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根據(jù)實(shí)驗(yàn)中因素的多少，可以分為單因素和多因素。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡牟煌?，?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可分為兩類:因素設(shè)計(jì)和回歸設(shè)計(jì)。

在不考慮區(qū)組的設(shè)計(jì)中，常用的設(shè)計(jì)是完全隨機(jī)化設(shè)計(jì)；配對(duì)比較設(shè)計(jì)、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)、平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)、部分平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)等是正在考慮的區(qū)組設(shè)計(jì)中常用的方法。因素可分為固定效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)。在固定效果上，可分為單向布局、雙向布局和多向布局。在隨機(jī)效應(yīng)中，主要采用嵌套設(shè)計(jì)或方差分量建模。這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所用的理論和方法都比較復(fù)雜，在實(shí)際工程中很少用到。

二、測(cè)試的兩個(gè)基本目的:

本實(shí)驗(yàn)的目的是確定在相當(dāng)多的自變量中，哪個(gè)自變量X對(duì)Y的影響不顯著，哪些自變量應(yīng)該刪除，哪些自變量X對(duì)Y的影響顯著，哪些應(yīng)該保留。我們稱之為“篩選設(shè)計(jì)”。因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了因子，所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)屬于“析因設(shè)計(jì)”或“因子設(shè)計(jì)”。

二是找出y和x的關(guān)系，從而進(jìn)一步找出自變量x取什么值會(huì)使y達(dá)到最佳值:

這些實(shí)驗(yàn)的目的是確定Y和X的關(guān)系，找出Y到X的回歸方程，因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是針對(duì)回歸關(guān)系，所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)叫做回歸設(shè)計(jì)。

三、因子設(shè)計(jì)與回歸設(shè)計(jì)的相通之處

一方面，篩選因素的方法實(shí)際上是在Y和X之間建立一個(gè)簡(jiǎn)單的線性回歸方程，然后根據(jù)各個(gè)系數(shù)的顯著性進(jìn)行篩選。需要注意的是，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的“線性”不同于一般數(shù)學(xué)概念中的“線性”?！皩?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”中提到的“線性”是指回歸方程不僅可以包含每個(gè)變量的第一項(xiàng)，還可以包含兩個(gè)或兩個(gè)以上自變量的乘積項(xiàng)，如X1X2X3等。，這在一般的數(shù)學(xué)概念“線性”中是不允許的。建立線性回歸方程后，不僅可以判斷變量是否顯著，還可以為求最大值或最小值的問(wèn)題找到最佳值，以及達(dá)到這個(gè)最佳值的自變量的最佳設(shè)置，在實(shí)際工作中往往是有用的?？傊?，篩選變量也是通過(guò)建立回歸方程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

另一方面，在建立回歸方程，尤其是含有平方項(xiàng)的響應(yīng)面方程后，還可以判斷方程中是否存在影響不顯著的因素，將其刪除，達(dá)到篩選因素的目的。所以，因子設(shè)計(jì)和回歸設(shè)計(jì)有一個(gè)共同點(diǎn):都需要建立回歸方程。但因子設(shè)計(jì)只是線性的，這里的回歸設(shè)計(jì)指的是二階。

一般來(lái)說(shuō)，篩選要求比較粗糙，測(cè)試次數(shù)較少。建立回歸曲面方程的要求要細(xì)致得多，測(cè)試次數(shù)也會(huì)大大增加。在因子設(shè)計(jì)中，根據(jù)因子水平的多少可分為兩級(jí)因子設(shè)計(jì)、三級(jí)因子設(shè)計(jì)和混合級(jí)因子設(shè)計(jì)。

在因子設(shè)計(jì)中，采用兩水平正交試驗(yàn)法，加上一些中心點(diǎn)，是最簡(jiǎn)單有效的。然后，有兩類:全因子設(shè)計(jì)和部分因子設(shè)計(jì)。對(duì)于回歸設(shè)計(jì)，以建立二次回歸方程為主要工具，引入了響應(yīng)面方法。

另一類:很重要的測(cè)試目的是尋求系統(tǒng)的魯棒性。所謂魯棒性，就是系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)，即當(dāng)系統(tǒng)受到不可控因素(或稱“噪聲”)的嚴(yán)重影響時(shí)，系統(tǒng)輸出的變化量要足夠小。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，有必要嘗試選擇一些控制因子的組合，使系統(tǒng)對(duì)噪聲變化不敏感，這就是所謂的魯棒參數(shù)設(shè)計(jì)。在中國(guó)，這種設(shè)計(jì)通常被稱為“田口參數(shù)設(shè)計(jì)法”。這種問(wèn)題在六西格瑪改進(jìn)工作中也很顯著。

還有一類:討論配方，比如橡膠、造紙、制藥等行業(yè)，通常研究的是整個(gè)產(chǎn)品中各成分的比例。顯然，這些比例之和應(yīng)該是100%。研究這類問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)稱為“混合設(shè)計(jì)”。

有時(shí)候，現(xiàn)有的生產(chǎn)條件已經(jīng)基本滿足要求，但如果想得到更好的結(jié)果，可以在原有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上做一些調(diào)整來(lái)尋求解決方案，這就是所謂的“進(jìn)化操作(EVOP)”。