實驗設計與統計績效改善期末小組報告---紙袋承受力

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1、實驗設計與統計績效改善期末小組報告---紙袋承受力1.關於主題在修了一學期實驗設計課程後，最重要的即是如何將理論轉化為實際生活中的應用。生活上需應用到統計理論的例子很多，諸如公司裡行銷部門的市場分析；民意調查的問卷設計；產品品質的健全性等等。這次報告中，本組選擇以”紙袋”為研究設計對象。選擇紙袋的原因包括：材料容易取得，測量方法具科學性，以及本組對紙袋的興趣。然後列出可能影響紙袋承重力的因子，並且隔離可能影響實驗結果的noise，利用Design-Expert軟體，先找出顯著因子，再進一步以顯著因子多重Level求得最佳化。

2、2.實驗動機紙袋是目前商家最普遍使用來包裝、置放商品的方法之一。不管是裝食物、書籍或是服飾，紙袋所提供的不僅僅為其可分解於大自然的環保特質，更重要的是，，商家印在紙袋上的店名、LOGO可表現出商店不同的特殊質感，給消費者高品質的感受。好的紙袋，不但有宣傳效果，也是消費者收集品之一。然而，以紙袋來承裝商品卻有其缺失，第一，紙袋不能防水，遇濕則破掉；二，紙袋的承受力不及塑膠袋或布袋，裝重物有一定的限制。再加上紙袋製作的高成本，許多商家因此仍然採用對大自然最不好，卻對消費者最方便的塑膠袋。近年來，政府開始鼓勵消費者自備購物袋，以取

3、兩者優點、避免兩者缺點。商店也採優惠獎勵使用購物袋的顧客。不過，購物袋要取代紙袋成為主流，仍需一段宣導及適應期。因此，紙袋的普遍應用仍會可預期的。本組在如此考量下，防水因子無法克服外，本組決定以具有”環保效用”、”成本低”的原則下，應用統計原則，設計出承重力最大的紙袋，打破許多紙袋過去的迷失。3.實驗目的在選定以紙袋為實驗對象後，即開始決定此次實驗的目的。紙袋設計的最終目的為根據所有學過的統計改善方法，設計出能夠承受重力最大的紙袋。階段性目的包括：i列出可能的承受重力影響因子ii選擇適當的統計方法，從可能影響因子中決定出顯著

4、因子iii由顯著因子的組合中計算承受重力與顯著因子的回歸模式iv根據回歸模式，決定出最optimal的組合實驗分為兩階段測試，第一階段實驗以求出i及ii目的為務，第二階段則求出iii及iv的結果，並得結論。4.實驗方法….包括(block因子,-.+符號的意義,紙袋做的方法…)第一階段：首先，由各種可能影響紙袋承重力的因素中，找出可以以科學方法、較不易受人為環境所影響的因子。列出5項：大小一般認為，大的袋子所能承受重力較強厚度厚的紙袋較堅固，承重力也較大？打洞位置穿繩子的打洞位置深淺是否會影響袋子的承受力材質紙袋材質多樣，哪

5、一種對承重力最好形狀形狀的不同，狹長型、寬扁型孰佳？決定出了5個可能影響因子後，利用2-level分析決定顯著因子。各個因子的（＋,－）規格分敘如下：A大小B厚度C打洞位置D材質E形狀＋長寬高皆為（－）一張紙高的1/4位置牛皮紙長：寬：高＝14：9：的3倍（深）26（狹長型）－以（－）為基本三張紙黏高的1/8位置圖畫紙長：寬：高＝26：9：單位合（淺）14（寬扁型）材質的選擇以相似厚度的紙質為選擇的依據，以100張同樣的紙測量其厚度，除以100獲得出單張紙料的厚度。而白色圖畫紙與牛皮紙的厚度差異不大。為避免繩子與紙袋黏合可能

6、受許多NOISE影響，決定以打洞方式來避免干擾。所以以打洞器在紙的固定寬度（紙袋寬身的1/4、3/4）、不同長度的位置打洞，穿上紙繩。此外，為增加此實驗的準確性，實驗次數重複3次，提供pureerror5的計算。因此，2次方實驗再重複三次，得出必須實驗96次實驗，在效5-1率的考量後，決定將實驗簡化為2次方，仍是重複3次，而總實驗次數已降至合理的48次。＊twolevelfractionalfactorialdesign，E=ABCD，replicate3次根據上面表格做出48個紙袋，並加以編號，然而，儘管已經試圖將干擾因子

7、減至最低，仍有許多可能人為的干擾，所以本組在製作繩子及測量時，固定了幾項因素。Block1：紙袋的製作，一個人化規格，一個人裁紙，一個人黏合Block2：洞的大小，由打洞器固定；繩子皆為紙繩Block3：繩子的長度，同樣大小的紙袋，其繩子長度相同Block4：綁法，繩子穿過洞口，打一結(漁夫結)Block5：綁繩子的人，由同一人綁Block6：提紙袋的人為同一個人Block7：打洞的人員為同一個同學Block8：放重物由同一個同學放Block9：黏接縫處皆由一層規格為5公分寬的雙面膠黏滿並貼牢Block10：黏接縫處不論紙袋

8、規格大小一律以5公分為準Block11：計時人員為同一個同學以計時器(timer)來記測測量的重物以體積小、密度大為原則。每次增加的重量為0.25公斤，因此選擇以磚頭及裝不同內容物的寶特瓶為工具：磚頭/每個＝2.0KG600cc寶特瓶裝沙＝1.0KG600cc寶特瓶裝水不滿＝0.5KG35