OrthogonalDesign第七章正交试验设计正交试验设计本章学习内容7.4正交试验设计的极差分析7.3正交与正交表7.5正交试验设计的方差分析7.6正交试验设计的效应估计7.2试验设计的统计学基础7.1试验设计概述正交试验设计7.1试验设计概述7.1.1试验与试验设计■试验所谓试验,一般指用于发现新的现象、新的事物、新的规律,以肯定或否定先前的调查研究结论、发现新规律而进行的有计划活动。试验的实质:是一种用以测定过程或系统某些特定性能的有目的的测试。正交试验设计■试验设计(DOE,DesignofExperiment)试验设计是数理统计学领域的一个分支。它是以概率论、数理统计、线性代数等为理论基础,科学地设计试验方案,正确合理地分析试验结果,以较少的试验工作量和较低的成本获取足够、可靠的有用信息。试验设计的主要研究内容:◆哪个因素对特性值影响较大?如何影响?◆如何设置各因素的水平,使特性值接近预期的期望值?◆如何设置各因素的水平,使特性值的方差(波动)最小?◆如何设置可控因素的水平,使非可控因素的影响最小?……正交试验设计7.1.2试验设计的发展历史试验设计的基本思想和方法是英国统计学家、工程师费歇尔(R.A.Fisher,1890~1962)于20世纪20年代创立的,他是试验设计的奠基人并对其后的发展做出了卓越的贡献。试验设计与分析的发展大致可划分为三个历史阶段。正交试验设计●早期、传统试验设计阶段(约1920s~1950s)费歇尔在农场进行田间试验的过程中,对高产小麦品种遗传进行研究。为减少偶然因素对试验的影响,他对各种试验因素的每一水平组合进行了试验,并通过方差分析评价指标的优劣(用于排除偶然因素的影响),使小麦大幅度增产。◆1925年,费歇尔在《研究工作中的统计方法》一书中首次提出了“实验设计”的概念;◆1935年,费歇尔出版了著名的《试验设计法》一书;◆40年代前后,英、美、苏等国家将试验设计逐渐应用于工业生产领域及军工生产领域;◆劳尼于40年代提出的多因素试验的部分实施方法后来成为现代试验设计理论的基础。正交试验设计●中期发展阶段(约1950s~1970s,以正交试验设计、回归试验设计为代表)◆40年代末、50年代初,以田口玄一(GenichiTaguchi)为代表的日本电讯研究所(EOL)的研究人员在研究电话通讯设备质量时从英、美引进了试验设计技术,提出了“正交试验设计法”;1924~该所的产品——线形弹簧继电器,有几十个特性值和两千多个试验因素,经7年研制成功,其性能比美国的同一产品更优。...