DOE實驗操作學習（Minitabl7）一.實驗設計的四個階段我們在進行DOE實驗設計時，我們需要遵從一泄的實驗流程，才能完整地完成一件事，通常，我們的DOE實驗設計分為四個階段，分別為：計劃階段、實施階段、分析階段、驗證階段。計劃階段：我們需要明確實驗課題，明確實驗目的，選取因子、確左因子水平，選取合適的實驗類型：實施階段：合理安排實驗，收集實驗數(shù)據(jù)；分析階段：通過實驗數(shù)據(jù)，使用Minitab進行實驗分析，分析步驟（a.因子的主效應分析，輸出％因子柏拉圖、主效應圖、交互作用圖：b.刪除不顯著因子，輸出因子主效應圖：c.模型分析，輸出柏拉圖、四合一殘差圖，因子殘差圖：d.優(yōu)化設訃，按實驗課題要求選擇望目、望小、望大進行優(yōu)化設計:e.得出最優(yōu)方案）；驗證階段：通過分析階段得出的最優(yōu)方案進行驗證，分析最優(yōu)方案的可靠性與穩(wěn)定性。二.實驗操作流程（Minitabl7為例）1.創(chuàng)建因子設計選擇"統(tǒng)計〉DOE〉因子〉創(chuàng)建因子設計〉”進入，選擇實驗類別（2水平部分析因實驗、全因子實驗，一般全因子實驗，Plackett-Burman設計）等，輸入實驗的因子、水平，創(chuàng)建因子設計成功，本例以2水平全因子進行實驗，輸出表格：C1C2C3C4C5C6rvC8C9C104杯準金中心點區(qū)組莊力8P舟C7角曲141114007020212113006020383114007024412401350652251050135065226S61130060247970135065228681140060249119013506S22102101140060201131111300702012712113007024圖一.創(chuàng)建因子設訃備注：此實驗設汁加了4個中心點，目的是驗證實驗環(huán)境的穩(wěn)定性及再現(xiàn)性，觀察實驗的波動性。2.實施實驗通過以上實驗順序進行實驗，收集實驗結果的數(shù)據(jù)，將結果錄入到表格中，如下所示:標準序運行序中心點區(qū)組壓力距離角度強度4111100702063.51211300602061.88311100702461.312401350652260.210501350652259.1L5611300602455.2

9701350652273.36811100602449.611901350652269.521011400602055.331111300702089.171211300702494.8表一?實驗結果3.模型分析&通過MinisblT進行擬合選左模型分析，分析步驟為：“統(tǒng)訃〉DOE〉因子〉分析因子設計進入、將實驗目標選為響應，本例響應為強度，如下所示：圖二?分析因子設計注：一般在因子分析設訃時，模型中包含項的階數(shù)一般選擇2乜4以上的交互作用已經(jīng)不明顯.若實驗設計有選取中心點，必須勾選在“模型中包括中心點（？）M這一項，如下所示：圖三?分析因子設計輸出實驗分析的柏拉圖，響應的主效應圖.交互作用圖.圖形如下:標淮化效皿99ParetoW3佝Q勺弓具免u-O.OS）圖四■因子柏拉圖

?aSL3Ex?SZK)242235207060509080706050圖IHI強度的主效應弓確交直作用圖

均伯畋?同一"■<■一一70希熬?aSL3Ex?SZK)242235207060509080706050圖IHI強度的主效應弓確交直作用圖

均伯畋?同一"■<■一一70希熬60則點

654*0從以上實驗結果分析得出，影響強度的因子有壓力、距離交互作用有：壓力*距離，同時，判定因子是否昭著可以通過在對話窗口中輸出的內(nèi)容判定.如下所示:方差分析用用角力、一^鄉(xiāng)力男自由度83A覽踮事3M：UAdMS238.?48528?38J用用角力、一^鄉(xiāng)力男自由度83A覽踮事3M：UAdMS238.?48528?38J145曹多M習習rm1313533?6的

9dl-7809.6S0104?4BS276?125(5.12531.20631196的9.6SO1-?0748.629F5173幗蹦4：1(4.040130.037190.0220，0-6862.5.00.0.0.0.200-273任0.0970.93032174620?4820-5860-6860-863qtfflqCTfiSR-8Q無以6.9734692.人％73?98%12-.--2.1=^1323.2.￡=5：4：7f.8S■:-篡0-(O.O30.022000F68710S971g46g■M?6B6C@766/1羽/Ti27一珞746O.7系系dP4326B60-692乂3：2P.853效。0。5550數(shù)伯“2.VW44444暇7777I值訣未編陽單位衣示的回歸方程強廠％〃-金口龕眩-1壯膈壯力鼬脫。於。聚眷禹…“勵仙度判定原則：觀察每一項的P值.若P>005,則判定該項因子效應不顯著，應考慮下次擬合模型時予以刪除，若PV0.05.則該項因子效應顯著.應予以保留。注：如果伙I子效應不顯著，但交互作用顯著，I大I此下次擬合模型時.須包含在內(nèi)。b.殘差分析刪除不顯著的因子及交互作用項，輸出四合一殘差圖.如下所示：強度殘差堂E毒概一建祝薄慎JR部圖六?強度殘差圖E毒概一建祝薄慎JR部殘墊圖分析：觀察正態(tài)概率圖，圖形是否存在在彎曲狀，擬合值的散點圖是否上下均勻分布?不能存在喇叭型、漏斗型.直方圖是否呈正態(tài)分布?順序圖是否存在連續(xù)上或連續(xù)下的現(xiàn)盤.若其中任何一圖存在以上現(xiàn)毀，必須重新設訃實驗（選取的因子水平不合理），從此圖得出.實驗I大I子選取的水平合理。C.實驗優(yōu)化

通過上圖的主效應圖、交互作用圖得出.強度在壓力最小時，距離最大時取值最大，輸出等值線圖.響應曲面圖，一確認最佳設宜范際操作如下："統(tǒng)il->DOE>M子〉等值線圖/統(tǒng)lt>DOE>W子仙面圖”，如下圖所示:=^■3并應Hi=^■3并應Hi點擊確定，輸出等值線圖.響應曲血圖.圖示如下:葬建與部國:澆鳥庭聘覆與是窿莊力的蘇部&圖八?等值線圖.曲面圖從上圖可以看出，斷裂強度最大值是在斥力最小、距離最大時，強度最佳。進一步進行優(yōu)化，選擇最大化.操作如下：優(yōu)化目標有“望大”型、“望目”型、“望小”型.設宜時要根據(jù)實際要求選擇目標的類型，木例選擇最大化（