《质量管理学（第三版）》第十三章 实验设计.pptVIP

第三版 孙静 主编 质量管理学 LOGO LOGO LOGO LOGO LOGO LOGO LOGO 第三版 孙静 主编 质量管理学 第十三章 实验设计 13.1 实验设计概述 基本术语 因子 水平（level）及处理（treatment） 实验单元与实验环境 模型与误差 可控因子 非可控因子 响应变量 第十三章 实验设计 13.1 实验设计概述 基本术语 主效应 举例：农田实验 两因子两水平。以产量 为响应变量（单位：kg） A的主效应（main effect）为135-115=20kg。 B A 水少 水多 肥少 100 120 肥多 130 150 第十三章 实验设计 13.1 实验设计概述 基本术语 交互效应 B A 水少 水多 肥少 100 120 肥多 130 170 第十三章 实验设计 13.1 实验设计概述 实验设计中的基本原则 重复实验（replication） 随机化（randomization） 区组化（blocking） 实验设计的必要性 实验设计的类型 实验设计的策划与安排 第十三章 实验设计 13.1 实验设计概述 实验设计的基本步骤 计划阶段 阐述目标 选择响应变量 选择因子及水平 选择实验计划 实施阶段 分析阶段 拟合选定模型、残差诊断、评估模型的适用性并设法改进模型等 第十三章 实验设计 13.2 单因子实验设计与分析 两个目的 比较因子的几个不同设置间是否有显著差异 建立响应变量与自变量间的回归关系 单向分类设计 举例：比较四个车工A，B，C，D所加工的丝杆的直径是否相等 单因子实验。因子：“车工”；4个水平（即四个车工）。 A B C D 50.0 49.8 50.7 50.6 50.4 50.2 50.5 51.0 49.8 49.9 50.9 50.8 50.3 50.0 50.8 51.2 50.7 50.4 50.3 50.5 第十三章 实验设计 13.2 单因子实验设计与分析 p-value为0.002，应拒绝原假设，即应认为操作工之间有显著差异。 究竟哪些组间有显著差异，而哪些组间没有显著差异？ 第十三章 实验设计 13.2 单因子实验设计与分析 CD间无显著差异；B比他们显著地小；A比D显著地小，而与B，C间均值无显著差异。 第十三章 实验设计 13.2 单因子实验设计与分析 多项式回归 举例：锻压温度与断裂强度数据表 锻压温度确实显著地影响着锻件最终断裂强度 温度/摄氏度 800 850 900 1 35.8 39.4 40.1 2 36.2 39.6 39.6 3 37.1 38.5 38.9 那么断裂强度与锻压温度间具有什么关系呢？ 第十三章 实验设计 13.2 单因子实验设计与分析 多项式回归 锻压温度与断裂强度间的线性回归示意图 锻压温度与断裂强度间的二次回归示意图 线性（Linear）项，p-value为0.003，可见线性趋势是显著的。 二次（Quadratic）项，p-value为0.032，可见二次项趋势也是显著的。 第十三章 实验设计 13.3 析因实验设计概述 析因实验设计的必要性 只分析各因子主效应和二阶交互效应是否显著而不考虑高阶交互效应 析因实验设计的原理 可控因子：A，B，C，D。每个因子都为二水平。 如何能在8次实验中分析出每个因子的主效应？ 第十三章 实验设计 13.3 析因实验设计概述 方案1：删节实验方法。 A B C D AB AC AD BC BD CD ABC ABD ACD BCD ABCD 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 2 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 3 -1 1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1 -1 4 1 1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 1 5 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 6 1 -1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 7 -1 1 1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 1 1 -1 1 8 1 1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 9 -1 -1 -1 1 1 1 -1 1 -1 -1 -1 1 1 1 -1 10 1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 11 -1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 12 1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 -1 -1 13