实验设计(DOE)-运营管理的又一利器课件

实验设计DOE实验设计DOE1运营效率提升咨询项目简介-------韩玉军主讲企业零风险咨询项目——运营效率提升，企业淘金现场辅导项目——基于微利时代国内企业利润空间越来越薄、成本压力越来越大、有效运营逐步下降、产能过剩等现实特点，结合全球先进企业在运营效率提升方面的成功经验推出的一个真正以客户有效产出为核心的服务项目。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com运营效率提升咨询项目简介版权所有，违者必究E-mail:si2运营效率提升项目坚持“用实效说话”，采取“先服务，后见效分成”的收费模式。这意味着：企业不再承担项目咨询服务失败或无效的风险！我们必须为企业带来实实在在的咨询成果（要么降低运营费用、要么增加销售收入，最终增加企业利润），才能收取咨询服务费用！版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com运营效率提升项目坚持“用实效说话”，采取“先服务，后见3DOE正交试验设计版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.comDOE正交试验设计版权所有，违者必究E-mail:sixsi4正交试验设计一、正交试验设计的基本概念二、无交互作用的正交试验设计三、有交互作用的正交试验设计四、有重复试验的正交试验设计五、水平不等的试验设计版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com正交试验设计版权所有，违者必究E-mail:sixsig5一、基本概念多因素试验遇到的最大困难是试验次数太多，若十个因素对产品质量有影响，每个因素取两个不同状态进行比较，有210=1024、如果每个因素取三个不同状态：310=59049个不同的试验条件版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com一、基本概念版权所有，违者必究E-mail:sixsigma6在多因素试验中，有人采用“单因素轮换法”，但是这种方法不一定能找到好的条件。譬如：考察AB两个因子，先固定A在A1，发现B3好；再固定B3，发现A1好。但是实际上好的条件是A2B2。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com在多因素试验中，有人采用“单因素轮换法”，但是这种方法不7版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@168因子与水平•试验中要加以考察而改变状态的因素称为因子，常用大写英文字母A、B、C…等表示。•因子在试验中所取的状态称为水平。因子A的水平用代表因子的字母加下标表示，记为A1，A2，•••Ak.。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com因子与水平•试验中要加以考察而改变状态的因素称为因子，9试验条件在一次试验中每个因子总取一个特定的水平，称各因子水平的一个组合为一个处理或一个试验条件。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@1610试验指标与试验结果衡量试验条件好坏的特性（可以是质量特性也可以是产量特性或其它）称为指标，用y表示。由于y是一个随机变量，因此可以假定它有如下的结构式：y=μ+ε其中μ是一个依赖于试验条件的常量，随试验条件的变化而改变，ε是一个随机变量，常假定它服从正态分布N（0，σ2）。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com试验指标与试验结果版权所有，违者必究E-mail:sixsi11

正交试验设计•选择部分条件进行试验，再通过数据分析来寻找好的条件，这便是试验设计问题。通过少量的试验获得较多的信息，达到试验的目的：①发现哪些因子对试验结果确有影响；②因子的哪个水平组合是最好的。•利用正交表进行试验设计的方法就是正交试验设计。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com正交试验设计版权所有，违者必究E-mail:sixsig12版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@1613“L”表示正交表，“9”是行数，在试验中表示试验的条件数，“4”是列数，在试验中表示可以安排的因子的最多个数，“3”是表的主体只有三个不同数字，在试验中表示每一因子可以取的水平数。表示为：L9(34)版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com“L”表示正交表，“9”是行数，在试验中表示试验的条件数14正交表具有正交性(1)每列中不同的数字重复次数相同。表L9(34)中，每列有3个不同数字：1,2,3，每一个出现3次。(2)将任意两列的同行数字看成一个数对，那么一切可能数对重复次数相同。在表L9(34)中，任意两列有9种可能的数对：(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3)每一对出现一次。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com正交表具有正交性版权所有，违者必究E-mail:sixsig15常用的正交表有两大类

一类正交表的行数n，列数p，水平数qn=qk,k=2,3,4,…,p=(n-1)/(q-1)如：L4(23)，L8(27)，L16(215)，L32(231)等。这类正交表可以考察因子间交互作用。另一类正交表的行数，列数，水平数之间不满足上述的两个关系，不能用于考查交互作用。如：L12(211)，L18(37)，L36(313)等。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com常用的正交表有两大类版权所有，违者必究E-mail:six16二、无交互作用的正交设计2.1试验设计2.2进行试验获得试验结果2.3数据分析2.4验证试验版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com二、无交互作用的正交设计版权所有，违者必究E-mail:si17三、有交互作用的正交试验设计3.1交互作用3.2试验设计步骤3.3选择正交表3.4数据分析3.5避免表头混杂原则版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com三、有交互作用的正交试验设计版权所有，违者必究E-mail:18四、有重复试验的正交试验设计DOE案例某厂为提高零件内孔研磨工序质量，进行工艺参数的选优试验，考察孔的锥度值，希望其越小越好。在试验中考察的因子水平如下:版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com四、有重复试验的正交试验设计版权所有，违者必究E-mail:19韩玉军Telax-mail:sixsigmahan@163.comMsn:sixsigmahan@版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com韩玉军版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan20五、水平不等的试验设计（一）直接选用混合水平正交表譬如用L18（2×37）可以安排一个二水平因子，若干个三水平因子。DOE案例：版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com五、水平不等的试验设计版权所有，违者必究E-mail:six21（二）并列法同时有q水平、q2水平等的情况下，可采用q水平正交表，利用“并列法”来安排试验。常用的上在二水平正交表上安排若干个四水平因子，四水平因子要占三列，可以任取两列加上它们的交互列共三列组成。改造后的表仍然是正交表。DOE案例：版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com（二）并列法同时有q水平、q2水平等的情况下，可采用q水平22（三）拟水平法常用的是在三水平正交表上安排一个二水平因子。这时的设计不再具有正交性了。DOE案例：版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com（三）拟水平法版权所有，违者必究E-mail:sixsigm23（四）组合法如果在一个试验中采用q水平正交表安排试验，而考察的因子除有q水平的因子外，还有两因子的水平数小于q，且这两个因子间无交互作它们的自由度之和又恰好是q－1，那么可以采用组合法来安排试验。常用的是在三水平正交表的一列上安排两个无交互作用的二水平因子。这时的设计不再具有正交性了。DOE案例:

版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com（四）组合法版权所有，违者必究E-mail:sixsigma24（五）赋闲列法赋闲列法是在一张q水平正交表上安排若干个水平数不等的因子的一种方法常用的是在二水平正交表上安排若干个三水平的因子，三水平因子占两列，由于它们的交互列中混有一些效应，因此在这列上不能安排因子，也不能作为误差使用，故将它们赋闲。通常用第一列作为赋闲列。这时的设计不再具有正交性了。DOE案例：版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com（五）赋闲列法版权所有，违者必究E-mail:sixsigm25我们在六西格玛领域的经验我们的一些客户

中国国有高科技企业，在香港上市

美国跨国消费品企业法国跨国消费品企业

台湾的一家电子企业

美国跨国医药企业

美国跨国汽车零部件企业

中国一家石油能源企业中国两家银行……版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com我们在六西格玛领域的经验我们的一些客户版权所有，违者必究E-26诚挚感谢、敬请指导知识管理领航．价值创新推手韩玉军Mobile权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com诚挚感谢、敬请指导知识管理领航．价值创新推手韩玉军版权所有27实验设计DOE实验设计DOE28运营效率提升咨询项目简介-------韩玉军主讲企业零风险咨询项目——运营效率提升，企业淘金现场辅导项目——基于微利时代国内企业利润空间越来越薄、成本压力越来越大、有效运营逐步下降、产能过剩等现实特点，结合全球先进企业在运营效率提升方面的成功经验推出的一个真正以客户有效产出为核心的服务项目。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com运营效率提升咨询项目简介版权所有，违者必究E-mail:si29运营效率提升项目坚持“用实效说话”，采取“先服务，后见效分成”的收费模式。这意味着：企业不再承担项目咨询服务失败或无效的风险！我们必须为企业带来实实在在的咨询成果（要么降低运营费用、要么增加销售收入，最终增加企业利润），才能收取咨询服务费用！版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com运营效率提升项目坚持“用实效说话”，采取“先服务，后见30DOE正交试验设计版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.comDOE正交试验设计版权所有，违者必究E-mail:sixsi31正交试验设计一、正交试验设计的基本概念二、无交互作用的正交试验设计三、有交互作用的正交试验设计四、有重复试验的正交试验设计五、水平不等的试验设计版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com正交试验设计版权所有，违者必究E-mail:sixsig32一、基本概念多因素试验遇到的最大困难是试验次数太多，若十个因素对产品质量有影响，每个因素取两个不同状态进行比较，有210=1024、如果每个因素取三个不同状态：310=59049个不同的试验条件版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com一、基本概念版权所有，违者必究E-mail:sixsigma33在多因素试验中，有人采用“单因素轮换法”，但是这种方法不一定能找到好的条件。譬如：考察AB两个因子，先固定A在A1，发现B3好；再固定B3，发现A1好。但是实际上好的条件是A2B2。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com在多因素试验中，有人采用“单因素轮换法”，但是这种方法不34版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@1635因子与水平•试验中要加以考察而改变状态的因素称为因子，常用大写英文字母A、B、C…等表示。•因子在试验中所取的状态称为水平。因子A的水平用代表因子的字母加下标表示，记为A1，A2，•••Ak.。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com因子与水平•试验中要加以考察而改变状态的因素称为因子，36试验条件在一次试验中每个因子总取一个特定的水平，称各因子水平的一个组合为一个处理或一个试验条件。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@1637试验指标与试验结果衡量试验条件好坏的特性（可以是质量特性也可以是产量特性或其它）称为指标，用y表示。由于y是一个随机变量，因此可以假定它有如下的结构式：y=μ+ε其中μ是一个依赖于试验条件的常量，随试验条件的变化而改变，ε是一个随机变量，常假定它服从正态分布N（0，σ2）。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com试验指标与试验结果版权所有，违者必究E-mail:sixsi38

正交试验设计•选择部分条件进行试验，再通过数据分析来寻找好的条件，这便是试验设计问题。通过少量的试验获得较多的信息，达到试验的目的：①发现哪些因子对试验结果确有影响；②因子的哪个水平组合是最好的。•利用正交表进行试验设计的方法就是正交试验设计。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com正交试验设计版权所有，违者必究E-mail:sixsig39版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@1640“L”表示正交表，“9”是行数，在试验中表示试验的条件数，“4”是列数，在试验中表示可以安排的因子的最多个数，“3”是表的主体只有三个不同数字，在试验中表示每一因子可以取的水平数。表示为：L9(34)版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com“L”表示正交表，“9”是行数，在试验中表示试验的条件数41正交表具有正交性(1)每列中不同的数字重复次数相同。表L9(34)中，每列有3个不同数字：1,2,3，每一个出现3次。(2)将任意两列的同行数字看成一个数对，那么一切可能数对重复次数相同。在表L9(34)中，任意两列有9种可能的数对：(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3)每一对出现一次。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com正交表具有正交性版权所有，违者必究E-mail:sixsig42常用的正交表有两大类

一类正交表的行数n，列数p，水平数qn=qk,k=2,3,4,…,p=(n-1)/(q-1)如：L4(23)，L8(27)，L16(215)，L32(231)等。这类正交表可以考察因子间交互作用。另一类正交表的行数，列数，水平数之间不满足上述的两个关系，不能用于考查交互作用。如：L12(211)，L18(37)，L36(313)等。版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com常用的正交表有两大类版权所有，违者必究E-mail:six43二、无交互作用的正交设计2.1试验设计2.2进行试验获得试验结果2.3数据分析2.4验证试验版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com二、无交互作用的正交设计版权所有，违者必究E-mail:si44三、有交互作用的正交试验设计3.1交互作用3.2试验设计步骤3.3选择正交表3.4数据分析3.5避免表头混杂原则版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com三、有交互作用的正交试验设计版权所有，违者必究E-mail:45四、有重复试验的正交试验设计DOE案例某厂为提高零件内孔研磨工序质量，进行工艺参数的选优试验，考察孔的锥度值，希望其越小越好。在试验中考察的因子水平如下:版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com四、有重复试验的正交试验设计版权所有，违者必究E-mail:46韩玉军Telax-mail:sixsigmahan@163.comMsn:sixsigmahan@版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com韩玉军版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan47五、水平不等的试验设计（一）直接选用混合水平正交表譬如用L18（2×37）可以安排一个二水平因子，若干个三水平因子。DOE案例：版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com五、水平不等的试验设计版权所有，违者必究E-mail:six48（二）并列法同时有q水平、q2水平等的情况下，可采用q水平正交表，利用“并列法”来安排试验。常用的上在二水平正交表上安排若干个四水平因子，四水平因子要占三列，可以任取两列加上它们的交互列共三列组成。改造后的表仍然是正交表。DOE案例：版权所有，违者必究E-mail:sixsigmahan@163.com（二）并列法同时有q水平、q2水平等的情况下，可采用q水平49（三）拟水平法常用的是在三水平正