試驗設(shè)計(DOE)方法及其關(guān)鍵工具

　　加速壽命試驗(Accelerated Life Tests)是可靠性(Reliability)研究中非常有效、也十分常用的一種方法。它可以幫助合理地安排試驗，以獲得關(guān)于產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵信息，可以對失效和保修風(fēng)險進行預(yù)測。

　　優(yōu)化和模擬(Optimization and Simulation)

　　試驗方案的設(shè)計雖然至關(guān)重要，但還只是試驗設(shè)計工作的一半。

　　不論使用何種試驗設(shè)計方法，在獲得實際的試驗結(jié)果后，我們都需要對試驗結(jié)果進行分析，以建立輸入因素(或自變量)和輸出因素(或響應(yīng)變量)之間的關(guān)系模型——有時輸出因素(或響應(yīng)變量)可能不止一個，這種情況下可以通過設(shè)定的停止規(guī)則用逐步求精法擬合不同的模型。建立好有用的模型后，就需要利用這個模型來對輸出因素(或響應(yīng)變量)進行優(yōu)化，以確立可行的操作模式和因子水平。這時要用到的工具包括多種刻畫器(Profiler)工具以及其他相關(guān)的多種數(shù)據(jù)可視化工具等。以JMP軟件的優(yōu)化器為例，不論是簡單還是復(fù)雜的問題，JMP內(nèi)置的優(yōu)化器(Optimizer)都可以在多個響應(yīng)變量之間進行不可避免的權(quán)衡以尋找最優(yōu)的方案。

　　分析到這里還沒有結(jié)束，通過試驗設(shè)計方法分析得到的最優(yōu)方案是否在現(xiàn)實的執(zhí)行環(huán)境中可行呢?或者它在具體實施的時候穩(wěn)健性如何呢?這是兩個非常重要的問題，因為方案的試驗性實施往往會伴隨不少的資源投入，如果失敗就可能造成很多資源浪費。要解決這兩個問題就需要使用另外一種方法：模擬(Simulation)。這種方法可以考察和預(yù)測獲得的方案在實施時候的穩(wěn)健性，以及預(yù)測其實際的實施效果——原則上，不論方案是否已經(jīng)“最優(yōu)”，都能借助模擬(如JMP的模擬器)方法對其穩(wěn)健性和實施效果進行模擬和預(yù)測。