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。

为了深入浅出学习DOE，我们就以以做奶油布丁为例吧，先看一下基本的配方：

因子：设置在不同水平以观察其对输出影响的过程输入变量。

配方里的每一项，也就是DOE里的因子。牛奶、糖、淡奶油、蛋黄、鸡蛋，再加上两个，也就是烘烤温度，和烘烤时间

- 因子可以是定量或定性的。

水平：因子的设定值，是在实验中所检验因子的门限（或条件）。

- 大多数实验在2或3个水平上检验因子。

“-” 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。

单因子分析：

如果所考察的因子只有一个；比如这里，配方、烘烤时间都不变，每次只调整烘烤温度，分别为160 ℃，180℃，200℃

两因子分析：

如果在一个实验中需要同时考察两个因子A与B，并设因子A有r个水平，因子B有s个水平，这时共有n=rs个不同的实验条件，有n个总体。

输出因变量 Ｙ: 作为试验结果衡量的输出，并用以判断因子的影响

平时进行试菜时，有打分表，比如对色泽、气味、可接受度分别打分，这里为了简化，直接按100分为满分，进行衡量。

关于实验输出Ｙ，多说两句，

1.  在计划一项实验时，要确定的第一项内容是将什么作为实验输出 (Y)来衡量。

2. 可能情况下尽量选择单一输出衡量。这也是刚才我们说不单独把色、香、味用作输出的Y。

3.   输出因变量（输出衡量的）应与试验目标有关。改进输出应该改进CT的特性。

4.    一旦确定了输出衡量尺度，项目团队应提问“哪些因子Xs会影响该输出？ ”

5.   要注意的是，进行真实项目的DOE时，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衡量尺度时，注意要使用可变数据。

属性数据（如计算缺陷等）对DOE来说是一项无效输出，因为它……

为评估因子影响所提供的细节不充分；

经常产生难以复制的结论；

需要大样本。

有了以上所讲的基础，我们就比较好理解DOE试验设计了。