DOE实验设计培训教材(经典)MinitabPPT课件.ppt

,#,S,I G M,A,实验设计,实验设计介绍,1,Page,Version Nov,2002,S,I G M,A,Version Nov,2002,Page,6Sigma,实验设计课程规划,各节内容,Y,1,.,课程介绍,Y,2,.,实验设计介绍,Y,3,.,全因数,Y,4,.,部分因数,Y,5,.,实验设计规划,Y,6,.,案例,2,Page,Version Nov,2002,S,I G M,A,实验设,计,-,1,全因数,3,Page,Version Nov,2002,S,I G M,A,根本原因分析的两种方法,(Two method for root cause,analysis),1.,用历史数据观察流程,Y,散布图，进行图，控制图，分层,(scatterplot/run chart/control,chart/deplay,Y,相关性，差异分析，回归分析,(correlation/ANOVA/regression),2.,流程的实验，用一个规划好的方法变流程并 衡量结果,Y,实验设计,实验设计是有效率和有效果地探究许多流程 变量,（,X,）和产出衡量或关键量点,（,Y,）的因,果关系的一种方法。,4,S,I G M,A,使用历史数据的一些限制,some limitation when using history,data,记录常是不完整,的,(,Y,省略的变量（,X,）,Y,缺少的值或观察数据,Y,包含数据惧错误,流程变量通常是有相互关系的,重要变量可能没有变化得足够充分到能了解它 们的影响的程度,通常来就，必要数据不是立刻可得到的，获得 正确数据是非常必要的。,5,识别关键变量,(Identify key,variables),S,I G M,A,历史方法,(history,method),6,Page,Version Nov,2002,S,I G M,A,练习：确定最佳关键变量设,置,-,历史方法,目,标,:,了解到识别影响化学流程产量的关键变量的难点,（,3,0,分钟）,说明：,用下页的信息来设置一个衡量计划，从而发现能使流程产量 最大化的各变量最好设置。,D,每个实验运行成本,$2,000,D,你对初始调查的总体预算是,$30,000,D,如果有足够的证据，另外有,$50,000,可用于将来的研究,确定在给定的不同标准内可能的变量组合总数,确定在现在预算内你可作出的变量组合总数,你会检验什么组合？,你用什么策略来识别关键变量？,7,S,I G M,A,练习：确定最佳关键变量设,置,-,历史方法,练习：,流程中的关键变量是：,Y,原料卖主。（,A,，,B,，,C,）,Y,原料放进混合桶中的温度。（高，中，低）,Y,在混合桶顶部的温度。,（高，中，低）,Y,在混合桶底部的温度。,（高，中，低）,Y,混合桶中的压力。（高，中，低）,Y,桶中的原料量。（,20,50,100,150,公吨）,Y,原料拿离混合桶的温度。（高，中，低）,8,S,I G M,A,识别关键变,量,-,历史方法概要,Y,1.,确定给定不同标准内可能的变量组合总数。,3x3x3x3x3x4x3=2,91,6,个组合,Y,2.,确定在现有预算内你可作出的变量组合数,Y,3.,你会检验什么组合,Y,4.,你用什么策略来识别关键变量,两个常用策略是,Y,一次一个因素,Y,一次多个因素,多数人由他们能作出的最佳猜测开始，然后一次改变一个变量。这就是我们多数人是学习实验的方法，这也是在工程学校中所教 授的。,一次改变一个变量让你可看见这个变量的效果，但是可能导致额 处时间和成本的浪费。,9,S,I G M,A,识别关键变,量,-,历史方法概要,同时改变多种因素,Y,一次改变多种因素也是一个非常普通的实验方法,当小级做以下事时，他们常会选用这个方法,Y,集体讨论可能改进流程的方法。,Y,择优选用个人想法,Y,实施所有你一次可做到的高优先权想法。,这个方法的问题,Y,你不知道什么样变化是对结果的改进负责的,Y,你或许把变量维持在减少你效力的水平上。,Y,了解每个变化的成本,/,收益事项是不可能的。,这些方法是可用的，但是良好的实验设计会是更有效 率及效力的方法。,10,S,I G M,A,识别关键变,量,-,历史方法概要,实验设计,很有代表性的，你对结果的直觉很砂会与设计 好的实验结果相一致。你将发现你经常会学习 某些高出或低于你直觉的事。,这就,是,6Sigm,a,是有关什么,的,-,使数据基于如何 改进流程的决定,设计良好并以统计为基础的实验可提供高质 量，含大量信息的数据,11,S,I G M,A,全因,数,-,介绍,实验设计,12,Page,Version Nov,2002,S,I G M,A,实验设计的介绍,实验设计是一种组织我们的思想，从而检测我们确信 对关键质量点有影响的,X,变量的方法。,它,在,6Sigm,a,中的目标主要是识别重要的少数因素，知 道并了解关键流程变量对关键质量点的影响。,实验设计基于由以下获得的知识：,Y,分析流程业绩表现,Y,了解变量间的关系,Y,制定有关根本原因的假设,实验设计帮助我们检测这些假设，以核实并了解流程 中所做的改进。,13,S,I G M,A,流程的实验,对流程知识的系统追求,实验设计帮助规划，收集特殊数据并确认流程的理论。一个黑带或流程拥有者通常会自有一 套有关不同变量是如何影响关键质量点的理论。,这个方法是对流程知识的系统追求。,业务流程,客户,数据,数据,流程知识增加,计划,计划,分析,分析,理论,理论,理论,14,S,I G M,A,实验设计,确定流程和产出衡量之间的关系,识别差异,的,“,重要少,数,”,来源,提,供,“,重要少数,据,”,对回应变量（关键质量点）影响的 衡量。,提供比一次检测一个因素更有效的衡量和更高质量的 数据,最小化你必须执行的检测次数,目标：提高发,现,“,重要少,数,”,的可能性,“,为确定在你干涉流程时会发生什么事，你必须干涉流 程，非凡不是被动观察它,”George,Box,15,S,I G M,A,使用统计设计实验的好处,检测的系统方法,发展高质量的数据,评估大量变量,控制有损害的变量,对效果的定量估计,不确定性的衡量,有效力和有效率的数据使用,16,S,I G M,A,3,个因素：一次一个的策略,2,个标准,试验,因素,因素,因素,1,2,3,1,2,+,3,+,4,+,低设置,+,设置,17,S,I G M,A,3,个因素：一次一个的策略,试验,因素,因素,因素,1,2,3,1,2,+,3,+,4,+,少了哪些因素设置的组合？,5,6,7,8,低设置,+,设置,18,S,I G M,A,3,个因素：一次一个的策略,试验,因素,因素,因素,1,2,3,1,2,+,3,+,4,+,少了哪些因素设置的组合？,5,6,7,8,+,+,-,+,-,+,-,+,+,+,+,+,低设置,+,设置,19,S,I G M,A,一次改变一个因素对比实验设计,设计好的实验优点,增加两倍有关从标,准,A,到新,A,产生影响的信息,增加两倍有关从标,准,B,到新,B,产生影响的信息,有关,A,和,B,的影响是否是添加的信息（它们是互相影响 或是有结合在一起的影响吗？）,标准,标准,因素,B,因素,A,新,标准,标准,因素,B,因素,A,新,对两个有兴趣的因素的一次一个因素,对两个有兴趣的因素的设计实验,新新,20,S,I G M,A,全因数,用,MINITAB,设计实,验,2,3,范例,21,Page,Version Nov,2002,S,I G M,A,设计一个全因,数,2,3,实验,一个全因数设计能检验所有标准上的全部因素。,Y,它使用整个设计空间,Y,它检测所有标准上的全部因素以及它们的相互影响,2,3,范例,Y,2,是每个因素（变量）的标准数,Y,3,是因素的数量,2,3,因素的数量,=3,因素的标准,=2,22,S,I G M,A,3,个因素：全因数排列,对于,3,个因素，每个在,2,个标准上，有,2,3,=2x2x2=8,个因素设置的组 合，注意标准次序内的因素的设置模型。,标准,因素,因素,因素,次,序,1,2,3,1,-,-,-,2,+,-,-,3,-,+,-,4,+,+,-,5,-,-,+,6,+,-,+,7,-,+,+,8,+,+,+,一半,+/1,一半,+/1,一,半,+/1,23,S,I G M,A,一,个,2,3,因数排列范例,对三个可能影响产量的因素,因为重复模型而容易排列,包括了整个设计空间,标准,次序,因,素,1,反应物,因,素,2,催化剂,因,素,3,供,货商,1,20%,5,磅,A,2,25%,5,磅,A,3,20%,10,磅,A,4,25%,10,磅,A,5,20%,5,磅,B,6,25%,5,磅,B,7,20%,10,磅,B,8,25%,10,磅,B,24,2,k,实验的模型,试验数,=,（,2,个标准）,（个因素）,=,2,k,因此，叫,做,“,因数设,计,”,注意：每额外因素加倍了所 需的运行数。,X,1,X,2,X,3,X,4,X,S,5,M,A,I,.,G,X,G,k,12,34,56,78,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,.,.,.,2,Std.,Order,#,of,k,f,a,c,t,o,r,s,K=1,K=2,K=3,K=4,K=5,25,S,I G M,A,概要：因数策略,（,2,）,k,当因素增加，运行次数成指数倍增加,全因数设计包括了整个设计空间,有三个因素的实验设计空间可由一个立方体来表示,因为标准次序中的重复模型，所以全因数设计容易排 列。,2,个标准实验的组合数,=,2,k,，,=2x2x22(k,次），这里,k=,因素数目,一次一个的设计探究了设计空间一个潜在易引起误解 的部分。,26,S,I G M,A,6Sigm,a,实验,确定,衡量,分析,实验设计,X,S,识别回应衡量,Y,S,识别因素和,选择设计和障碍,任意排列,运行,实验分析,5.,收集资料,分析资料,得出结论,核实结果,改进,控制,27,S,I G M,A,实,验,-,实验设计范例,项目声,明,-,背景,Y,产品的高失效率造成客户投诉，为此组建一个小组,D,客户心声（,VO,C,）显示了大多数的产品失效发生在首次使用时,D,一个对退回产吕的工程分析识别出不合格产品是因为微电子部件 的损坏,D,小组进行了根本原因分析并确定损坏以生在产品在传送带上的时 候,Y,对传送带的调查发现因为振动产生电火花引起产品漏电，从 而造成许多接地线的损坏。,现在的任务是识别最耐用的，能支持传送带的正常振 动的接地线,Y,小级由制订石川图开始工作，来识别有关接地线耐久性的关 键因素。,28,S,I G M,A,实,验,-,石川图,接地线的耐 久性,程序,环境,原料,人,原料,电镀,铜,A,B,尺寸,16量度,24量度,仓库,购买代理,供应商,请求人,清洁,检查,保护方法,原料,收到,检查,存储,包装,原因,结果,29,S,I G M,A,实,验,-,石川图,小组识别出三个他们相信对接地线耐久性有最 大影响的因素。所这三个因素都与材料有关：,Y,1.,电线量度（尺寸）,D,16,量度,D,24,量度,Y,2.,电线类型（原料）,D,铜,D,电镀铁,Y,3.,电线厂商（供货商）,D,Elco,工业,D,齿冠螺栓,30,S,I G M,A,MINITA,B,设计实验的步骤,步骤,M,I,N,I,T,A,B,命令,识别回应衡,量,YS,识别因素和因素标准XS,Y=,接地线的耐久性,STAT-DOE-CREATE,FACTORIAL,DESIGN,Type,of,Design:,2,level,factorial;,Number,of,factors:3,3.,选择设计和障碍,Select,Designs,Full,or,fractional,Number,of,replicates,Number,of,blocks,4.,任意排列,运行,Select,Factors,Names,Low,Level,High,Level,Select Option,Randomize,Runs,实验设计,31,S,I G M,A,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,STAT-DOE-CREATE,FACTORIAL DESIGN,32,S,I G M,A,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,STAT-DOE-CREATE,FACTORIAL DESIGN,显示可用的设计,33,S,I G M,A,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,STAT-DOE-CREATE,FACTORIAL DESIGN,34,S,I G M,A,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,STAT-DOE-CREATE,FACTORIAL DESIGN,Select 3,Factors,35,S,I G M,A,用,Minita,b,设计实验的步骤,步骤,1.,识别回应衡,量,YS,2.,识别因素和因素标准XS,M,I,N,I,T,A,B,命令,Y=,接地线的耐久性,STAT-DOE-CREATE,FACTORIAL,DESIGN,Type,of,Design:,2,level,factorial;,Number,of,factors:3,3.,选择设计和障碍,Select,Designs,Full,or,fractional,Number,of,replicates,Number,of,blocks,4.,任意排列,运行,Select,Factors,Names,Low,Level,High,Level,Select Option,Randomize,Runs,实验设计,36,S,I G M,A,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,STAT-DOE-CREATE,FACTORIAL DESIGN,Select,Designs,37,S,I G M,A,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,STAT-DOE-CREATE,FACTORIAL DESIGN,Select Full,Factorial,Select replicates:,2,Select blocks:,2,(2,batches),38,S,I G M,A,复制,定义：所有实验条件的复制 为什么？,为衡量实验可变笥,Y,所以我们可决定回应之间的差异是否是因为因素标 准的变化（一个特殊的促因）或普通原因可变性,为看的更清楚一个因素是否重要。,为获得整个实验组合的两上回应：,复制与对一个单件或单批的多重衡量是不一样,的。,39,S,I G M,A,随机,化,-,实验的保险,定义：分配次序，在其中试验将以随机的机制来,运行,Y,不是标准次序,Y,不是在一个便利的次序中运行,Y,MINITAB,将随机选择运行次数,为什么？,在实验的所有因素中均分潜中均分潜伏变量的,影响,帮助避免系统或趋积向的影响。,40,S,I G M,A,Version Nov,2002,上海盖普企业管理咨,询有限公司,Page,范例：为什么随机化？,在这个范例中，原料使用可能会跨月，从而使因素影响在按标准次序进行的设 计运行变得不明显。,20,0,70,60,50,40,10,Day,of the,Month,Y,i,e,l,d,41,Page,Version Nov,2002,S,I G M,A,范例：为什么随机化？,在这个随机化的实验中，不论每月的变 化化如何，原料卖主影响明显可见的。,20,0,70,60,50,40,10,Day,of the,Month,Y,i,e,l,d,Vendor,A,Vendor,B,42,S,I G M,A,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,STAT-DOE-CREATE,FACTORIAL DESIGN,Select,Factors,43,S,I G M,A,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,STAT-DOE-CREATE,FACTORIAL DESIGN,输入每个因素的高,低标准,44,S,I G M,A,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,STAT-DOE-CREATE,FACTORIAL DESIGN,按,OK,45,S,I G M,A,Full Factorial,Design,Factors:,3,Base,Design:,3,8,Runs:,16,Replicates:,2,Blocks:,2,Center,pts,(total):,0,Block Generators:,replicates,All,terms are free from,aliasing,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,Session,Window Output,46,S,I G M,A,StdOrder,RunOrder,CenterPt,Blocks,Gauge,Type,Manufacturer,14,1,1,2,24,Copper,Crown,10,2,1,2,24,Copper,Elco,16,3,1,2,24,Steel,Crown,15,4,1,2,16,Steel,Crown,12,5,1,2,24,Steel,Elco,11,6,1,2,16,Steel,Elco,9,7,1,2,16,Copper,Elco,13,8,1,2,16,Copper,Crown,4,9,1,1,24,Steel,Elco,2,10,1,1,24,Copper,Elco,3,11,1,1,16,Steel,Elco,6,12,1,1,24,Copper,Crown,7,13,1,1,16,Steel,Crown,1,14,1,1,16,Copper,Elco,8,15,1,1,24,Steel,Crown,5,16,1,1,16,Copper,Crown,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,Worksheet Output,注意：每个计算机的工作表运行次序是不同的,47,S,I G M,A,6Sigm,a,实验,确定,衡量,分析,实验设计,识别回应衡量,Y,S,识别因素和因素标准,X,S,选择设计和障碍,任意排列,运行,5.,收集资料,实验分析,分析资料,得出结论,核实结果,改进,控制,48,S,I G M,A,说明交互作用的影响,4,4,13.25,17.25,14,交互作用的影响,温度对供货商,A,的影响：,18,5,12,18,10,17,21,21,4,4,19.75,13,6.25,解释,温度对供货商,A,的影响：（高的平均数一低的平均数）,16,13,22,26,9,21,15,7,(,4,6,.,25),2,5.,125,19,Low,H,igh,Temperature,13,Supplier,A Supplier,B,49,S,I G M,A,收集实验资料,练习,说明（续）,收集资料,按,“,运,行,“,次,序,”,收集资料,弯曲每根电线直到断裂,计数电线断裂前的弯曲次数,记录必要的注释,资料收集后：,在,MINITA,B,中记录整个小组的结果,填写题目,为,“,从练习中你学到什么有关实验的知,识,”,的空白页。,50,S,I G M,A,运作定义,：,“,弯,曲,”,电线的耐久性将由弯曲电线直到断裂来 确定。,Y,在,“Y”,=,对产品首次使用失效的客户投诉,Y,小,“y”,=,接地线的耐久性,电线断裂前弯曲次数越多，接地线越耐 久。,51,S,I G M,A,运作定义,：,“,弯,曲,”,电线,开始,“二次弯曲”,“一次弯曲”,0,1,2,52,S,I G M,A,从练习中你学到什么有关实,验,的知识？,53,S,I G M,A,从练习中你学到什么有关实,验,的知识？,答案,一根电线不代表所有的电线类型,实验流程在一段时间内的差异,态度影响试验,运作定义,较难确保多位资料收集者的一致性,54,S,I G M,A,6Sigm,a,实验,确定,衡量,分析,实验设计,识别回应衡量,Y,S,识别因素和因素标准,X,S,选择设计和障碍,任意排列,运行,5.,收集资料,实验分析,分析资料,得出结论,核实结果,改进,控制,55,实验设计和分析的分步流程（续）,S,I,G,M,A,步骤,6.,分析资料,识别大的影响,M,I,N,I,T,A,B,命令,STAT-DOE-ANALYZE,FACTORIAL,DESIGN,Enter,responses:,Graphs.,Effect,plots Normal,Pareto,Alpha=0.05,寻找模型中的问题,Residual for,plats,standardized Normal,plot,Residuals,vs.,Fits,Residuals,vs.,Order,看因素对回应的主要影响,绘制原始资料，使大家能看 清如何改进流程,STAT-DOE-ANALYZE,FACTORIAL,DESIGN,Main,effects,Setup.,Specify,response,and,all factors,of,interest,Interaction,Setup.,Specify,response,and,all factors,of,interest Cube,Setup.,Specify,response,and,all factors,of,interest,用简单的话概括结论,核实结果,实验分析,Note:Only,for,replicated,or,reduced,terms,analysis,56,S,I G M,A,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,STAT-DOE-ANALYZE FACTORIAL,DESIGN,用你的数据或文件：,Wire,Durability.mpj,57,S,I G M,A,用,Minita,b,设计实验,Minitab,命令：,STAT-DOE-,ANALYZE FACTORIAL,DESIGN,Effects,plots:,Normal Pareto,Alpha=0.05,Residuals for,Plots:,Standardized,Residual Plots:Normal Plot,Residuals versus,fits,Residuals,versus,order,OK,58,S,I G M,A,影响是什么？,影响被定义为：当一个因素从它的低标准,（,-,1,）改变到高标准,（,+,1,），所发生的相应的变化。,范例：量度影,响,=,平均高量度,-,平均低量度,21,15,22,18,17,26,21,18,9,16,10,13,7,5,12,21,88,19.75,11.625,8.125,量度的主要影响是,8.125,次弯曲，从低量度改变到高量度引起耐久 性性平均增加,8.12,5,次弯曲,59,S,I G M,A,确定哪些是较大影响的方法,在此例中，因为设计是被复制的，分析 提供,了,P,值，与在回归中一样，小,的,P,值 显示了重要的影响。,大的影响由柏样图和正态概率图上的符 号来确定。,无法复制的设计不能用来计算,P,值，所以 使用标准影响图的柏拉图，正态概率图。,60,S,I G M,A,练习：解释残值图,目标：,了解值分析如何有助于识别资料和模型的问题（,3,0,分钟）,说明,用你在下几页的资料和信息来分析残值。,用指定的残值图类型来完成下表,均分观察资料和结论,残值,图,1,正态概率图,残值,图,2,残值,VS,.,合适值,残值,图,3,残值,VS,.,时间次序,61,S,I G M,A,残值,图,1,：正态概率图,为什么？,查找与,非,“,直,线,”,关系的主要偏差。这意 味着在资料范围内因素间的关系不是持 续不变的。,查找离群值,62,S,I G M,A,正态概率图,直线关系显示资料遵循正态分布。,这些值除离群值外，遵循正态分 布，检查离群值。,这个,S,形显示这些值不是正态分布 的，（变换数据可能是有用的）,2,1,-1,-2,2,1,0,-1,-2,N,o,r,m,a,l,S,c,o,r,e,0,Standardized,Residual,Normal,Probability Plot,of the,Residuals,(response,is,Number,o),63,S,I G M,A,残值分析：残值是正态分布的吗？,2,1,-1,-2,2,1,0,-1,-2,N,or,m,a,l,S,c,ore,0,Standardized,Residual,Normal,Probability,Plot,of,the,Residuals,(res,pons,e,is,Num,ber,of,bends,),64,S,I G M,A,残值,图,2,60,50,40,30,20,10,2,1,0,-1,-2,S,t,anda,r,d,i,z,e,d,R,e,s,i,dual,根据合适值绘制残值图,Residuals,Versus,the,Fitted,Values,(res,pons,e,is,Num,ber,of,bends,),60,50,40,30,20,10,2,1,0,-1,-2,Fitted,Value,Fitted,Value,为什么？,为查找一个非随机模型，例如扩音器外形。,扩音器外形显示随着回应增加，差异也增加，结论可能 会受影响，可能不正确，尝试变换数据。,忽视由围,绕,0,的对称点象征的模型。这不是一个特殊原 因。两次复制总是看起来是完美相配的。,S,t,an,d,a,r,d,i,z,e,d,R,e,s,i,dual,Residuals Versus,the,Fitted,Values,(res,pons,e,is,Num,ber,of,bends,),65,S,I G M,A,残值,图,3,为什么？,为确保只有普通原因与实验可变性相关，这个关系将 不会改变。,为查找可能影响我们结论的潜伏变量（趋向，离群 值，或非随机模型）它们可能已隐藏在其他图中的。,16,14,12,10,68,24,2,1,0,-1,-2,Observation,Order,S,t,anda,r,d,i,z,e,d,R,e,s,i,dual,根据时间次序绘制残值图,Residuals Versus,the,Order,ofthe,Data,(res,pons,e i s,Num,ber,o),16,14,12,10,68,4,2,2,1,0,-1,-2,Observation,Order,S,t,anda,r,d,i,z,e,d,R,e,s,i,d,u,al,Residuals,Versus,the,Order,ofthe,Data,(response,i,s,Number,o),66,S,I G M,A,实验设计和分析的分步流程（续）,6.,分析资,料,STATDOEANALYZE FACTORIAL,DESIGN.,识别大的影响,Enter,responses:Graphs.,Effect plots Normal,Pareto,寻找模型中的问题,Alpha=.05,Residual,for,plots standardized,Normal,plots,Residuals vs.,Order,看因素对回应的主要影响,Notes:Only,for replicated or reduced terms analysis,STATDOEANALYZE FACTORIAL,DESIGN.,绘制原始资料，使大家能看清如何改进流,程,Main,effects,Setup.,7,、用简单的话概述结论,Specify response and,all factors,of,interest,Interaction,Setup,Specify response and,all factors of,interest,8,、核实结果,Cube,Setup,Specify response and,all factors of,interest,PageVersion Nov,2002,实验分析,67,Page,Version Nov,2002,S,I G M,A,用,Minita,b,分析实验,Minita,b,命令：,STATDOE,FACTORIAL,FACTORIAL,PLOTS,68,S,I G M,A,用,Minita,b,分析实验,Minita,b,命令：,STATDOE,FACTORIAL,FACTORIAL,PLOTS,选 择：,Main,Effects,Interaction Cube,按如下设置以上每个：,69,S,I G M,A,用,Minita,b,分析实验,Minita,b,命令：,FACTORIAL,STATDOE,选择：,弯曲次数,FACTORIAL,PLOTS,选,择：,按双箭头选择所有因素,70,S,I G M,A,练习：解释实验设计分析图,目标：,用因数图来分析数据（,20,分钟）,说明,分析下列每个图：,主要影响图,交互作用图,立方图,用下几页来帮助准备对每张图的简要陈述,制作浏览板报或幻灯片来说明工具,从练习的数据中得出结论,71,S,I G M,A,B,的正面影响,总体平均值,A,的负面影响,4.75,4.60,4.90,4.45,4.30,回应,温度,压力,容量,主要影响图,低,A,高,A,低,B,高,B,低,C,高,C,C,的正面影响,72,S,I G M,A,交互作用图,A&,B,间没有交互作用,定义：当有交互作用存在时，一个因素对回应的影响与其他各,标准因素对回应的影响是不同的。,A&,B,互相作用,这里，,B,的影响以与上述相同的方式随着,A,的标准而变化。,低,A,高,A,低,A,高,A,高,B,低,B,低,A,A&,B,互相作用,B,的影响随着,A,的标准而变化。这里,，,B,对低标,准,A,有负面影响，对,低,A,高标准,A,有正面影响。,高,A,高,A,低,B,高,B,低,A,高,A,低,B,高,B,73,S,I G M,A,两个变量的交互作,用,-,回应表面观察,三维观察,没有交互作用,在,X1(X2),方向的回应 表面倾斜率在,X2(X1),的常量值上是相同的。,交互作用,在,X1(X2),方向的回 应表面倾斜率,X2(X1),水平增加而增加,Y,Y=2,X1,X2,Y=10,Y=2,Y=4,Y=14,X1,X2,交互作用,没有交互作用,74,S,I G M,A,说明交互作用的影响,14,4,4,19.75,13,6.25,(,4,6,.,25),2,5.,125,-4,13,19,低,高,温度 供货,商,A,供货,商,B,解释,温度对供货商,A,的影响：（高的平均数一低的平均数）,16,13,22,26,9,21,15,7,温度对供货商,B,的影响：,18,5,12,18,10,17,21,21,44,13.25,17.25,交互作用的影响,75,S,I G M,A,范例：立方图,两个观察资料：可看出 对因,素,A,有负面影响，对 因素,B,没有影响。,回应是产量。可看出对 供贷商和催化剂有正面 影响。,9.10,8.10,2.2,2.3,58,51,50,45,+,-,10Labs,5Labs,催化剂,A,B,供货商,A,B,-+,76,S,I G M,A,立方图,：,3,个因素,因数策略,Y,立方体有助于把包含,3,个因素的实验空间,直观化,Y,每个对角表示一组实,验条件。,Y,2,3,=(2,个标准,),（,3,个因素）,=8,个实验条件,+,-,+,-,-,+,因素,1,因素,2,因素,3,77,Page,实验设计和分析的分步流程（续）,S,I,G,M,A,6.,分析资,料,STATDOEANALYZE FACTORIAL,DESIGN.,识别大的影响,Enter,responses:Graphs.,Effect plots Normal,Pareto,寻找模型中的问题,Alpha=.05,Residual,for,plots standardized,Normal,plots,Residuals vs.,Order,看因素对回应的主要影响,Notes:Only,for replicated or reduced terms analysis,STATDOEANALYZE FACTORIAL,DESIGN.,绘制原始资料，使大家能看清如何改进流程,7,、用简单的话概述结论,8,、核实结果,Main,effects,Setup.,Specify response and,all factors of,interest,Interaction,Setup,Specify response and,all factors of,interest Cube,Setup,Specify response and,all factors of,interest,Version Nov,2002,实验分析,78,Page,Version Nov,2002,S,I G M,A,用简单的话来概述结论,记录所有在实验期间得出的结论,Y,确认预期的和不寻常的调查结果,Y,确认学到的经验教训,Y,用简单的话写下结论,结果应以流程术语来表达，而不是统计 术语,提出建议,结论和建议必须由数据支持,79,S,I G M,A,核实结果,有两个基本方法来核实从实验田得出的 结论：,Y,确认的运,行,在建议的设置上运行几个额 外的实验，看看是否达到想要的回应。,Y,执行实际建议的流程变,革,改变流程并用,SP,C,追踪结果以确保达到并维持想要的结果,继续监控流程以确保实现预计的耐久性 增长。,80,S,I G M,A,练习：,总结并核实电线练习的结果,练习：,目标,练习总结结果并合适实验的结论（,20,分钟）,说明：,1.,完成下两页上的电线耐久性练习,Y,总结结论,Y,核实结果,2.,准备好讨论在实现调查结果时你预计发现的步骤 和关键问题,81,S,I G M,A,总结电线练习结论,我们得出什么结论？,有任何意外的发现吗？,我们将得出什么对将来运行流程的建 议？,82,S,I G M,A,核实电线练习的结果,我们会做确认运行吗？,为核实结果，我们会作出建议的流程变 革吗？,我们会在全面执行前先做一个试行吗？,83,S,I G M,A,在你的业务中使用实验设计,目标,应用实验设计到你的流程,完成下页的表格（,20,分钟）,说明,对你的流程之一，列出一些你认为可能会改进流 程的变革,用下页的模板，把流程变革的想法转常驻成一个 设计好的实验。,准备简述：,Y,以上步,骤,1,和,2,Y,学到的主要知识,84,S,I G M,A,实验设计的规划表,变量（,X,）和回应（,Y,）的选择,流程,：,如何衡量？,回应,（,Y,）,1.,2.,3.,集体讨论可能是重要的变量,（,X,）：,1.,2.,3.,4.,5.,6.,7.,8.,变量（,X,）低标准,（,-,）高标准,（,+,）,1.,2.,3.,4.,5.,85,S,I G M,A,接地线的耐久性,解决方案,86,Page,Version Nov,2002,S,I G M,A,分析设计,Session,窗口输出,Fractional Factorial Fit:,Number,of Be,versus,gauge,type,manufacturer,Estimated Effects and,Coefficients for Number(coded,units),Term,Effect,Co,e,f,SE,Coef,T,P,Constant,37.938,2.667,14.23,0,.000,Block,7.062,2.667,2.65