全因子DOE需要中心點(diǎn)嗎?
我們?cè)谧鲈囼?yàn)設(shè)計(jì)DOE(Design of Experiments)時(shí),所有因子的所有水平的所有組合都至少一次以上的試驗(yàn),就是全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)。優(yōu)點(diǎn)是可以估計(jì)出所有主效應(yīng)和所有各階交互效應(yīng),不會(huì)因?yàn)榛祀s而引起對(duì)因子顯著性判斷錯(cuò)誤;缺點(diǎn)是試驗(yàn)次數(shù)較多,成本較高。

在制造業(yè)日常工作中,兩個(gè)水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì)已經(jīng)足夠,且分析比較簡(jiǎn)單易懂,在工程中普遍使用。
2k是常見(jiàn)的全因子試驗(yàn)記號(hào)。2是表示水平數(shù)2個(gè),高水平和低水平;K為因子數(shù),通常因子數(shù)不要超過(guò)3個(gè),否則試驗(yàn)數(shù)量太大成本高,如果分析出來(lái)的因子數(shù)多,可先用部分因子試驗(yàn)篩掉一些因子。

我們知道,試驗(yàn)設(shè)計(jì)有三個(gè)基本原則:重復(fù)試驗(yàn)、隨機(jī)化和區(qū)組化,DOE如果只是用2k來(lái)做全因子試驗(yàn),就沒(méi)有達(dá)到重復(fù)的原則;在剛開(kāi)始的全因子試驗(yàn)可以不取中心點(diǎn),但是后續(xù)的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)(響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)),必須要選中心點(diǎn),因?yàn)闆](méi)有辦法真正的把各個(gè)因子對(duì)結(jié)果的影響曲線給表達(dá)出來(lái),只能擬合出來(lái)直線,如果中間有交互作用,或者是非線性影響的情況下,不選中心點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),會(huì)導(dǎo)致擬合失真,導(dǎo)致得到的模型不是很好,很可能看起來(lái)很好,但是和實(shí)際有差別,所以,中心點(diǎn)是不能少的。
含中心點(diǎn)的的DOE通常為2k+3~4,即加上3~4次的中心點(diǎn)試驗(yàn)即可。

有同學(xué)可能會(huì)問(wèn),如果有離散型數(shù)據(jù)怎么辦?這時(shí)候連續(xù)型數(shù)據(jù)區(qū)中間值,離散型數(shù)據(jù)取某個(gè)組合作為“偽”中心點(diǎn)即可,就能實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)的重復(fù)性。至于重復(fù)試驗(yàn)是3還是4次,都可以的。