六西格玛干货:部分因子试验六个常见问题答疑

1.实验设计有哪些常见术语?

响应变量(Response):整个过程中关心的若干输出变量
因子(Factor):将影响响应变量的那些变量称为实验中的因子
水平(Level):为研究因子对响应的影响,需要用到因子的两个或更多的取值,这些取值称为因子的“水平”
望大(小、目):响应输出的需求,根据实际情况判断是望大、望小、还是望目。
2.实验设计基本步骤是怎样?

3.为什么要做部分因子试验?

假设一共有13个因子,每次实验花3分钟,每天工作8小时,共需要约40年的时间!
假设一共8个因子,要估计的主效应项8项,二阶交互效应28项,三阶交互效应56项…………

三阶以上交互效应在物理上已经没有实际意义,
我们只需通过科学筛选试验组合,就能在减少大部分试验次数的同时,
还能精准估计常数项、主效应和关键二阶交互效应 —— 既省钱又省时间,还不影响改善效果。
4.部分因子里分辨度是什么?
部分因子试验需要关注分辨度(考点),如下:

分辨度为Ⅲ的设计:各主效应间没有混杂,但某些主效应与某些二阶效应相混杂(1+2);
分辨度为Ⅳ的设计:各主效应间没有混杂,主效应与二阶效应没有混杂;但主效应与某些三阶效应相混杂(1+3),某些二阶效应之间相互混杂(2+2);
分辨度为Ⅴ的设计:主效应会与某些四阶效应混杂(1+4),二阶效应与某些三阶效应相混杂(2+3),其余效应之间不发生混杂。
同时还需要记住这张表格

这张表格涉及到因子数对应不同分辨度所需要的试验次数(考点)
5.混杂可以避免吗?
混杂总是坏事,能否不产生混杂呢?
答:任何部分的因子试验,混杂是不可避免的。
我们只是希望混杂安排得更好些,尽量让我们感兴趣的因子或交互作用只与更高阶的交互作用相混杂。
而在通常情况下,高阶的交互作用项是可以忽略不计的,
这时,我们感兴趣的因子或交互作用就都是可以估计的了。
6.部分因子试验高低水平可以随意挑选吗?
答:不可以。
因为很可能出现某些因子在8次试验中,取高水平及低水平次数并不恰好相等。
这时,原来正交试验的“均衡分散,整齐可比”的优点不复存在,分析方法要另搞一套才行,这当然是我们所不希望看到的。
我们知道,在上述正交表中,任何一列都与另外一列正交。
因此,固定将某列(比如最后一列 ABCD)取“1”的8行予以保留,而删去取“-1”的8行。
这样可以保证,保留的8行表中,A,B,C,D这4列中皆有4行取“1”,4行取“-1”,
且各列间仍然保持“均衡分散,整齐可比”,即保持了正交性。设定取 ABCD=1

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