为了创建包含所有类别因子的试验，“快速设计”会询问要研究的因子的特征。通常，您为试验中某个因子的最大水平数选择一个答案。
- 当所有因子都有 2 个水平时，选择 当所有因子都具有两个水平时估计主效应和交互作用效应。
- 当至少一个因子具有 3 个或更多水平时，请选择 当至少一个因子具有两个以上的水平时估计主效应和交互作用效应。
考虑您是否需要 2 种设计中的一种来应对更具体的情况。一个案例是一个难以改变的因素。如果您有难以更改的因子，请选择 当所有因子都有两个水平，并且一个水平难以改变时，估计主效应和交互作用效应。
另一种情况是包含噪声因子的试验，您可以在试验中控制这些因子，但不能在生产环境中控制这些因子。在这种情况下，试验的目标是在不可控因素发生变化时确定可控因子的最佳设置。如果您有此特定目标，请选择 找到最佳因子设置，以实现对不可控噪声的稳健性。
决策详细信息
以下信息定义类别变量的水平，定义主效应，定义交互作用效应，定义难以改变的因子，并描述用于查找最佳因子设置以实现对不可控噪声的稳健性的设计。
- 什么是分类变量的因子水平？
- 对于类别变量，因子水平是要在试验中研究的因子的值。例如，在关于塑性强度的试验中，您决定将硬化添加剂的类型作为一个因子。您有 3 种类型的添加剂，标记为 A、B 和 C。该因子有 3 个级别。
- 什么是主效应？
- 主效应是对单个因子效应的估计值。例如，肥料公司 B 正在比较使用他们的产品施肥的植物与使用公司 A 的肥料施肥的植物所测量得出的植物生长率。在试验中，肥料 B 的植株生长速率均值高于肥料 A。均值的差异是肥料因子的主效应。
- 什么是交互效应？
- 交互作用效应是对一个因子的效应取决于一个或多个其他因子的值的方式的估计。例如，如果水平足够宽，则时间对烘焙产品质量的影响取决于温度。当温度太低以至于产品未煮熟时，时间的增加会提高质量。当温度在可接受的范围内时，时间的增加会降低质量，因为产品会燃烧。时间的影响取决于温度的值。
- 什么是难改变因子？
- 难改变因子指的是由于时间或成本约束而难以完全随机化的因子。例如，温度就是常见的难改变因子，因为在调整之后温度通常需要相当长的时间才能稳定下来。裂区设计是至少包括一个难以改变的因子的设计试验。在裂区试验中，难改变因子的水平在多次试验游程中保持不变。
- 我什么时候能找到最佳因子设置来实现对不可控噪声的稳健性？
- 田口设计是可以选择在操作环境中更加稳定运行的产品或过程的试验设计。田口设计认识到，并非所有引起变异的因子都可以得到控制。这些无法控制的因子称为噪声因子。田口设计尝试确认使噪声因子的效应最小化的可控制因子（控制因子）。在试验中，对噪声因子进行操作以强制产生变异，然后确定使过程或产品稳健（即对来自噪声因子的变异有抵抗力）的最优控制因子设置。以此目标设计的过程会产生更一致的输出。以此目标设计的产品可以提供更一致的性能，而无论使用该产品的环境如何。
- 田口设计的著名示例来自 20 世纪 50 年代日本的 Ina Tile 公司。该公司制造了大量非指定尺寸的瓷砖。质量小组发现，用于烧制瓷砖的窑中的温度发生了变化，从而导致了瓷砖的尺寸不均匀。由于建造新窑的成本很高，因此无法消除温度变异。这样，温度就成了噪声因子。使用田口设计的试验，小组发现通过增加粘土的石灰含量（一个控制因子），瓷砖对窑内温度变异更具抵抗力（即更稳健），使其可以生产出更均匀的瓷砖。
