基于奶油布丁参数理解DOE试验设计

试验设计，英文DOE Design of Experiments，简称DOE。

为了简单的学习DOE，我们以制作奶油布丁为例。我们先来看看基本公式:

因素:在不同层次设置过程输入变量，观察其对输出的影响。

公式中的每一项都是DOE中的因子。牛奶、糖、鲜奶油、蛋黄和鸡蛋，再加两个，即烘烤温度和烘烤时间。

-因素可以是定量的，也可以是定性的。

等级:因子的设定值是实验中测试因子的阈值(或条件)。

-大多数实验测试2或3个级别的因素。

“-”或“-1”表示因子的低水平。

“+”或“+1”表示因子的高水平。

或者

“1”表示因子的低水平。

“2”表示因子的高水平。

单因素分析:

如果只有一个因素在调查中；比如这里配方和烘烤时间不变，每次只调整烘烤温度160℃、180℃和200℃。

双因素分析:

如果一个实验中需要同时考察两个因子A和B，让因子A有R水平，因子B有S水平，那么就有n=rs个不同的实验条件和n个总体。

输出因变量y:作为测试结果测量并用于判断因素影响的输出。

通常试菜的时候都有评分表，比如分别给颜色、气味、可接受度打分。在这里，为了简单起见，直接用满分100分来衡量。

再多说几句实验输出y，

1.计划实验时，首先要确定的是什么被测量为实验输出(Y)。

2.如果可能，尽量选择单一输出测量。这也是我们刚才说的不单独用色、香、味作为输出的Y。

3.输出因变量(通过输出测量)应与测试目标相关。提高输出应该改善CT的特性。

4.一旦确定了输出度量尺度，项目组应该问“哪些因素Xs会影响输出？”

5.需要注意的是，在执行真实项目的DOE时，应尽可能使用与过程功能直接相关的输出。当必须使用问题或缺陷的测量尺度时，注意可变数据的使用。

属性数据(如计算缺陷等。)对于DOE来说是无效的输出，因为它…

为评估因素影响提供的细节不够充分；

经常产生难以复制的结论；

需要大样本。

有了以上基础，我们就能更好地理解DOE试验设计。