DOE的基本概念与一般步骤

一、DOE系统及基本术语

所谓DOE，就是一个精心设计的实验，通过测试结果找出影响关键输出结果的主要因素，然后通过控制这些因素来获得期望的输出结果。通常，DOE基于如图1所示的系统，该系统包括以下基本要素:

图1 

1、响应

系统的可测量输出，通常是优化目标。定性或定量，但通常是定量指标。根据实际系统，可能会有一个或多个响应。

2.投入

系统的自变量，其变化通过系统的传递影响输出结果，即系统响应。输入有可控和不可控之分，根据不同的特性可以分为以下几类:控制因子、信号因子和噪声因子。

3.控制因素

系统的输入是可控的，设计者根据需要选择合适的参数，这是系统优化的输入参数。

4.信号因子

作为控制因子的特例，一般只影响响应的均值，不影响其波动。设计人员可以通过调整信号因子来实现所需的优化平均值。

5.噪声系数

一种不可控的系统输入。通常有三个来源:外部因素、内部因素和系统老化。后面将结合具体案例详细介绍各种来源的差异。

二、DOE的一般步骤

图2 

如图2所示，D0E一般包括五个步骤。每个步骤的主要目的和任务是:

1.规划阶段

主要是要明确:系统或产品服务的对象是谁？或者系统或产品使用或运行的环境是什么？系统或产品的主要功能是什么？实验的目标是什么？系统优化的反应是什么？输入系统中有哪些因素可以改变？每个选定的因素有多少个级别？你衡量因素之间的相互作用吗？整个实验的周期和预算是多少？

2.选择测试表单。

主要确定:控制因素的数量；每个因素的水平；因素之间的相互作用；使用软件选择测试形式；测试顺序是标准的或随机的。

3.测试阶段

主要任务:生成笔试计划；与所有参与测试的人员沟通；亲自参加实验，至少前几次；测试数据正确输入计算机；标记不合理的数据。

4.分析阶段

主要任务:找出影响r. Son的主要因素；哪些因素可以减少系统偏差；确定突出因素；是否有错误数据；优化系统。

5.验证阶段

主要任务:选择因子配置进行验证；确定验证测试的数量:验证结果的分析。