DOE实验设计软件教学规程

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1、实验设计实验设计DOE2008.7.25～2008.7.26广州冠卓•实验设计课程目录¢DOE的目的和种类¢DOE的统计学准备¢实验设计的软件使用¢因子实验¢稳健参数设计介绍第2页1一些约定¢让手机静音¢遵守上课和休息时间¢积极参与练习第3页DOEDOE的目的和种类的目的和种类冠卓•实验设计2案例¢某一瓷砖公司生产某瓷砖尺寸一型号瓷砖存在品质问题：瓷砖厚度不均造成了严重的客户投诉问题，而厚度的要求是10±0.15mm。初步认为以下8个参数可能对厚度有影响，如何确定重要的参数并且找出最佳的配置？第5页案例¢参数名称目前设置¢A：石灰含量1%¢B：寿山石含量53%¢C：寿山石种类现行配方¢D：烧

2、粉含量1%¢E：添加物粒径现行粒径¢F：烧成次数二次烧成¢G：长石含量4%¢H：黏土种类K型和G型各一半第6页3好的方法让你事半功倍¢麦肯锡的咨询顾问在为某国政府作咨询诊断时发现，因为政府决策时没有使用结构性的分析方法，作出了很多愚蠢的决定。工作方法是对前人成功经验的总结。大学里我们学到了知识，工作中我们要学习如何做事。第7页学习和实验¢婴儿为什么把东西放进嘴里?¢学习就是一个反复的假设、实验、修正过程。结果结果实验理解的改变实验理解的改变假设假设假设¢实验结合了统计方法和科学研究以确保学习的有效性。第8页4被动观测与实验设计被动观测指观察一个程序而沒企图作任何改动（如：在收集基线数据时不“

3、拧”这个程序）。•实验设计指主动操纵流程的输入变量，然后观测流程响应的变化。第9页被动观测与实验设计被动观测指观察事情的发生，而不是做一些动作去使事情发生。每年都有很多人看到苹果掉到地上，但只有牛顿才从中得到灵感并且通过实验发现了万有引力定律。世界杂交水稻之父袁隆平早年间在田埂上发现了一颗特别饱满的稻穗，正是之后几十年的时间里不断的实验才培育出杂交水稻。有计划的去改变一些事情，也许会有令人振奋的结果发生有计划的去改变一些事情，也许会有令人振奋的结果发生第10页5为什么要做实验?¢在工作中我们进行实验是因为我们有以下的疑惑：¢我们不了解哪些因子会影响到流程的输出。¢我们也不知道这些因子是如何影

4、响流程的输出的。¢为了达到流程的最佳输出，应该如何设置流程的关键输入因子？¢为了使噪音变量对流程的影响最低，应该如何设置流程的关键输入因子？第11页工业流程的实验受控因子信号因子(X)流程响应(Y)(输出变量)噪音因子我们想找出关键变量我们想找出关键变量XX的设置来改进响应的设置来改进响应YY第12页6什么是DOE?¢DOE：DesignofExperiment，意为实验设计，一个简单的有严格规则的途径，这个途径有目的的改变流程输入的设置，并且考察这些设置的改变对流程的输出有何影响。在纸飞机的下落实验中，我们想知道飞机机翼的长度，宽度以及别针的数量是如何影响飞机的下落时间的，为此我们设计实验

5、来改变飞机机翼的长度、宽度和别针的数量来看下落时间的变化。第13页实验的关注点¢实验可能用于：改变流程的均值降低流程波动（变差）同时改变均值和降低变差第14页7DOE的类型¢筛选实验–识别流程主要因子¢特性描述实验–量化流程主要因子及其交互作用对流程输出的影响¢最优化实验–确定流程输入因子的设置以达到流程输出的最佳¢验证实验–进一步确认前面实验得出的结果第15页DOEDOE的统计学准备的统计学准备数据属性和假设检验冠卓•实验设计8数据的类型•连续型数据连续型数据以参数的形式，比如尺寸、•变量数据重量或时间等来说明一个产品或流程的•计量数据特性。连续型数据是可以连续变动的。第17页数据的类型•

6、离散型数据离散型数据是以发生的频数(Frequency)来表示•属性数据某件事发生或未发生的次数。•计数数据离散型数据也可以是分类数据，如地区、班次、物料种类、生产线等。离散型数据不能够连续变动。第18页9总体和样本参数的获取途径有两种：通过调查总体获得和通过抽查样品获得。¢总体(N)¢样本(n)¢具有某种特征的全体¢总体的一个子集。在统计对象或个体的集合。学中，我们会遇到“随机包括对所有可能的对抽样”，或一组特选的样象或个体的具体参数本数据，每一次样本被选或特征的测量。中的几率都相同。¢总体可能指刚刚出厂的所有铸件。¢如果我们要从工厂中随机抽取10件铸件，那么我们需要确保这10件铸件是从工

7、厂生产的所有同型号的铸件中随意选取的。第19页总体参数vs样本统计量总体参数样本统计量平均值μx标准差（方差）σ（σ2）s（s2）比例Pp(百分比)1.总体参数是唯一的,但通常是不知道的，如全国所有人的平均身高。2.样本统计量被用来估计总体参数。第20页10波动¢所有流程都存在波动，没有任何两件产品其质量特征是完全一样的。¢我们预期观察值会有差异，如果没有差异，我们就会产生怀疑。¢通常我们不会仅仅依靠一个数据