(guān)于制定可控因素水平表、內(nèi)設(shè)計和制定誤差因素水平表的方法和步驟同內(nèi)外表直積法。外設(shè)計我們把4個誤差因素合并成1個綜合誤差因素N’，它的3個水平規(guī)定如下：N’1---負側(cè)最壞水平，使質(zhì)量特性y取最小值的各誤差因素水平的組合，即N’1=V1’f’3R’3L’3;N’2---標準條件，各誤差因素第2水平的組合，即N’2=V’2f’2R’2L’2;N’3---正側(cè)最壞條件，使質(zhì)量特性y取最大值的各誤差因素水平的組合，即N’3=V’3f’1R’1L’1.外設(shè)計（續(xù)）綜合誤差因素法可大大減少試驗次數(shù)。本例采用綜合誤差因素法后的試驗次數(shù)為9×3=27次，相當于內(nèi)外表直積法試驗次數(shù)的1/3。為了進一步減少試驗次數(shù)，還可以只考慮綜合誤差因素N’取2個水平，例如取N’1和N’3。由誤差因素水平表，我們得到內(nèi)表中9個試驗條件具體的N’1和N’3，其結(jié)果見下表。內(nèi)表試驗數(shù)據(jù)質(zhì)量特性y的計算把綜合誤差因素N’代入內(nèi)表中，并計算質(zhì)量特性值y，其結(jié)果見上表。例如內(nèi)表中第1號條件，質(zhì)量特性y11、y13分別為y11=900.552+(2π×60×0.011)2=21.5(A)110y13=0.452+(2π×50×0.009)2=38.4(A)信噪比η和靈敏度S的計算對每號試驗下得到的2個質(zhì)量特性yi1和yi3，可利用下列公式算出ηi和Si。ηi和Si的具體計算結(jié)果見上表“內(nèi)表試驗數(shù)據(jù)”。以第1號方案為例，有Sm1=(21.5+38.4)2=1794.01(A2)21Sm1=(21.5－38.4)2=142.81(A2)21Sm1=10lg(21.5×38.4)

=29.2(dB)η1=lg=7.6(dB)21.5×38.4142.81內(nèi)表的統(tǒng)計分析下面對內(nèi)表進行統(tǒng)計分析，結(jié)果如下表。內(nèi)表的統(tǒng)計分析對信噪比的方差分析見下表信噪比方差分析表對靈敏度的方差分析見下表靈敏度方差分析表由以上的2個方差分析表，可得到因素分類表同內(nèi)外表直積法。確定最佳參數(shù)設(shè)計方案與內(nèi)外表直積法分析結(jié)果相同，R3L1為最佳參數(shù)設(shè)計方案。望小特性參數(shù)設(shè)計這里將以鈦合金磨削工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計為例，說明望小特性的參數(shù)設(shè)計方法。因內(nèi)外表直積法試驗次數(shù)太多，我們只介紹綜合誤差因素法。例：鈦合金磨削工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計。鈦合金以其強度高、重量輕、耐熱性好和具有良好的抗腐蝕性等優(yōu)點，被人們譽為“未來的鋼鐵”，目前已被廣泛應(yīng)用于航空、航天、造船和化工等工業(yè)部門。但是，鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)小、粘附性強、抗氧化能力低，致使磨削性能極差。即使采用特制的砂輪磨削鈦合金，其表面粗糙度也只能達到Ra＞0.6μm。為了進一步降低表面粗糙度，今用參數(shù)設(shè)計優(yōu)化鈦合金磨削工藝參數(shù)。望小特性參數(shù)設(shè)計（續(xù)）試驗?zāi)康模簝?yōu)化鈦合金磨削工藝參數(shù)，將表面粗糙度降至0.2μm以下。質(zhì)量特性：表面粗糙度y（即Ra），望小特性。試驗指標：信噪比η，越大越好。制定可控因素水平表據(jù)專業(yè)知識，選用對表面粗糙度影響較大的因素作為磨削工藝參數(shù)中的可控因素，即：A---工件轉(zhuǎn)速（r.min-1）；B---修整砂輪時的走刀量（mm.r-1）；C---工件縱向走刀量（mm.R-1）D---磨削深度（mm）。為了減少試驗次數(shù)，其他因素如冷卻液、磨床、磨削用量及修整用量中的其他一些參數(shù)均固定不變。制定可控因素水平表（續(xù)）選取可控因素水平，見下表。表中因素的水平為隨機排列，因素間交互作用可以忽略。內(nèi)設(shè)計選取L9(34)作為內(nèi)表，進行內(nèi)設(shè)計，其表頭設(shè)計見下表。表頭設(shè)計外設(shè)計---確定綜合誤差因素及其水平本例質(zhì)量特性表面粗糙度y是不可計算的，只能通過試驗測出其值。為了減少試驗次數(shù)，外設(shè)計采用綜合誤差因素法。對于望小特性，綜合誤差因素N’取如下2種水平：N’1---標準條件；N’2---正側(cè)最壞條件。外設(shè)計---確定綜合誤差因素及其水平（續(xù)）本例，對下表中的每號方案，分別在綜合誤差因素N’的2個水平N’1、N’2下各測得一個數(shù)據(jù)yi1,yi2(i=1,2,…,9)以此計算信噪比，并以信噪比為指標進行統(tǒng)計分析。試驗數(shù)據(jù)填入下表中。內(nèi)表統(tǒng)計分析信噪比η計算望小特性信噪比的計算公式為ηi=-10lg∑yij=-10lg(yi1+yi2)n1nj=122122以內(nèi)表第1號方案為例，望小特性信噪比為η1=-10lg(0.1622+0.1842)=15.22(dB)21仿此，可計算其他各方案的ηi值，并填入上表中。內(nèi)表的統(tǒng)計分析首先，由直觀分析法，內(nèi)表中第6號的η6最大，相應(yīng)的工藝參數(shù)為A2B3C1D2。其次，以信噪比為指標，進行方差分析。1）ST與fT。ST=∑ηi–CT=(15.222+…11.872)-1655.95=20.48(dB2)9i=1fT=9–1=8內(nèi)表的統(tǒng)計分析（續(xù)）2）Sj與fj。SA=S1=(T11+T21+T31)–CT=fA=3–1=2(40.362+41.492+40.232)-1655.95=0.32(dB2)3131內(nèi)表的統(tǒng)計分析（續(xù)）3）方差分析將上述數(shù)據(jù)整理為方差分析表，見下表。本試驗無空列，所以在SA、SB、SC、SD中選取數(shù)值較小的SA作為誤差波動平方和Se。方差分析表明，只有因素C對η的影響是顯著的。信噪比方差分析表確定最佳參數(shù)設(shè)計方案對顯著因素C，其最優(yōu)水平為C1。對其余因素倘若亦選取最優(yōu)水平，則由表“內(nèi)表統(tǒng)計分析”可見，最佳參數(shù)設(shè)計方案為A2B1C1D3，它與直觀分析所得方案A2B3C1D2是基本一致的。最佳條件下信噪比工序平均的估計ηABC1D=T+（C1-T）=C1=×45.71=15.24(dB)31＾此結(jié)果與第6號方案下的η十分接近。注：符號“-”表示平均結(jié)果。驗證試驗按工藝參數(shù)A2B1C1D3做5次驗證試驗，測得其表面粗糙度為（單位：μm）0.138，0.139，0.159，0.145，0.166均達到預(yù)期目的，粗糙度都在0.2μm以下，其平均值為0.149μm,η值為16.49dB。望大特性參數(shù)設(shè)計這里以脹裂劑生產(chǎn)工藝參數(shù)優(yōu)化為例，說明望大特性的參數(shù)設(shè)計方法。例：脹裂劑生產(chǎn)工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計。脹裂劑是為適應(yīng)控制爆破技術(shù)要求而設(shè)計研制的一種新型破碎材料。它利用自身產(chǎn)生的膨脹力使被破碎體（巖石或水泥構(gòu)件等）按人為規(guī)定的要求開裂或破碎，以達到取石或清基的目的。它在使用中無振動、無噪聲、無飛石、無氣體產(chǎn)生，對環(huán)境無污染。它不含可燃、可爆成分，運輸、保管無特殊要求，因而頗受用戶歡迎。望大特性參數(shù)設(shè)計（續(xù)）根據(jù)脹裂劑的性能和使用要求，其技術(shù)指標規(guī)定見下表。脹裂劑技術(shù)指標望大特性參數(shù)設(shè)計（續(xù)）對脹裂劑各項性能指標進行深入分析以后，認為膨脹力是其中最主要的性能指標。為此，試圖用參數(shù)設(shè)計方法優(yōu)化脹裂生產(chǎn)工藝參數(shù)，使其膨脹力達到大于30MPa的技術(shù)要求。試驗?zāi)康模禾角竺浟褎┥a(chǎn)最佳工藝條件。質(zhì)量特性：膨脹力y，在其他技術(shù)指標均合格的條件下，膨脹力y為望大特性。試驗指標：信噪比η，越大越好。制定可控因素水平表據(jù)摸底試驗，找出了影響膨脹力y的4個可控因素為：A---原料甲加入量。B---原料乙加入量。C---原料丙加入量。D---原料丁加入量。初步確定了各種成分的配比分別為Aα%，Bb%，Cc%，Dd%制定可控因素水平表（續(xù)）其余為主料。以此方案為第2水平，按+50%的變化范圍，制定可控因素水平表，見下表?？煽匾蛩厮奖斫换プ饔每梢院雎詢?nèi)設(shè)計選用L9（34）作為內(nèi)表，進行內(nèi)設(shè)計，其表頭設(shè)計見下表。表頭設(shè)計外設(shè)計---確定綜合誤差因素及其水平本例，產(chǎn)品的質(zhì)量特性膨脹力是不可計算的，只能通過試驗進行測量，為減少試驗次數(shù)，采用綜合誤差因素法進行外設(shè)計。對望大特性，綜合誤差因素N’水平按如下方法選?。篘’1---標準條件；N’2---負側(cè)最壞條件。本例，對內(nèi)表中的每號方案，分別在N’1、N’2條件下各測得一個膨脹力數(shù)據(jù)，結(jié)果見下表。內(nèi)表統(tǒng)計分析信噪比計算望大特性信噪比的計算公式為n以內(nèi)表第1號方案為例，望大特性信噪比為仿此，可計算其他各方案的ηi值，并填入上表中。ηi=-10lg∑=-10lg()n1j=122122yij1yi1yi21+1η1=-10lg()=29.81(dB)213221+3021為了簡化計算，令η’i=ηi-28(dB)以η’i數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。內(nèi)表的統(tǒng)計分析首先，由直觀分析法可知，內(nèi)表中第2號方案的η2最大，其相應(yīng)的條件為A1B2C2D2，此即直接看的最好方案。其次，進行方差分析。1）ST與fT。ST=∑η’i–CT=(1.812+…2.362)-4.26=40.13(dB)9i=1fT=9–1=82內(nèi)表的統(tǒng)計分析（續(xù)）2）Sj與fj。SA=S1=(T11+T21+T31)–CT=fA=3–1=2(2.222+2.192+1.782)-4.26=0.04(dB)3131222仿此可算得SB=0.03(dB)，f=2SC=1.24(dB)，f=2SD=38.81(dB)，f=2內(nèi)表的統(tǒng)計分析（續(xù)）3）方差分析將上述結(jié)果整理為方差分析表，見下表。信噪比方差分析表確定最佳參數(shù)設(shè)計方案方差分析表明，因素C、D高度顯著，因素A、B不顯著，由表“內(nèi)表統(tǒng)計分析”可以看出最佳參數(shù)設(shè)計方案為A1B1C2D2，這與直接看的最好方案A1B2C2D2基本是一致的。最佳條件下信噪比工序平均的估計ηABC2D2=28+T+（C2-T）+（D2-T）=28+C2+D2–T=28+3.64/3+7.06/3–6.19/9=30.88(dB)＾驗證試驗在最佳方案A1B1C2D2下進行5次驗證試驗，測得膨脹力為（單位：MPa）34，35，30，32，33膨脹力y均大于30MPa，其均值為32.8MPa，信噪比為30.28dB達到了預(yù)期目的。計數(shù)分類值的參數(shù)設(shè)計計數(shù)分類值所謂計數(shù)分類值，就是將輸出特性定性地分為若干等級，并以計數(shù)值加以描述。下列幾種情況，均適用于計數(shù)分類值的情況。分級數(shù)據(jù)例如，將外觀質(zhì)量分為上、中、下；將缺陷的大小分為小、中、大、特大等等。設(shè)好的記為0，其他的適當?shù)亟o定數(shù)值，然后作為望小特性來處理。難以準確計量時例如，“泄漏”程度很難準確地測得計量數(shù)據(jù)，通?？蓜澐譃橄铝袔讉€等級：①不漏；②微漏；③稍漏；④頗漏；⑤嚴重漏。然后憑經(jīng)驗或直覺對上述幾個等級加以計數(shù)。例如，設(shè)：不漏為0；微漏為0.1；稍漏為0.5；頗漏為1.0；嚴重漏為3.0等?；蛘咭部煞謩e計為：0、1、2、3、4等。于是也可作為望小特性來處理。截尾壽命試驗數(shù)據(jù)壽命試驗通常采用定時或定數(shù)截尾的形式，對于這種截尾壽命試驗數(shù)據(jù)也是計數(shù)分類值數(shù)據(jù)。順序數(shù)據(jù)根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量好壞，首先加以排序。然后最好的記為0，視相鄰2個產(chǎn)品質(zhì)量上的差別，給以適當?shù)脑u分。計數(shù)分類值的參數(shù)設(shè)計這里將以干洗機為例，說明計數(shù)分類值特性的參數(shù)設(shè)計方法。試驗?zāi)康呐c指標試驗的目的在于改善干洗機的洗滌效果。為了衡量洗滌效果，將干洗后的物件，按外觀清潔程度的好壞以10分制來評分。最好的評分為10分，最差的評分為0分?；蛉∨c滿分10分之差為指標，按望小特性來處理?？煽匾蛩厮奖砉策x取7個與設(shè)計有關(guān)的參數(shù)為可控因素，見下表。上表中，因素A為2水平因素，因素E實際上也只有2個水平，第3水平E’1仍為E1，我們稱此為擬水平。干洗機的原設(shè)計方案為A1B2C2D2E1F1G2。內(nèi)設(shè)計選取L18（21×37）作為內(nèi)表進行內(nèi)設(shè)計，其表頭設(shè)計見下表。表頭設(shè)計誤差因素水平表與外設(shè)計我們選取若干誤差因素，并以L18（21×37）作為外表進行外設(shè)計，利用內(nèi)、外表的直積法來進行分析。試驗實施對內(nèi)表中的每一號設(shè)計方案，按相應(yīng)的外表做18次試驗，試驗結(jié)果為評分（見下數(shù)據(jù)表）。試驗數(shù)據(jù)表信噪比的計算以評分與滿分之差即10-y為輸出特性，按望小特性處理，信噪比計算公式為η=-10lg∑(10－yi)2

n1nj=1以內(nèi)表中第1號方案為例，進行計算，得η1=-10lg［(10-6)2+(10-10)2+…+(10-7)2］=181-10lg(42+02+…+32)=-12.7(dB)181由此可以計算其他各號方案的信噪比。信噪比的統(tǒng)計分析對內(nèi)表L18（21×37）以η為指標進行統(tǒng)計分析，具體做法如下。1）總和T與修正項CTT=∑ηi=-219.6(dB)i=118CT==2679.12(dB2)18T2信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù))2）總波動平方和ST與自由度fTST=∑ηi－CT=2727.08－2679.12=47.96(dB2)i=1n2fT=n-1=17信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù))3）方差分析輔助表為計算各列波動平方和，先計算各列的部分和T1、T2、T3，并設(shè)計成方差分析輔助表（見下表）。方差分析輔助表信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù))4）各因素波動平方和SA=(T1-T2)2=(-110.9+108.7)2=0.27(dB2)181181fA=1SB=(T1+T2+T3)

-CT=22261［(-68.1)2+(-72.9)2+(-78.6)2］/6-2679.12=9.21(dB2)fB=2信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù))4）各因素波動平方和(續(xù))SC=11.41(dB2)，fC=2SD=9.27(dB2)，fD=2SF=0.80(dB2)，fF=2SG=12.24(dB2)，fG=2信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù))4）各因素波動平方和(續(xù))因素E的第3水平為擬水平，實際上也是第1水平，其波動平方和計算公式為SE=T1n12+T2n22－CT=(－144.1)212+(－75.5)26－2679.12=1.32(dB2)信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù))4）各因素波動平方和(續(xù))誤差引起的波動平方和由分解公式計算，即Se=ST-(SA+SB+SC+SD+SE+SF+SG)=47.96-(0.27+9.21+11.41+9.27+1.32+0.80+12.24)=3.44(dB2)fe=fT-(fA+fB+fC+fD+fE+fF+fG)=17-(1+2+2+2+1+2+2)=5信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù))5）方差分析將以上波動平方和的計算結(jié)果，整理為方差分析表（見下表）。方差分析表方差分析表明因素C、G高度顯著，因素B、D顯著，因素A、E、F不顯著。最佳參數(shù)的選擇從表“方差分析輔助表”可以看出，最佳設(shè)計方案應(yīng)為：A2B1C2D3E2F2G1信噪比工程平均的估計η佳=T+(B1-T)+(C2-T)+(D3-T)+(G1-T)=B1+C2+D3+G1-3T=-68.16+-69.16+-69.36+-66.56－3×-219.618=－11.38(dB)信噪比增益為△η=-8.9－(-11.38)=2.48(dB)＾離合器彈簧的試驗為了提高離合器彈簧的耐久性，用參數(shù)設(shè)計方法進行如下試驗?？煽匾蛩厮奖磉x取7個可控因素，水平表見下表，此外還要考慮交互作用D×E和D×F。彈簧壽命試驗可控因素水平表內(nèi)設(shè)計為了減少試驗次數(shù)，把因素B和C組合成一個3水平因素（BC），即（BC）1=B1C1、（BC）2=B1C2、（BC）3=B2C1，選用正交表L27（313）進行內(nèi)設(shè)計，表頭設(shè)計見下表。表頭設(shè)計試驗的實施在內(nèi)表中的每一號方案下，各制造3個彈簧，進行110萬次壽命試驗。取誤差因素為試驗次數(shù)段ω，劃分為11個水平，即ω1=第10萬次，ω2=第20萬次，…，ω11=第110萬次。在ω的每一水平下，每個彈簧若失效記為1、未失效記為0。由此可見，此為定時截尾（試驗到110萬次停止試驗）的壽命試驗。試驗數(shù)據(jù)為同一設(shè)計方案下3個彈簧的失效數(shù)。數(shù)值取為0、1、2、3，此即計數(shù)分類值數(shù)據(jù)。具體結(jié)果見下表。彈簧壽命試驗數(shù)據(jù)彈簧壽命試驗數(shù)據(jù)（續(xù)）信噪比的計算試驗數(shù)據(jù)是失效數(shù)，可作為望小特性處理。以第1號方案為例，信噪比為nη1=-10lg∑yi2=n1j=1-10lg(02+32+32+…+32)=-9.1(dB)111對于第11號、第13號、第18號、第20號、第21號、第22號、第23號以及第27號方案，失效數(shù)均為0，故η為無限大。為了便于計算分析，按第12號方案的信噪比3.4dB加上4dB，故取為7.4dB。信噪比的統(tǒng)計分析以信噪比為指標，對內(nèi)表L27（313）進行統(tǒng)計分析，見下表。內(nèi)表及信噪比數(shù)據(jù)內(nèi)表及信噪比數(shù)據(jù)（續(xù)）信噪比的統(tǒng)計分析以信噪比為指標，對內(nèi)表L27（313）進行統(tǒng)計分析，見下表。1）總和T與修正項CTT=∑ηi=-58.3(dB)i=127CT===125.88(dB2)27T227(-58.3)2信噪比的統(tǒng)計分析（續(xù)）2）總波動平方和ST與自由度fTST=∑ηi－CT=1366.37(dB2)i=1272fT=26信噪比的統(tǒng)計分析（續(xù)）3）方差分析輔助表（見下表）方差分析輔助表信噪比的統(tǒng)計分析（續(xù)）4）各因素波動平方和SD=［(-57.8)2+(-17.3)2+16.82］/9-125.88=309.94(dB2)fD=2同理可算得SE、SA、SF和SG，交互作用波動平方和為SD×E=S3+S4=19.25+49.93=69.18(dB2)fD×E=4SD×F=S9+S10=70.71+138.02=208.73(dB2)fD×F=4信噪比的統(tǒng)計分析（續(xù)）4）各因素波動平方和（續(xù)）S(BC)=［(-17.4)2+(-1.9)2+(-39.0)2］/9-125.88=77.16(dB2)f(BC)=2對組合因素（BC）的波動平方和以及因素B、C各自的波動平方和進行計算，得SB=［(-17.4)2－(-39.0)］2/18=25.92(dB2)fB=1SC=［-17.4－(-1.9)］2/18=13.35(dB2)fC=1信噪比的統(tǒng)計分析（續(xù)）4）各因素波動平方和（續(xù)）誤差波動平方和Se可以分解公式計算,得fe=26-20=6Se=ST-(SD+SE+SD×E+SA+S(BC)+SF+SD×F+SG)=1366.37-(309.94+87.26+69.18+93.87+77.16+467.78+208.73+11.04=41.41信噪比的統(tǒng)計分析（續(xù)）5）方差分析將上述計算結(jié)果，整理為方差分析表（見下表）方差分析表明因素D、E、A、F以及D×F是顯著的。方差分析表最佳參數(shù)的確定顯著因素取優(yōu)水平，顯著交互作用取最優(yōu)水平搭配，不顯著因素和交互作用原則上可以任取。從方差分析輔助表可以看出：D取D3、E取E2、A取A3、F取F2。對于D×F，必須計算D、F的二元配置表（見下表）。D、F的二元配置表最佳參數(shù)的確定（續(xù)）由二元配置表可見，D、F的最佳搭配為D2F2或D3F2，但考慮到D取D3為好，所以D、F的搭配選為D3F2。綜上所述，彈簧的最佳設(shè)計方案為A2BCD3E2F2G該方案基本上相同于內(nèi)表中第27號設(shè)計方案。表“內(nèi)表及信噪比數(shù)據(jù)”說明，以第27號方案設(shè)計的3個彈簧在進行到110萬次試驗時，失效模式仍為0，這一設(shè)計的優(yōu)越性已為實踐所證明，故無需再做驗證試驗。城市中介組織概述1.1相關(guān)概念理解1.2城市中介組織的特征1.3城市中介組織的性質(zhì)1.4城市中介組織的功能1.5城市中介組織的類型1.1相關(guān)概念理解

一、城市的含義城：防御功能市：貿(mào)易、交換功能城市：經(jīng)濟、政治、文化、信息、人才交流中心1.1相關(guān)概念理解

二、城市中介組織1.中介中：中間介：介質(zhì)①字典中：A.媒介：使雙方發(fā)生關(guān)系的人或事；B.居間的人或物：中間人，調(diào)解人。②哲學(xué)上：黑格爾曾用“中介”表示不同范疇的間接聯(lián)系和對立范疇之間的一種相互聯(lián)系。③經(jīng)濟上：說和買賣雙方成交的服務(wù)媒介。司馬遷《史記·貨殖列傳》中“駔儈”。許慎《說文解字》“駔，會也。謂合兩家之買賣，如今之度市也”“節(jié)駔儈”調(diào)節(jié)貨物價格高低的人。2.中介組織中介組織：發(fā)揮中介作用的組織群體。學(xué)者們的共識：政府和企業(yè)不是社會中介組織。中介組織是市場經(jīng)濟中政府功能分離出來的產(chǎn)物。是一切具有中介性，起著橋梁作用的民間自治性的社會組織。

中介組織是在市場經(jīng)濟條件下，通過不同的社會利益群體之間的協(xié)商，對話、談判、調(diào)整，取得相互之間活動的配合和協(xié)調(diào)，以此來實現(xiàn)各個不同主體的銜接和聯(lián)系，使之成為一個和諧整體的非官方或半官方的社會經(jīng)濟組織。3.社會中介組織與城市中介組織社會中介組織：在政府、企事業(yè)單位和個人之間起橋梁和紐帶作用，為經(jīng)濟、社會活動提供服務(wù)的各種組織、機構(gòu)的總稱。特征：A.區(qū)別于政府和企業(yè)的功能載體，是經(jīng)濟、社會主體之間進行活動的橋梁。B.既不生產(chǎn)商品也不經(jīng)營商品只向社會提供服務(wù)，一般以專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)的較高層次的服務(wù)。城市中介組織：以城市為單位和基礎(chǔ)的，在城市范圍內(nèi)產(chǎn)生并存在的社會中介組織。即在城市中按一定的法律、法規(guī)、規(guī)章或根據(jù)政府委托，遵循獨立、公平和公正原則，憑借其特有的社會服務(wù)、溝通、公證鑒定和監(jiān)督管理等功能，溝通各個系統(tǒng)之間的利益關(guān)系，為各城市利益相關(guān)人提供各種服務(wù)的社會自律性組織、機構(gòu)的總稱。

特點：①非營利性②半公半私性③合法性④服務(wù)性三、城市中介組織與政府、企業(yè)的區(qū)別（一）城市中介組織與政府的區(qū)別①可替代性②不具有抽象行政行為③有償性④后果承擔方式不同（二）城市中介組織與企業(yè)的區(qū)別城市中介組織更關(guān)注相關(guān)群體的利益，企業(yè)更關(guān)注自己的利益，具有明顯的商業(yè)性色彩。1.1.3城市中介組織從業(yè)人員應(yīng)具備的素質(zhì)1）具有寬廣的知識（科學(xué)，經(jīng)濟，市場，法律）2）具有協(xié)調(diào)各方利益的能力3）具有解決問題的綜合本領(lǐng)1.2城市中介組織的特征1）機構(gòu)專業(yè)化（國家資質(zhì)認定持證上崗專家?guī)欤?）體制獨立化（脫離政府部門自主經(jīng)營自負盈虧）3）功能社會化（面向全社會開放，形成全方位、多層次、寬領(lǐng)域的服務(wù)格局）1.2城市中介組織的特征4）服務(wù)產(chǎn)業(yè)化（建立行業(yè)體系框架、行業(yè)自律機制、組織管理體制）5）組