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通過控制圖、故障分析、因果分析、故障分析、能力分析等工具的應(yīng)用，或者是直接實(shí)際工作的反映，我們會(huì)得到一些關(guān)鍵的問題，這些問題反映出某個(gè)指標(biāo)或參數(shù)不能滿足我們的需求，但是對于這樣的問題，我們可能根本無法用一些簡單的方法來解決，然后我們可能會(huì)想到試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

對于使用試驗(yàn)設(shè)計(jì)解決的問題，我們首先要明確實(shí)驗(yàn)的目的，即解決了什么樣的問題，問題給我們帶來了什么樣的危害，以及是否有足夠的理由支持試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的運(yùn)行，我們知道試驗(yàn)設(shè)計(jì)必須花費(fèi)更多的資源來進(jìn)行，而對于生產(chǎn)企業(yè)來說，實(shí)施試驗(yàn)設(shè)計(jì)會(huì)打亂原有的。

隨著測試目標(biāo)的確定，我們還必須定義測試指標(biāo)和接受的規(guī)范，這樣我們的測試才能有方向和測量指標(biāo)來檢查測試的成功。這里的指標(biāo)和規(guī)范是測試目的的延伸和具體化，也就是解決問題的重點(diǎn)，指標(biāo)的達(dá)成可以意味著問題的解決。

注重過程是我們應(yīng)該有的習(xí)慣。就像我們很多企業(yè)做水平比較一樣，往往有一個(gè)誤區(qū)，就是只關(guān)注利益，而忽略了過程特征的比較。試驗(yàn)設(shè)計(jì)的開發(fā)還必須基于對流程的深入分析。每一個(gè)問題都有其產(chǎn)生的原因，比如事物的質(zhì)量、參數(shù)的變化、特征的缺失等等，在產(chǎn)生問題的過程中普遍存在很多原因。

過程的定義非常關(guān)鍵。太短的流程可能會(huì)丟棄明顯的原因，太長的流程肯定會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)。開發(fā)流程的方法有很多，但我們必須做的一件事是盡可能詳細(xì)地列出可能的因素。詳細(xì)的因素來自每一步的詳細(xì)分解，并確認(rèn)其輸入和輸出。

事實(shí)上，對過程的分析和理解是提高人們對問題認(rèn)識的開始，因?yàn)椴皇敲總€(gè)人都能掌握我們所關(guān)注的問題。這一步的輸出使我們的改進(jìn)人員能夠知道問題的可能因素在哪里。雖然我們不確定哪個(gè)重要，但我們至少可以確定一個(gè)大致的方向。

對過程的充分分析是，我們有非常有價(jià)值的信息，即可能影響我們對指標(biāo)關(guān)注的因素，但哪個(gè)重要？我們知道，對一些沒有或根本沒有太大影響的因素進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)分析，其實(shí)是一種浪費(fèi)，也可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。

因此，有必要篩選可能的因素。此時(shí)，我們不需要確認(rèn)相互作用、高階效應(yīng)等問題，但我們的目的是確認(rèn)哪些因素具有顯著影響。我們可以用一些低分辨率的兩級測試或者特殊的篩選測試來完成這個(gè)任務(wù)，測試成本會(huì)降到最低。

而且，為了完成這項(xiàng)任務(wù)，我們可以應(yīng)用一些歷史數(shù)據(jù)或完全可靠的經(jīng)驗(yàn)理論分析來減少我們的實(shí)驗(yàn)因素。當(dāng)然，需要注意的是，如果對這些數(shù)據(jù)或分析沒有什么疑問，可以放棄對測試結(jié)果可靠性的質(zhì)疑。由于篩選因素，我們掌握了影響指標(biāo)的主要因素，這一點(diǎn)尤為關(guān)鍵。通常，在現(xiàn)實(shí)中，我們通過完整的經(jīng)驗(yàn)分析得到它，即使是以一種可能的態(tài)度。

我們通過篩選測試找到了關(guān)鍵因素，同時(shí)篩選測試也包含了一些重要的信息，那就是主要因素對指標(biāo)的影響趨勢，這是我們必須充分利用的信息，它可以幫助我們快速找到測試目的的可能區(qū)域。雖然不是很確定，但我們已經(jīng)縮小了包圍圈。

這時(shí)候我們一般在試驗(yàn)設(shè)計(jì)，采用快速上升(下降)的方法，根據(jù)篩選測試揭示的主要因素的影響趨勢，確定一些級別，進(jìn)行測試，目的就像我們在找罪犯一樣，縮小嫌疑人的范圍。我們得出的結(jié)論是，我們提高的最佳優(yōu)勢在于因素最終反映的水平范圍，我們離成功更近了一步。

在篩選測試中，我們沒有強(qiáng)調(diào)因素之間相互作用的影響，而是給出了主要影響因素，快速逼近的方法使我們能夠確定主要因素的近似值水平。此時(shí)，我們可以進(jìn)一步衡量因素的主要效應(yīng)、相互作用和高階效應(yīng)。這些測試是在快速接近的水平范圍內(nèi)選擇和獲得的，因此它們對于最終的優(yōu)化具有顯著的效果。階乘實(shí)驗(yàn)主要通過選擇由各種因子構(gòu)造的幾何體的頂點(diǎn)和中心點(diǎn)來完成。這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)可以幫助我們確定是否存在相互作用或那些相互作用，是否存在高階效應(yīng)或哪些高階效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)的最終目的是通過方差分析驗(yàn)證這些效應(yīng)是否顯著，也是對以往篩選和快速逼近實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。然而，我們不應(yīng)該在這樣的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上描述指標(biāo)和主要效果之間的詳細(xì)關(guān)系，因?yàn)閷τ谌齻€(gè)水平點(diǎn)，

在因子實(shí)驗(yàn)中，我們確定了所有因素和指標(biāo)之間的主要影響項(xiàng)目，但考慮到功效問題，我們需要進(jìn)一步安排一些實(shí)驗(yàn)，最終確定因素的最佳影響水平。此時(shí)的實(shí)驗(yàn)只是對階乘實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的補(bǔ)充，也就是我們也可以利用階乘實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，只是為了最終優(yōu)化我們的指標(biāo)，或者是為了有效全面地構(gòu)建因子和層次的對應(yīng)曲面和輪廓，而我們增加一些實(shí)驗(yàn)點(diǎn)來完成這個(gè)任務(wù)。

測試點(diǎn)一般根據(jù)回歸測試的輪換進(jìn)行選擇，其水平應(yīng)根據(jù)療效、因素個(gè)數(shù)、中心點(diǎn)個(gè)數(shù)等合理設(shè)置。，以保證回歸模型的可靠性和有效性。在完成這些實(shí)驗(yàn)后，我們可以分析并建立因子和指標(biāo)之間的回歸模型，并通過優(yōu)化的方式確定最終的因子水平設(shè)置。當(dāng)然，為了安全起見，我們最終會(huì)在獲得參數(shù)級別的最佳組合后，進(jìn)行一些驗(yàn)證測試來測試我們的結(jié)果。

我們知道試驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是通過設(shè)置一些我們可以控制的關(guān)鍵因素來控制指數(shù)，因?yàn)槲覀儾荒苤苯涌刂浦笖?shù)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供了這種可能性和方式，但現(xiàn)實(shí)中仍有一類此類因素對指數(shù)具有同樣顯著的影響，但很難通過人工控制來保證其最優(yōu)影響。這種因素俗稱噪音因素，它的存在往往會(huì)讓我們的測試結(jié)果功虧一簣。因此，除了盡可能地控制之外，還可以選擇穩(wěn)健設(shè)計(jì)的方法，以最大限度地減少這些因素的影響，保證指標(biāo)的高質(zhì)量表現(xiàn)。

其實(shí)這些因素都是常見的。比如，不可能保證我們的汽車行駛的道路都是高等級公路。那么如何才能為一些差的道路設(shè)計(jì)出高性能的道路呢？此時(shí)，我們會(huì)選擇一些抗干擾因素來緩解干擾因素的影響，這是穩(wěn)健設(shè)計(jì)的意圖和途徑。通常我們在設(shè)計(jì)和R&D階段經(jīng)常會(huì)用到，但有時(shí)會(huì)隨著問題的出現(xiàn)而暴露出來，但我們會(huì)問一個(gè)問題，主要因素水平的重新選擇是否會(huì)帶來指標(biāo)的振蕩和惡化，這是完全有可能的，但我們可以通過EVOP等方式進(jìn)行重置，保證因素改變后的產(chǎn)出效果。