1、精品文檔試驗設計（ DOE）實驗指導書周娟編中國計量學院質量與安全學院二九年十月。1歡迎下載精品文檔學生實驗守則1 學生必須在規定時間內參加實驗，不得遲到、早退。2 學生進入實驗室后，不準隨地吐痰、抽煙和亂拋雜物，保持室內清潔和安靜。3 實驗前應認真閱讀實驗指導書，復習有關理論并接受教師提問檢查，一切準備工作就緒后， 須經指導教師同意后方可動用儀器設備進行實驗。4 實驗中，認真執行操作規程，注意人身和設備安全。學生要以科學的態度進行實驗，細心觀察實驗現象、認真記錄各種實驗數據，不得馬虎從事，不得抄襲他人實驗數據。5 如儀器發生故障，應立即報告教師進行處理，不得自行拆修。不得動用和觸摸與本次實驗

2、無關的儀器與設備。6 凡損壞儀器設備、器皿、工具者，應主動說明原因，書寫損壞情況報告，根據具體情節進行處理。7 實驗完畢后，將計量器具和被測工件整理好， 認真填寫實驗報告（包括數據記錄、分析與處理，以及繪制必要的圖形） 。2歡迎下載精品文檔前言本實驗指導書是試驗設計（DOE）課程的配套實驗教材。試驗設計（ DOE）是工程技術與統計學相結合的學科，主要包括兩部分內容，第一是對試驗進行科學有效的設計， 第二是對試驗數據進行正確的統計分析，屬于設計質量范疇。試驗設計（ DOE）在質量設計和質量改進的過程中扮演了非常重要的角色， 它是我們產品質量提高， 工藝流程改善的重要保證。 實驗設計技術已廣泛被運

3、用于從航天業到一般生產制造業的產品質量改善、工藝流程優化。本課程的目的是希望學生能較為透徹地理解各種方法的設計思想及其實踐過程，并能熟練運用。試驗設計（ DOE）實驗是試驗設計（DOE）課程教學的必須實驗環節。其目的是加深學生對本課程所涉及的重要基本原理、基本方法的理解， 并且鍛煉學生的動手實踐能力， 使學生在后面的學習和工作中能夠綜合運用所學知識解決實際問題。本課程要求學生提前閱讀實驗指導書，在教師指導下自己動手， 親自實踐，邊做邊想，認真記錄，并寫出實驗報告。本實驗指導書由于時間倉促，水平所限，難免有疏漏廖誤之處，熱切期望實驗指導老師與學生能提出寶貴的意見，謝謝。3歡迎下載精品文檔目錄實

4、驗 一單 因 素 方 差 分 析 與 正 交 試 驗 設 計 的excel實現··········································1實驗二單因子方差

5、分析與田口設計的MINITAB實現 ···············································

6、···········1。4歡迎下載精品文檔實驗 1：單因素方差分析與正交試驗設計的 excel 實現一、實驗目的1）掌握利用excel 進行單因素方差分析；2）掌握利用excel 進行正交試驗設計與分析；3）理解運行結果的含義。二、實驗類型綜合型三、實驗內容問題 1：現有甲、乙、丙三個工廠生產同一種零件，為了了解不同工廠的零件的強度有無明顯的差異，現分別從每一個工廠隨機抽取四個零件測定其強度，數據如表所示， 試問三個工廠的零件強度是否相同？（假定每一個總體都服從正態分布且各總體的方差

7、相等）工廠零件強度甲10310198110乙113107108116丙82928486操作步驟：1、 將數據輸入excel中；2、 選擇工具欄的加載宏；3、 選擇工具分析庫；。5歡迎下載精品文檔4、 工具中會增加“數據分析”選項（注意：安裝excel時需安裝該功能） ，選擇該選項的單因素方差分析；5、 選定指定的區域，注意分組方式；6、 分析輸出結果。問題 2：一批由同一種原料織成的布，用不同的印染工藝處理，然后進行縮水率試驗。假設采用3種不同的工藝， 測得每種工藝處理布樣縮水率百分數如表所示。若布的縮水率服從正態分布，不同工藝處理的布的縮水率方差相等。試考察不同工藝對布的縮水率有無明顯影響？

8、。6歡迎下載精品文檔縮水率試驗結果A111.012.87.68.34.75.59.310.3因素2.84.51.50.2A2A34.36.11.43.6操作：參考問題 1的步驟，用 excel 分析該問題。（自己輸入數據，單因子方差分析，想一下與第一題有什么不同？）問題 3：為了解 3 種不同配比的飼料對仔豬生長影響的差異，對 3 種不同品種的豬各選3 頭進行試驗，分別測得其3 個月間體重增加量如表所示。假定其體重增長量服從正態分布，且各種配合的方差相等。試分析不同飼料與不同品種對豬的生長有無顯著影響？（品種）體重增長量1231515645（飼料）25357493525847操作：參考問題1

9、的步驟，用excel 分析該問題。（自己輸入數據，雙因子方差分析）問題 4：每種結構的 8 發炮彈分別用 4 門火炮發射， 每門火炮發射兩發。 試分析不同火炮和不同結構對射程有無顯著影響。操作步驟：1、 找到桌面上的數據文件數據1. xls;參考問題1 的步驟，用excel 分析該問題。 （自己輸入數據，雙因子方差分析，注意和上一題的區別）。7歡迎下載精品文檔問題 5：某化工廠生產一種化工產品，采收率低并且不穩定，一般在 60 80之間波動。現在希望通過實驗設計，找出好的生產方案，提高采收率。其主要因素及水平的選取如下表所示：因素水ABC平反應溫度加堿量催化劑種類1A1=80B1=35C1=甲

10、種2A2=85B2=48C2=乙種3A3=90B3=55C3=丙種操作步驟：1、 找到桌面上的文件：數據2.xls;2、 在單元格 “B11” 輸入公式 “ =SUMIF(B$2:B$10,$A2,$E$2:$E$10)/3計算出 A因素 1 水平的實驗平均值函數： SUMIF(range,criteria,sum_range)Range為用于條件判斷的單元格區域。Criteria為確定哪些單元格將被相加求和的條件，其形式可以為數字、表達式或文本。例如，條件可以表示為32 、 "32" 、 ">32"或 "apples"。Sum

11、_range是需要求和的實際單元格。注意： B$2 與 B2、 $B$2 的區別。說明 :?只有在區域中相應的單元格符合條件的情況下，sum_range 中的單元格才求和。? 如果忽略了 sum_range ，則對區域中的單元格求和。?MicrosoftExcel還提供了其他一些函數，它們可根據條件來分析數據。例如COUNTIF函數。如果要讓公式根據某一條件返回兩個數值中的某一值（例如， 根據指定銷售額返回銷售紅利），則可使用IF函數。3、 橫向脫拉公式，自動計算出B、C 因素 1 水平的實驗平均值；4、 設置相應的數據，計算A、 B、C 在 2 水平和 3 水平的實驗平均值；5、 在單元格

12、“B14” 內輸入公式 “ 3*DEVSQ(B11:B13)” , 計算出 SSA=728,然后將公式復制到相應的區域， 可計算 SSB、SSC。在單元格 “ E14”內輸入公式 “ DEVSQ(E2:E10)” , 計算出 SST=1238。6、 在單元格 “F14” 內輸入公式 “ E14-SUM(B14:D14) ” , 計算出 SSE=86。函數：返回數據點與各自樣本平均值偏差的平方和。語法DEVSQ(number1,number2,.)Number1, number2, .為 1到 30個需要計算偏差平方和的參數，也可以不使用這種用逗號分隔參數的形式，而用單個數組或對數組的引用。7、

13、在區域“B15:E15”輸入各項目的自由度。在單元格“F15”內輸入公式“E15-SUM(B15:D15) ”, 計算出誤差項的自由度。8、在單元格“ B16” 內輸入公式“ B14/B15” , 計算出MSA=364,然后將公式復制到區域。8歡迎下載精品文檔“C16:F16” 。9、在單元格B18 內輸入公式 “ FDIST(B17,B15,$F15)”, 計算出 A 因素的 P 值。函數：返回F概率分布。使用此函數可以確定兩個數據系列是否存在變化程度上的不同。語法FDIST(x,degrees_freedom1,degrees_freedom2)X 參數值。Degrees_freedom1

14、分子自由度。Degrees_freedom2分母自由度。10、實驗結果：11、對上述實驗結果進行分析。問題 6：農藥的收率是農藥生產中的一項重要經濟指標，為提高某種農藥的收率，需要進行正交試驗。確定試驗中所考慮的因素與水平， 并確定可能存在并要考察的交互作用。 經分析， 影響農藥收率的因素有四個：反應溫度、反應時間、兩種原料配比和真空度。根據經驗，反應溫度與反應時間的交互作用對收率有較大的影響，因此在本試驗中還需考察交互作用。反應溫度反應時間兩種原料配比真空度水平ABCD1602.5 h1.1/150 kPa2803.5 h1.2/160 kPa因素Y。9歡迎下載精品文檔試ABA×

15、BCD驗號列號123456711111111862111222295312211229141222211945212121291621221219672211221838221211288試找出顯著的因素和最好的實驗條件操作步驟：1、 找到桌面上的數據文件數據3.xls;2、 參考問題5 的步驟，用excel 分析該問題。10歡迎下載精品文檔實驗 2：單因子方差分析與田口設計的MINITAB實現一、實驗目的1）掌握利用minitab進行單因子方差分析；2）掌握利用minitab進行田口設計；3）掌握利用minitab進行田口設計的分析；3）理解運行結果的含義。二、實驗類型綜合型三、實驗內容問題

16、 1：有四種牌號的防銹劑，對每種防銹劑的防銹能力各測量10 次，試分析其防銹能力有無顯著差異操作步驟：1. 進入 MINITAB 系統，輸入實驗數據；1.選擇統計方差分析單因子方差分析（未成堆數據） ，打開未成堆數據進行單因子方差分析，并在必要時進行多重比較。2. 將數據轉化成堆疊數據，對數據進行單因子方差分析。問題 2：假設你是一位工程師，而且你正在評估影響裝貨用塑料袋密合強度的因素。你已經找到四個可控制的因素（材料、溫度、壓力與厚度），以及兩個會影響密合強度的噪聲條件（噪聲1與噪聲2），而你希望密合強度能夠達到要求的規格。如果密合強度不夠，袋子可能會破掉而污損貨品， 造成退貨的結果； 但是

17、如果密合強度太強，又可能造成顧客開取袋子會有困難。所以將密合強度的規格定為18操作步驟：1. 進入 minitab 系統；2. 選擇統計 DOE田口創建田口設計，打開田口設計主對話框；。11歡迎下載精品文檔3.如果需要瀏覽一下可用的田口方法總表，點擊按鈕，開啟所有田口方法的內容，如下圖所示：查看完后，再按下回到主對話框4.在設計類型部分，選取適當的設計類型，本例中選擇2 水平；5.由因子數的下拉框中選定因子的個數，本例中選擇4，如下圖所示；6.選取設計選項鈕，選擇L8，如下圖所示；。12歡迎下載精品文檔7.單擊，返回主對話框，單擊因子，打開田口設計- 因子對話框，將鼠標點在因子列表的名稱字段的位置，并且輸入第一個因素的名稱材料。然后，用鍵盤的向下鍵將鼠標光標移動下一行的位置，依序完成所有因子名稱的設定（溫度、壓力與厚度）。8. 將鼠標點在因素列表的水平值位置，并且輸入第一個因子的水平值的內容（liquid/tungsten），如下圖所示，設定其它因子的水平：9. 在 C5、 C6中輸入如下圖所示的數據：10. 打開菜單統計 DOE田口分析田口設計；11. 找出最佳實驗條件。問題 3：噴塑制成機柜架工藝條件設計問題。噴塑過程中的噴入量是噴塑機柜架的關鍵要求，響應變量是噴入量， 其目標值是350 克，噴入量過大或過小都將影響柜架