La progettazione tende a concentrarsi su due fasi:
*Modellazione: modellare matematicamente la relazione tra fattori di output e di progettazione.
*Ottimizzazione: l'ottimizzazione viene eseguita tramite programmazione matematica utilizzando un modello matematico.
Tuttavia, la progettazione scientifica necessita di dati sperimentali per poter disporre di buoni modelli. Poiché la qualità di un esperimento dipende dal livello di progettazione sperimentale, è importante la seguente pianificazione:
*Pianificazione: pianificare esperimenti che garantiscano l'ortogonalità in modo che un modello contenente i termini necessari possa essere ottenuto con un numero ridotto di esperimenti.
Inoltre, nell'ottimizzazione, se un problema viene formulato sulla base di più idee, si otterranno tante soluzioni quante sono le possibili e, alla fine, sarà necessario identificare la soluzione da adottare tra queste. In questi casi, le soluzioni candidate vengono esaminate e valutate in modo completo e spesso vengono sottoposte a perfezionamento in base all'effettiva implementazione.
* Identificazione: identificare la soluzione da adottare tra quelle candidate e apportare eventuali modifiche, se necessario.
L'ottimizzazione è matematica, ma la specificazione è gestione basata sulla matematica.
Le quattro fasi sopra menzionate vengono eseguite nel seguente ordine:
Pianificazione → Modellazione → Ottimizzazione → Specifica Sebbene la progettazione in senso stretto si riferisca spesso solo all'ottimizzazione, in questo studio l'intera combinazione di quattro fasi viene trattata come progettazione completa. La discussione progettuale di cui sopra è sviluppata nell'ambito di una nuova metodologia di progettazione denominata iper-design.