什么是田口设计中的信噪比?

在田口设计中,信噪比是稳健性的度量,用于通过使无法控制的因子(噪声因子)的效应最小化来确认减小产品或过程中的变异性的控制因子。控制因子是可以受到控制的设计和过程参数。噪声因子在生产或产品使用过程中无法受到控制,但在试验期间可以受到控制。在田口设计试验中,对噪声因子进行操作以强制产生变异,然后从结果中找出使过程或产品健壮(即对来自噪声因子的变异具有抵抗力)的最优控制因子设置。信噪比 (S/N) 的值较大,表示使噪声因子的效应最小化的控制因子设置。

田口试验通常使用两步优化过程。在步骤 1 中,使用信噪比确定减小变异的控制因子。在步骤 2 中,确定使均值达到目标并对信噪比影响很小或没有影响的控制因子。

信噪比度量响应在不同噪声条件下相对于标称值或目标值如何变化。根据试验的目标,可以从不同的信噪比中进行选择。对于静态设计,Minitab 提供四种信噪比:
信噪比 试验目标 数据特征 信噪比公式
望大 使响应最大化 S/N = −10 *log(Σ(1/Y2)/n)
望目 以响应为目标且要使信噪比只以标准差为基础 正、零或负 S/N = −10 *log(σ2)
望目(默认) 以响应为目标且要使信噪比以均值和标准差为基础 具有“绝对零”的非负数,其中在均值为零时标准差为零

调整后的公式为:

望小 使响应最小化 目标值为零的非负数 S/N = −10 *log(Σ(Y2)/n))

对于田口动态设计,Minitab 提供一种信噪比(和一个调整的公式),它与静态设计的“望目”信噪比紧密相关。

注意

望目(默认)信噪比对分析或确定比例因子很有用,这些因子的均值和标准差按比例变化。比例因子可用来调整目标的均值,而不会影响信噪比。

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