六西格瑪設(shè)計(jì)培訓(xùn)DOE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的用途
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）是決定影響一個(gè)過程及其輸出（Y）各因素傳遞函數(shù)關(guān)系的一種結(jié)構(gòu)化方法。實(shí)質(zhì)上，它是進(jìn)行和分析受控的測試來評價(jià)那些控制一個(gè)變量或一個(gè)組響應(yīng)的因素影響的一種方法。DOE指的是量化各有統(tǒng)計(jì)關(guān)系的因素之間那些無法測量因素和交互作用，通過觀察系統(tǒng)化表格指導(dǎo)的系統(tǒng)化強(qiáng)制變化的實(shí)驗(yàn)方法。
在DOE中有兩大類知識：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，本文討論了兩種形式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)策略：全因子和部分因子策略。全因子設(shè)計(jì)在能承擔(dān)時(shí)可用來獲得更多信息，但實(shí)驗(yàn)的規(guī)模隨實(shí)驗(yàn)的因素和層次數(shù)增加而指數(shù)地增長。部分因子設(shè)計(jì)從實(shí)驗(yàn)中獲得信息較少，但實(shí)驗(yàn)的規(guī)模比全因子設(shè)計(jì)增長的慢得多。此外，我們可以調(diào)整部分因子設(shè)計(jì)的分辨率，使它獲得必要的信息而同時(shí)保持實(shí)驗(yàn)的規(guī)模在可處理的范圍內(nèi)。因此，部分因子設(shè)計(jì)已變成DOE的“實(shí)干方法”。DOE在進(jìn)行其中各因素是相互獨(dú)立的正交設(shè)計(jì)中是關(guān)鍵。
主要的DOE數(shù)據(jù)分析工具包括方差分析（A*VA）、經(jīng)驗(yàn)傳遞函數(shù)建模以及主要影響和交互作用圖。A*VA能辨識有意義的因素和交互作用集，并借助它們對設(shè)計(jì)輸出的影響來排序每個(gè)影響和交互作用的相對重要性。經(jīng)驗(yàn)傳遞函數(shù)模型、主要影響圖和交互作用圖，表面設(shè)計(jì)輸出與設(shè)計(jì)因素之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。它們也可以用來辨識最優(yōu)的因素層次設(shè)置和相應(yīng)的最優(yōu)設(shè)計(jì)性能層次。
1、殘差的診斷圖
在接受一個(gè)特定的A*VA結(jié)果或傳遞函數(shù)，包括影響的一個(gè)特定數(shù)字之前，黑帶始終應(yīng)該檢查殘差值的分布。這是計(jì)算得到的預(yù)測值（用目前模型預(yù)測的）與觀察值間的差。他或她可以計(jì)算這些殘差值的直方圖以及概率圖，或用統(tǒng)計(jì)軟件、如minitab來產(chǎn)生它們。
次數(shù)估計(jì)和A*VA表是基于假設(shè)殘差為正態(tài)分布的。直方圖提供了一種方法檢查是否這種假設(shè)成立。
正態(tài)的概率圖是評估一組觀察值（在此情況為殘差）如何接近一種理論分布的另一種常用工具。在這種圖中，實(shí)際的殘差值沿橫坐標(biāo)X畫出；縱坐標(biāo)Y表示經(jīng)過排序后的相應(yīng)值的期望規(guī)范值。如果全部值落在一條直線上，那么我們可滿意這些殘差遵循正態(tài)分布。
2、影響的帕累托圖
影響的帕累托圖，通常是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一種有效交流工具，特別是對外行溝通與交流。在此圖中，A*VA的影響估計(jì)已從**值分類到最小*值。一個(gè)列表示每個(gè)影響的幅度，并且往往有一條線通過這個(gè)列來表明一個(gè)影響要多大才有統(tǒng)計(jì)意義。
3、正方和立方圖
通常利用這種圖來歸納響應(yīng)變量的預(yù)測值，給出各因素的相對高和低設(shè)置。正方圖可同時(shí)表明兩個(gè)因素的預(yù)測值。立方圖可同時(shí)表明三個(gè)因素的預(yù)測值。
4、交互作用圖
表明方法的一般圖形是標(biāo)準(zhǔn)交互作用圖，其中有線條連接的各點(diǎn)表明方法。這種圖在分析中有重大交互作用影響時(shí)特別有用。