試驗設計(DOE)方法及其關鍵工具

　　加速壽命試驗(Accelerated Life Tests)是可靠性(Reliability)研究中非常有效、也十分常用的一種方法。它可以幫助合理地安排試驗，以獲得關于產品可靠性的關鍵信息，可以對失效和保修風險進行預測。

　　優化和模擬(Optimization and Simulation)

　　試驗方案的設計雖然至關重要，但還只是試驗設計工作的一半。

　　不論使用何種試驗設計方法，在獲得實際的試驗結果后，我們都需要對試驗結果進行分析，以建立輸入因素(或自變量)和輸出因素(或響應變量)之間的關系模型——有時輸出因素(或響應變量)可能不止一個，這種情況下可以通過設定的停止規則用逐步求精法擬合不同的模型。建立好有用的模型后，就需要利用這個模型來對輸出因素(或響應變量)進行優化，以確立可行的操作模式和因子水平。這時要用到的工具包括多種刻畫器(Profiler)工具以及其他相關的多種數據可視化工具等。以JMP軟件的優化器為例，不論是簡單還是復雜的問題，JMP內置的優化器(Optimizer)都可以在多個響應變量之間進行不可避免的權衡以尋找最優的方案。

　　分析到這里還沒有結束，通過試驗設計方法分析得到的最優方案是否在現實的執行環境中可行呢?或者它在具體實施的時候穩健性如何呢?這是兩個非常重要的問題，因為方案的試驗性實施往往會伴隨不少的資源投入，如果失敗就可能造成很多資源浪費。要解決這兩個問題就需要使用另外一種方法：模擬(Simulation)。這種方法可以考察和預測獲得的方案在實施時候的穩健性，以及預測其實際的實施效果——原則上，不論方案是否已經“最優”，都能借助模擬(如JMP的模擬器)方法對其穩健性和實施效果進行模擬和預測。