【正文】 83213629332164T1123141135144T總=450T2144165171153T3183144144153R6024369②最佳試驗條件的確定本例中，只有一個指標(biāo)，而且不考慮存在交互作用的情況，所以選取好的試驗條件只需要考察各因素不同水平試驗結(jié)果的指標(biāo)值的大小。綜上所述，可以使轉(zhuǎn)換率指標(biāo)最高的試驗條件是A3B2C2，即反應(yīng)溫度90℃，反應(yīng)時間120分鐘，用堿量6%。本例中，RARCRB，所以各因素對試驗結(jié)果的影響程度從主到次分別為A→C→B。反應(yīng)溫度A反應(yīng)時間B用堿量C80859090120140160180120150567轉(zhuǎn)換率圖32 趨勢圖從趨勢圖上可以大致看出試驗結(jié)果隨水平變化的關(guān)系，為進(jìn)一步試驗提供了新的信息。但存在交互作用時，情況就比較復(fù)雜了，所以不能肯定哪個更好。從而可以確認(rèn)適宜的因素水平組合為A3B2C2。因而，不能把試驗中由于試驗條件的改變引起的數(shù)據(jù)波動同試驗誤差引起的數(shù)據(jù)波動區(qū)分開來。其具體步驟如下：①對試驗結(jié)果的偏差平方和進(jìn)行分解進(jìn)行方差分析需要從試驗結(jié)果出發(fā)，由于試驗條件的不同與試驗中存在誤差，導(dǎo)致各試驗結(jié)果不同，我們可以用總偏差平方和ST去描述試驗結(jié)果的總波動： 造成試驗結(jié)果波動的原因可能是因素所取水平的不同，也可能是試驗誤差，當(dāng)然也可能兩者都有。同理可以計算其它因素的偏差平方和，計算結(jié)果見表35所示。各因素和總的偏差平方和已經(jīng)求出，還需要確定各偏差平方和的自由度。方差分析就是用因素的均方和與誤差的均方和進(jìn)行對比，求得一系列比值，計算的結(jié)果見表36所示。本例中，因素A是顯著性因素，因素C也可看作顯著性因素，應(yīng)選取最好水平A3C2，對于因素B是不顯著的，可選取任意水平，為節(jié)約時間可選B1。表37 因素的貢獻(xiàn)率計算表平方和S自由度f純偏差平方和貢獻(xiàn)率（%）因素A6182600因素B114296因素C2342216誤差D18272T9848984從表37可知，因素A最重要，%，其次是因素C和因素B。下面通過實例來說明綜合平衡法的作法。表38 因素水平表因素水平促進(jìn)劑用量A氧化鋅總量B促進(jìn)劑E所占比例C促進(jìn)劑F所占比例D1125%%2330%%3535%%4740%%（3）選擇正交表，安排正交試驗本例有四個因素分別用A、B、C、D表示，每個因素四個水平，所以選擇的正交表至少有四列，每列都有四個水平，在常見的正交表中選擇L16（45）來設(shè)計試驗方案。表310 試驗結(jié)果的極差分析表因素ABCD伸長率T12055213619922047T21956200220172014T32131202020492022T41992197620762051R1751608437變形T1176184169183T2185189186182T3185185188182T4189177192188R1312236屈曲T1T2T3T4R由表310可知，通過極差分析的好的試驗條件分別為：①伸長率指標(biāo)的好的試驗條件為A3B1C4D4；②變形指標(biāo)的好的試驗條件為A1B4C1D2；③屈曲指標(biāo)的好的試驗條件為A1B1C1D3。本例中，各指標(biāo)對于試驗結(jié)果是同等重要，所以重點考慮主要因素。因素C對于變形指標(biāo)是顯著性因素，而對于另二個指標(biāo)是不顯著因素，所以對于因素C，應(yīng)重點考慮變形指標(biāo)的情況。綜上所述，綜合平衡后的好的試驗條件為A1B1C1D3。具體方法同前面單指標(biāo)正交試驗設(shè)計。綜合評分法可以分為次序評分法和公式評分法。例33 對精礦粉進(jìn)行造球配方試驗，達(dá)到抗壓強(qiáng)度、落下強(qiáng)度和裂紋度三項指標(biāo)要求。表311 因素水平表因素水平水分A粒度B堿度C膨潤土D1830296031090③選擇正交表，安排正交試驗本例有四個因素每個因素三個水平，所以選擇的正交表至少有四列，每列都有三個水平，在常見的正交表中選擇L9（34）來設(shè)計試驗方案。對本例的試驗結(jié)果排序見表313所示。如果試驗后得到的各項指標(biāo)對整個試驗設(shè)計的重要性不一致時，用次序評分法就不太適合，需要采用公式評分法。試驗指標(biāo)：由實踐經(jīng)驗知道，要達(dá)到試驗?zāi)康目梢杂腥齻€試驗指標(biāo)：鐵水溫度要高于1400℃，熔化速度要大于5噸/小時，總焦鐵比要盡量高。綜合評分?jǐn)?shù)為Mi，可用公式計算表示Mi=（Ti1400）10∣Vi5∣+10（Ti12） （i=1，2，…，9）對于上面的試驗結(jié)果采用該公式可以計算出每次試驗的評分值，試驗結(jié)果及評分結(jié)果如表316所示。第三節(jié) 水平不等的正交試驗設(shè)計在實際生產(chǎn)和科研活動中，常常會碰到這樣一些問題：有些試驗會受到設(shè)備、原材料、生產(chǎn)條件的約束；某些因素的水平選擇受到限制；要求重點考察某些因素應(yīng)多取一些水平。所以對于各因素水平不等的情況可直接選用水平不等的正交表。本例的正交試驗的指標(biāo)為合金的硬度HRC，要求硬度越小越好。表319 正交試驗方案及結(jié)果統(tǒng)計表因素水平ABC硬度HRC11（730℃）1（1小時）1（空氣）212（2小時）2（水）32（760℃）11422253（790℃）12632174（820℃）128421（1）直觀比較直接比較正交表中選擇的8次試驗，硬度最小的是第8號試驗，所以正交表中的8次試驗中，最好的是第8號試驗，試驗條件為A4B2C1。表320 極差分析表因素ABCT1T2T3T4R對于水平不等而直接選用水平不等的正交表做試驗，試驗結(jié)果又經(jīng)過求各因素各水平平均指標(biāo)和及進(jìn)行極差的處理后，就可像水平相等的正交試驗一樣，按極差大小判定因素主次及確定適宜的試驗條件。例36 鋼片在鍍鋅前需進(jìn)行酸洗除銹處理，為提高除銹效率、縮短酸洗時間，安排酸選試驗，尋求工藝參數(shù)。由于在常見的正交表中無適合的正交表可安排試驗，或者試驗次數(shù)太多，所以可以考慮為因素C虛擬一個水平，將因素C也湊為三個水平，就可采用水平相等的正交表L9（34）安排試驗。只是對擬水平的因素計算指標(biāo)和要按實際的水平數(shù)計算。第四節(jié) 存在交互作用的正交試驗設(shè)計前面幾節(jié)所介紹的正交試驗設(shè)計，不管是單指標(biāo)的、多指標(biāo)的，還是水平不等的正交試驗，在分析因素水平對指標(biāo)的影響時，只考慮因素本身對指標(biāo)的影響。因素之間存在交互作用的例子是很多的。但是，交互作用在正交表中所在列的位置并不是任意確定的，而是要由該正交表的交互作用列確定。例如，要在正交表L8（27）上安排四個因素A、B、C、D，并且考慮存在AB、AC、BC三個交互作用的情況為例。在設(shè)計試驗方案時，若第2列安排因素A，第4列安排因素B，則第6列就安排反映它們的交互作用AB，此列不能再安排其它因素。下面通過例題詳述。表326 因素水平表因素水平酸用量（ml）A水用量（ml）B反應(yīng)時間（h）C添加劑D125201有220402無，安排正交試驗根據(jù)專業(yè)知識分析，對指標(biāo)的影響除因素A、B、C、D外，尚要考察交互作用AB，AC，BC，（假定因素D不存在交互作用，否則會產(chǎn)生正交表的混雜，因為第2列和第7列的交互作用也在第5列，即AC和BD在同一列）所以構(gòu)成一個相當(dāng)于7因素二水平的正交試驗。本例中，根據(jù)極差的大小可知因素的顯著性順序為：A,B,AC,D,C,AB,BC。下面就要考慮AC如何搭配。另外兩個交互作用對指標(biāo)的作用不顯著，所以不必進(jìn)行二元分析。所謂活動水平是指一種因素水平用量的選取隨相關(guān)因素水平用量而定。為了考察反應(yīng)進(jìn)行中是否應(yīng)全時通入CO2，對通CO2時間這個因素安排了隨反應(yīng)時間而變化的活動水平，試驗計劃方案見表330所示。同時標(biāo)出作為基準(zhǔn)的因素的不同水平的用量。據(jù)專業(yè)知識制定的因素水平表如表331所示。為了重點考察，將進(jìn)片溫度確定為隨飽和度而異的活動水平，其數(shù)量關(guān)系見表332所示。采用活動水平的好處在于，以往做激光試驗時，把飽和度與進(jìn)片溫度當(dāng)作兩個獨立因素來處理，沒有考慮到它們的交互作用，試驗效果很差。第五節(jié) 質(zhì)量功能展開質(zhì)量功能展開（QFD，quality function deployment）是由日本質(zhì)量管理專家赤尾洋二（Shigeru Mizuno）和水野滋（Yoji Akao）于20世紀(jì)60年代提出的一種以顧客為導(dǎo)向的源流管理理論。一、質(zhì)量功能展開的含義所謂質(zhì)量功能（QFD）就是將顧客的需求轉(zhuǎn)換成質(zhì)量特性，保證顧客的關(guān)鍵需求以及企業(yè)的核心技術(shù)的系統(tǒng)地展開到產(chǎn)品的各功能部件、過程變量等質(zhì)量特性，從而形成滿足顧客要求的產(chǎn)品質(zhì)量。二、質(zhì)量屋的構(gòu)成質(zhì)量屋是由五個要素構(gòu)成的，如圖33所示，五個要素又可以具體化為五個表格。技術(shù)要求指標(biāo)指的是“可評價質(zhì)量尺度的要素”對其進(jìn)行測量，則稱之為“質(zhì)量特性”，Ai，i=1，…，n，如表337所示。（Ⅴ）經(jīng)過質(zhì)量表的轉(zhuǎn)換，改進(jìn)后的設(shè)計新質(zhì)量要求也已明確，即關(guān)鍵輸出質(zhì)量特性也將可以確定。（2）顧客需求陳述。例310 某汽車維修部旨在提高顧客滿意度，采用QFD的方法進(jìn)行改進(jìn)。確定方法可以采用李克特五級評分形式。（2）比較分析比較分析就是對企業(yè)的產(chǎn)品或服務(wù)進(jìn)行滿意度評價，也就是對認(rèn)知質(zhì)量和感知質(zhì)量的效果進(jìn)行比較得出是否滿意的判斷。①改進(jìn)目標(biāo)。為此，可對此項需求提出改進(jìn)目標(biāo)為“5”（至少為“4”），只有這樣才能確保顧客的期望的實現(xiàn)。③商品特性點。例311 企業(yè)請顧客對維修部的顧客需求的認(rèn)知質(zhì)量和感知質(zhì)量進(jìn)行調(diào)查，得到關(guān)鍵顧客需求展開表，如表339所示。將抽出的技術(shù)指標(biāo)相類似的放在一起，然后求得高一級科目，并確定其名稱。接上例，得出關(guān)鍵顧客需求以后，將這些顧客需求進(jìn)行技術(shù)特性的描述，如“響應(yīng)性”可以抽出技術(shù)要求有“訓(xùn)練”、“能力”、“信息”、“設(shè)備”；“有形性”可以抽出技術(shù)要求有“訓(xùn)練”、“設(shè)備”等等，并在此基礎(chǔ)上展開為技術(shù)要求，得到的技術(shù)要求展開表，如表340所示。表341 質(zhì)量表關(guān)聯(lián)性對應(yīng)強(qiáng)度符號賦值關(guān)系強(qiáng)☉3關(guān)系適中○2關(guān)系弱△1沒有關(guān)系空白0接上例，企業(yè)根據(jù)顧客需求與技術(shù)要求之間的關(guān)聯(lián)性，繪制了質(zhì)量表，如表342所示。評價計算公式為：式中，Mij為對應(yīng)顧客需求的重要度（權(quán)值）； aij為對應(yīng)的關(guān)系強(qiáng)度值。②技術(shù)分析。因此，還需要作技術(shù)要求之間的相關(guān)分析，分析結(jié)果如表343所示，技術(shù)要求與技術(shù)要求之間的關(guān)系可以通過圖表顯示出來，如表344所示。如A2困難很大（為5），而A1或A3比較容易，則我們可以對A1或A3采取措施，從而來影響A2這個技術(shù)要求。根據(jù)改進(jìn)的目標(biāo)，給出技術(shù)要求指標(biāo)的改進(jìn)方向和具體目標(biāo)。并判斷出選用的改進(jìn)技術(shù)指標(biāo)。在作了對手及技術(shù)難度的對比分析后，設(shè)定目標(biāo)值，并判斷技術(shù)要求的改進(jìn)實施計劃，作出輸出質(zhì)量特性的確定，也就是關(guān)鍵質(zhì)量特性的設(shè)定。表346 因素水平表因素水平淬火溫度（℃）A回火溫度（℃）B回火時間（分鐘）C184041040285043060386045080現(xiàn)選用正交表L9（34）進(jìn)行試驗，試驗方案及試驗結(jié)果如表348所示，要求試驗結(jié)果的取值越大越