Design-Expert中文教程

• Combined designs – 综合设计，提供设计方案，将流程变量、混料变量、 以及类型变量等不同的因子放在一个实验方案中一起考虑。
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(2)回归分析（ Analysis ）
Fit Summary: 对模型 做不同种类的拟合， 比如线性拟合、二次 拟合、三次拟合等等， 目的是帮助我们看看 哪种拟合效果最好 Transform: 对模型做 一些数学变换，比如 对数变换、倒数变换， 目的是让因子和响应 之间的关系变得简单， 比如线性化 F(x) Model: 在选定数 学变化，以及决定采 用哪种拟合方式以后 就可以在这里对模的 细节进行设置了，比 如要保留那些因子项 和交互项。 ANOVA: 方差分析， 软件会自动对模型进 行拟合，然后根据残 差对各种因素的贡献 做方差分析，让我们 知道那些项是关键的， 必须在模型中保留 Diagnostics: 在做完拟 合之后，用图示的方 式给出分析结果，比 如残差的正态性、分 布的随机性等等 Model Graph: 用图形 的方式告诉用户模型 是什么样子的，比如 用等高线来描述响应 和因子之间的函数关 系。
软件基本介绍
Design-Expert 是一款专门面向实验设计 以及相关分析的软件。和其他一些老牌的专 业 数 理 统 计 分 析 软 件 比 如 JMP ， SAS ， Minitab 相比，它就是一个专注于实验设计 的工具软件，使用简单直接，不需要扎实的 数理统计功底，就可以用这款软件设计出高 效的试验方案，并对实验数据做专业的分析， 给出全面、可视的模型以及优化结果。 该软件由 State-East 公司开发并发售， 其网站上有45天免费试用版下载用以学习该 软件。
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访问 Stat-Ease 网站

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如何获取软件
• 可在官网上下载45天试用版 • 通过软件代理在国内购买正式版
（代理价格为9000RMB左右，官网价格为995美元）
例如： /products/qua/statease/index.htm?gclid=CI3fluDxx7cCFcw gpQodtwkAzg
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Design Expert 软件的历史
1982年，统计学家Pat Whitcomb 决心开发一个简单易用的试验设计软件，取 名为Design-Easy，1985年这个软件开发出来并卖出了第一个拷贝。但是他的 真正商业化是在1987年之后Minnesota 大学的一位教授在使用并写了一篇广为 流传的文章，赞扬它不可思议的简单易用之后。Design-Easy的主要功能是响 应面设计，后来改关键改进设计
使用Design Expert 进行 实验设计
Xiaoping Huang (黄小平) Frank Dai (代欢欢)
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写在最前面
作为一名研发人员，你是否和我一样，曾经有过这些困惑？
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怎样用最少的试验获得我想知道的关系？
如果要考虑的因子中有的是离散型数据，有些是连续型数据我该怎么办？ 如果我面临的两个因子受到一些实际条件的限制，我该怎样设计试验？ 一些设计出来的试验方案不可能在真实的环境下完成，该怎么办？如果不做 这个试验，会有什么影响？ 我有一些历史试验数据，能把他们用在我的DOE方案中吗？ 在一轮DOE试验分析完成后，发现有一些未知项混杂在一起，但是从分析的 结果看它们的影响还很显著，该怎样办呢？ 市面上似乎有很多软件都号称是数理统计专业软件JMP/SAS/Minitab，但是我 真的不知道如何入手帮我做DOE…帮助文件都好难懂 我设计了一个试验方案，但是不知道好不好，元芳能告诉我吗？ 如果我设计的产品会在不同的环境下使用，而且我知道环境可能影响产品的 表现，我该怎么设计让尽可能多的用户满意？
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Design Expert 提供的4大类试验方案
Design Expert 提供以下4大类试验设计方法，帮助我们优化产品或者流程， 在每大类中又各自分为若干小类设计方法，我们应根据自己问题的特点选择 合适的设计方法。 • Factorial Designs – 通过因子设计确定能够影响你的流程或者产品的关键因 素。然后通过改变这些因子达到改进性能的目的。因子设计是最基本的 试验设计方法，筛选试验、部分因子试验、全因子试验都是因子设计的 重要方法，通常也是响应面方法的前奏，用以了解因子以及交互因子作 用的显著性。 • Response Surface Methods (RSM) – 响应面设计方法通过更多的水平实验方 案，拟合二阶以上的模型，帮助我们找到设计的最优点。 • Mixture design techniques – 混料设计能帮助我们找到最优的混料配方设 计。
（1）设计试验（Design） （2）回归分析（ Analysis ） （3）预测优化（Optimization）
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(1) 设计试验（Design）
• 每次新建一个试验方案的时候，在软件 界面的左边会提供所有可供选择的方案 ，我们可以根据自己项目的特点选择合 适的方案，比如因子设计、响应面设计 、混料设计或者是混合设计，在下一页 我们会简单介绍这四种设计方法。 • 在设计好试验方案之后，左边的菜单界 面会变成树形的菜单结构，其中有Design 、Analysis、Optimization三个主要的功能 。其中Design的功能是对我们的试验方案 作出总结，并对设计方案的好坏给出评 估。这个功能是很多通用型数理统计软 件所没有的。

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3. 软件界面以及主要功能介绍
软 件 窗 口 菜 单 帮 助
选 择 试 验 方 案
设 计 试 验 参 数
1 试 验 设 计
2 回 归 分 析
3 设 计 优 化
详 细 设 计
实 验 数 据 8
主要功能介绍
Design Expert 的功能非常的明确，就是这样的三部曲：设计试验、回 归分析、预测优化；可以这样说：它提供几乎所有我们需要的有关DOE 的功能，同时不提供几乎任何和DOE无关的功能。
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目录
1. Design-Expert软件基本介绍 2. 如何获取软件 3. 软件界面以及主要功能介绍 4. 学习本教程需要DOE基础知识 5. 一个最基本的因子设计案例 6. 部分因子设计 7. 混料设计介绍 8. 响应面设计介绍 9. 田口设计介绍 10. 结束语
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Design-Expert (Windows 版)