我們大多數人的實驗都是科學原理的證明。我們回想起科學課，我們將石蕊試紙放入檸檬汁燒杯中，看著它變成粉紅色。
在科學研究中，許多研究人員仍在構建實驗，以增加對當前假設的支持，或者可能反駁它。這樣的實驗可能只需要一次實驗機器。任何後續運行只是為了驗證第一次演示的結果。
所以，當我說我的時候研究區域是實驗設計人們問，“你的意思是告訴人們在設置實驗時如何非常小心？”當然，仔細設置，觀察和測量對於任何類型的實驗都很重要。但這不是實驗設計的意義所在。
我想解釋一下實驗設計是什麼。我還想激勵在工程問題解決中使用設計實驗。但首先我需要指出的是，今天的產品和製造這些產品的過程比十年前要復雜得多。進入手機的處理單元的製造可能需要幾十個步驟，每個步驟都有多個控件。即使製作衛生紙也是一項高科技工藝！
工程師負責定義產品和構建系統或工作流程。這需要注意細節和獨創性。競爭壓力意味著緊張的開發計劃和謹慎的成本考慮。
從概念到商店產品的第一步涉及構建和測試原型。測試原型產品，系統或過程的一種方法是以某種方式改變它，並測量該變化對某些性能指標的影響。在實驗設計術語中，稱為性能度量回复 。因素是我們可以改變或控制的原型的各個方面。通常，我們對多個因素的影響感興趣，這需要對各種原型進行多次測試。在這裡，實驗設計是關於如何決定測試哪些原型以及如何測試它們。
最初，目標是確定哪些因素對響應具有最重要的影響。頭腦風暴會議可以確定我們認為可能影響響應的十幾個或更多因素，但通常只有少數因素可以解釋響應中的絕大部分變化。想像一下試圖通過反複試驗來區分十幾個因素的影響。對於沒有實驗設計經驗的工程師來說，這是一種常見的做法。試錯法研究經常浪費資源並產生模棱兩可的結果。一種昂貴的方法是測試所有可能的因素組合。但是有十幾個因素，這種方法需要4,096次試驗，這通常是非常耗時且昂貴的。相比之下，精心設計的實驗可以提供清晰的結果，同時大大減少所需的測試量。
例如，篩選實驗將重要的幾個因素與微不足道的因素分開。 為因子篩選而構建的實驗設計通常僅需要在測試中的少量投資，其為因子數量的一倍至兩倍。通過如此少量的試驗來區分這麼多因素的影響的能力是由於用於篩選的實驗設計的優雅結構。
直到最近，希望使用實驗設計進行因子篩選的工程師必須依賴教科書或其他參考資料中的設計目錄。這些設計表具有限制性，因為它們僅適用於多種因素和測試運行的特定組合。
如今，商業軟件就像 JMP 可以根據每項獨特研究的要求，即時構建篩選設計。與參考設計的使用相比，計算機輔助的實驗設計方法提供了若干優點。計算機生成設計是即時的。這允許創建和比較多種設計備選方案。另一個好處是可以靈活地為每個獨特的問題創建設計，而不是重新設計您的問題以符合參考設計的要求。最後，適當使用計算機輔助設計的培訓或知識要求低於傳統設計。這使得任何工程師都可以訪問此技術。
想像一下，使用實驗設計是標準工程程序的世界。產品將以更低的成本和更高的質量和可靠性更快地進入市場。這樣的世界將是一個更好的居住地。
