型结果（如下图所示），便于我们用优化的手段来确定最终的因子水平设定。
汽车轮胎行驶的路面，不可能保证都是优质的、相同的，那么对于一些相对较差的路面，怎样来保证轮胎的高性能质量呢？这
们会通过确定抗干扰能力强的关键可控因素、界定关键因素的合理取值范围等办法来缓解干扰因素的影响，这就是近来应用频率越至最小，保证指标的高优性能。
实践是检验真理的唯一标准。在实际的操作层面，除了遵循上述的五步曲准则之外，试验设计的成功要素还包括：
效、最经济的解决途径。
在同一个项目中重复循环地跳几轮“五步曲”。
化、区组化、仿行等方法来尽量避免。
4.保证试验的仿真性，避免一些理想的试验环境，比如试验室。
很可能会减少试验投资，细化因素水平的选取。这也是当前试验设计应用领域中的新趋势之一。
型的“模拟仿真”来完成这个工作。
高的稳健设计、田口设计和容差设计的意图和途径。通常会在设计和研发阶段就提出这类问题，目的就是把这些非可控因素的影响
1.没有一种“放之四海而皆准”的问题解决方案，试验设计同样不能提供解决所有问题的途径，要全面考虑解决问题的方式，选取
2.即使决定采用试验设计，也不能生搬硬套地使用“试验设计五步曲”。跟据实际情况和要求，有时可以省去其中的某几步，有时
3.除了试验设计涉及的因素外，要尽量确保所有的环境因素是稳定和符合现实的。如果条件所限，如果做不到这一点，不妨可以用
5.不要一味地排斥试验设计执行之前的历史数据。相反，适当地利用企业信息化的成果，从ERP、MES中的海量数据中进行“数据挖
6.为了保险起见，在得到最终的最佳参数水平组合后，还要进行一些验证试验来检验结果，实在没有条件实施验证试验的，也要通
7.工欲善其事，必先利其器。为了提高试验设计的效率和解决问题的成功率，选择合适的专业工具必不可少。源于全球最大统计分
件公司的JMP软件是试验设计业界的不二选择，它不但能很好地实现筛选试验、析因试验、优化试验等传统手法，而且将数据挖掘
拟仿真等相关方法也有机地融合在试验设计中，为我们提供了完整的试验设计解决方案，本文中的所有图形就完全是以JMP软件为实现的，JMP也是目前试验设计方法实践者最推崇的专业软件之一。
希望你也可以早日跳出优美的舞步，在试验设计DOE的舞林大会上一展身手！
稳健参数设计的新方法
本文案例基于高端六西格玛软件JMP实现，JMP最大的特点是分析能力强，六西格玛工具完整，使用简单，便于推广，图
在企业的新产品、新流程开发，或是在六西格玛设计项目中，稳健参数设计（Robust Parameter Design）（也称健壮设计、
应用的一种高级试验设计方法。它通过选择可控因子的水平组合来减少一个系统、产品或过程对噪声变化的敏感性，从而达到
在具体的实践方法中，田口设计（Taguchi Design）和等高线图（Contour Plot）是大多数企业现阶段运用最为普遍的两
解决。但是，任何统计方法都不是完美的，以上两种方法也不例外。例如，田口设计在选择可控因子的水平时，粗调（在较大
但细调（在较小范围的量程中精确定位最佳点）不行；等高线图也只善于确定可控因子的允许变化范围，即稳健区域，却无法的瓶颈。由于产品质量长期裹足不前，企业不得不陷入到价格战的沼泽之中。
因此，在一些对产品或过程有高度稳定性要求的行业，如化工、医药和半导体等等，只掌握常规统计分析方法的研发人员在产
既然存在这样的问题隐患，在统计分析的层面上有什么更好的对策可以应对呢？从专业统计分析软件JMP的近期研究成果
等世界知名企业的成功实践来看，在学术界和企业界已经逐步形成了一系列行之有效的解决方案，让我们用一个实际案例来了背景介绍：假设您在一个生产橡胶轮胎的公司研发部门工作，为了将一种新近研制的橡胶轮胎的硬度达到预设的理想目标值化硅、硅烷和硫磺的技术参数（尤其是易受干扰的二氧化硅的技术参数）进行优化设定。目前，已经根据以往同类产品的经验数据，试问结合产品质量的稳定性来考虑，最佳的设计方案应该是怎样的？
按照常规思路，我们可以用JMP软件内置的响应面（Response Surface）分析法和意愿函数（Desirability Function）目标值67.5，试验分析的结果似乎十分理想。
的构建， 十分快捷地找到一个设计方案（如图一所示）。三种组成成份分别为二氧化硅=0.926，硅烷=45.882和硫磺=2.154
然而，类似上述效果的设计方案并不是唯一的，图二显示的就是同样运用JMP软件分析得到的另一种设计方案，虽然其
烷=46.661和硫磺=1.971，但以此为基础形成的橡胶轮胎的硬度同样非常接近目标值67.5。类似的设计方案还有很多，其主要方案来执行呢？
项特性，使得JMP软件在最大化意愿（Maximize Desirability）的求解过程中发现了大量的局部解（Local Solution）。那
我们可以通过考虑产品设计中的另一个要点——质量的稳定性来确定。从实践经验中获知，二氧化硅的技术参数较难精确
现，二氧化硅对硬度的影响呈现出一种具有最小值的二次曲线趋势。这启发我们想到：如果能将二氧化硅的默认技术参数调整
坦的区域，那么将来它的参数变异对最终产品硬度所产生的变异的影响程度也是最小的，也就是说此时产品质量的抗干扰能力
将二氧化硅的技术参数调整到波谷位置后，怎样快速确定另两个因子硅烷和硫磺的参数设定，使硬度依然等于或近似等于67
从统计数学的原理上讲，将二氧化硅的技术参数调整到波谷位置就是要使硬度对二氧化硅的偏导数等于0或近似等于0。
67.5。能够同时实现这两者的设计方案就是我们所追求的理想的设计方案。图三就是根据这一思路，并且通过JMP软件得到的硅的参数设定位于最稳定的波谷位置，这为将来大规模的量产质量奠定了良好的稳健基础。
别为二氧化硅=1.627，硅烷=56.483和硫磺=1.514时，橡胶轮胎的硬度非常精准地达到了目标值67.5。与此同时，硬度对二氧
通过上述实际案例的分享，相信大家对稳健参数设计的新发展、新方法有了一定的了解。其实，关于高级试验设计Adva同的场合，解决不同类型的问题罢了。
今天，越来越多的人意识到高品质首先是设计出来的，其次才是制造出来的，但绝对不是检验出来的。因此，从事研发的
的责任，努力探索质量的突破性提升。还是那句老话：工欲善其事，必先利其器。融合了各种先进的统计分析理念和实用工具
的步伐，提高我们成功的概率。
JMP的试验设计优势(一)
JMP的试验设计平台秉承JMP“以解决问题为中心”的理念，力求根据实际问题构建试验计划，一举颠覆传统软件需要修客户需要，同时以灵活多样的定制设计功能帮助用户高效地利用试验资源，大幅节省试验成本 最全面的试验设计方法集
的做法，并将试验设计平台与专业的模拟功能(Simulation)完美结合，帮助用户直击问题的实质并控制新方案实施的失败风险
使用JMP，用户不仅能实现析因设计、响应面设计、混料设计等传统试验设计方案，还能轻松实现目前业界其他同类软件非线性设计以及定制设计等高级试验设计方案，用户对试验设计方法的各种需求都能得到满足
最专业的试验设计平台
■独有的高级试验设计(Advanced DOE)
JMP强大的试验设计平台独具空间填充设计、非线性设计以及定制设计等高级试验设计方案，让用户获得解决实际问题更类似软件都不具备的
传统试验设计 空间填充设计
数据以提供决策支持
如果所研究的过程相对稳定，在一定的试验预算内，空间填充设计能实现最佳的试验覆盖面，从而获得信息量最丰
■优化的传统试验设计
能，而且用更完整的试验计划制定方案帮助用户提高效率，降低风险
即使对于一般软件都能实现的传统试验设计，JMP的试验设计平台也不乏过人之处。JMP不仅让用户在既有的理论模型和
■高度集成的专业模拟(Simulation)功能
JMP的试验设计平台与专业模拟功能高度集成，帮助用户预测最优方案的实施效果，减小失败风险；同时用户也不必另行低了因为切换于不同软件之间而产生错误的几率
最灵活易用的实现方式
JMP的试验设计平台充分考虑用户的要求，完全按照分析和解决问题的思路引导用户完成试验方案，便于用户学习以大幅
富的定制功能，用户可以完全按需定制个性化的试验设计方案，甚至可以突破传统软件对试验次数的限定，根据用户实际的可
通过序贯试验设计消除化学汽相钨淀积过程中TiN的剥离