什么是田口设计？
概述 

田口设计或正交表是一种设计试验的方法，这种设计通常只需要全因子组合的一部分。正交表意味着设计是平衡的，即各个因子水平被赋予相等的权重。因此，可以独立于所有其他因子来估计每个因子，这样，一个因子的效应便不会影响另一个因子的估计。

在稳健性参数设计中，应先选择控制因子及其水平，然后再选择适合于这些控制因子的正交表。控制因子构成内侧阵列。同时，还要确定一组噪声因子以及这组因子的试验设计。噪声因子构成外侧阵列。

进行试验时，将以每个控制因子设置组合（每个运行）运行这组完整的噪声因子设置。每次运行外侧阵列中的噪声因子所得到的响应数据通常排列在一行中，旁边是用于内侧阵列中控制因子的该次运行的因子设置。有关示例，请参见分析田口设计的数据。

正交表中的每一列代表具有两个或多个水平的特定因子。每行代表一次运行；单元值表示该次运行的因子设置。默认情况下，Minitab 的正交表设计使用整数 1、2、3... 表示因子水平。如果输入因子水平，整数 1、2、3... 将是该设计的编码水平。

下表显示的是 L8 (2**7) 田口设计（正交表）。L8 表示 8 次运行。2**7 表示 7 个因子，每个因子有 2 个水平。如果使用全因子设计，将有 2**7 = 128 次运行。L8 (2**7) 表只需要 8 次运行，即全因子设计的一部分。此表为正交表；整个设计中因子水平被赋予相等的权重。表列代表控制因子，表行代表运行（因子水平的组合），每个表单元格代表该运行的因子水平。

L8 (2**7) 田口设计

 

A

 

B

C

D

E

F

G

1

1

 

1

1

1

1

1

1

2

1

 

1

1

2

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

2

2

1

1

2

2

4

1

 

2

2

2

2

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

2

 

1

2

1

2

1

2

6

2

 

1

2

2

1

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

2

 

2

1

1

2

2

1

8

2

 

2

1

2

1

1

2

在上面的示例中，水平 1 和水平 2 在表的每个因子中出现 4 次。如果将因子 A 中的水平与因子 B 中的水平进行比较，您会发现 B1 和 B2 各与 A1 一起出现 2 次，并且各与 A2 一起出现 2 次。每对因子都以这种方式实现了平衡，从而允许独立地对因子进行估计。

正交表设计主要关注主效应。通过 Minitab 目录中提供的一些表，可对几个选定的交互作用进行研究。请参见估计所选交互作用。

还可以向田口设计中添加一个信号因子，以创建动态响应试验。动态响应试验用于改进输入信号与输出响应之间的函数关系。请参见创建动态响应试验。