DOE實驗計劃的
DOE實驗計劃的
複習演練
壹、課程宗旨
DOE實驗計劃是6 Sigma管理模式中DMAIC五步驟中的I-Improve改善，它亦是產品研究開發中的「找出關鍵因素KSF/CTX」的方法，它更進一步結合田口工程可做出穩健設計，但是DOE的學習過程中卻必需來自於基礎統計訓練，它是一種較高級的統計訓練稱「變異數分析」（Analysis of Variance），簡稱ANOVA，學會了其中的SS公式原理與F-test檢定技巧，才可能落實DOE。
貳、課程大綱
一、再次認識DOE就是數據的拓展設計與DOD-Design of Data數據整理。
二、DOE是TQM全面品質管理中21種技術之一，為什麼藉由DOE才可做好CI持續改善。
三、產品設計上的持續改善Continual Improvement來自於傳統DOE與田口直交表技術。
四、學習DOE的首要公式是SS-觀念式與計算式的活用手法。
五、由r相關係數的簡易計算範例學習統計查表技術與SS公式的轉化活用（範例一）。
六、DOE原理，SST=SSB+SSW的實例計算（範例二）。
七、學習DOE前對ANOVA變異數分析做新的認知（範例三）。
八、建立V=SS/df公式的實際操作理念技術「F檢定分析表」與F值的查表技術（範例四）。
九、一因素DOE的範例演練及r值DOE表的作法（範例五）。
十、二因素交叉效果的單點分析（範例六）。
十一、由計件值找重要因素的方法–卡方檢定表（範例七）。
十二、由計數值比較二組差異的方法–t檢定表（範例八）。
十三、由綜合式比較二組差異的方法–z檢定表（範例九）。
十四、DOE中取樣數據的GRR分析技巧（範例十）。
十五、如何活用DOE技巧於工程研發工作中–新八D手法。
參、簡易節目表（8/29（一）晚上6:30-9:30
時間 6:30-7:30 7:30-8:30 8:30-9:30
內容 1.學習DOE公式。
2.範例1-4。
3.研討實例。 1.學習SPC公式。
2.範例5-8。
3.簡易測驗。 1.學習6 Sigma。
2.範例9-10。
3.正規測驗。
Ⅰ導言、認識SS公式後
易學DOE
DOE-Design of Experiment稱實驗計劃，又稱實驗設計Experiment Design，其導引出這一套專業分析模式的源頭，可來自七方方向：
方向Ⅰ：做實驗比較某因素在不同的量測水準Level下，是否會有不同效果→由此建立DOE的橫座標理念/實驗分組在3-5組做結果比較。
方向Ⅱ：由統計基本概念M ±S平均數 ±標準差觀念得到，S=√V，V即是變異數，它是愈小愈好→但是在實驗分組成3-5組時，如果其「效果的組間平均值間的變異愈大，則代表不同水準Level會導引出不同結果。
方向Ⅲ：由統計中ANOVA變異數分析的技術中，學會以簡易公式計算SS= ，再由SS可求出V=SS/df→計算了各組間平均值間的組間變異數後，必需和每一實驗組內的組內變異數做比較。
方向Ⅳ：藉統計五大檢定中的第五種F檢定公式F=V1/V2來做檢定→將組間變異VB放於分子，組內變異VW放於分母，再由查表後即知其是否達顯著性。
方向Ⅴ：F-test檢定的邏輯推理是如果達到顯著性，則代表二者不相同，而且分子愈大愈好，到某種程度可超越分母的各別誤差變異性→將某因素Factor放入不同水準Level的實驗中，如果數據有反映此情況，代表某因素Y的確在影響X的表現。
方向Ⅵ：知悉Y因素有影響時，即可稱為KSF/CTX關鍵因子，即可進一步考量何種水準Level才是最佳化→此時要以個別組做配對式比較分析，它亦要借用統計t-test或Z-test。
方向Ⅶ：當考慮一個因素時，更應考量多因素，它才能使形成交叉組合的影響效果→因此可用傳統計數2-3個因素，再多就必需使用直交表來做分析，由此DOE就導入「田口方法」式的實驗計劃。
結論：DOE包括二種，一是傳統DOE，另一是田口DOE二者不可混一。
壹、先跳躍式快速學
統計三寶
一、統計三寶–指標/樣本/百分比
1.以r相關係數為例–取代Q5散佈圖。
2.r值為±1.00–由-1.00負相關到0.00無相關至+1.00正相關。
3.指標分五種–r/卡方/z/t/F。
4.五種檢定法–檢驗確定一些假設。
5.樣本n=number–以n-1/n-2自由度df來表示。
6.因相關係數有XY二因素–所以df=n-2。
7.百分比即下結論信賴程度–Level of Confidence。
8.一般使用二種–95%=0.95 99%=0.99。
9.表達方式–α=0.05 α=0.01。
10.學會三寶–才能做推論統計。
二、由卡方簡易公式學會查表
1.認識大於臨界值的意義–大於門檻值。
2.即可下另一結論–HA=替代假設。
3.卡方公式=Σ→檢定皆有公式。
4.假設卡方值＝11.8→某因素是否存在。
5.自由度的計算→(2-1) ×(2-1)=1。
6.二度空間的設計→(N-1) ×(M-1)=df。
三、認識二種數值
1.計量值＝80 ±1.0 2.計數值（計件值）＝100個中5個不良
四、DOE是計量值
1.公式是F=V1/V2。
2.表格是？%成一頁。
3.分子是橫標，分母是縱標。
貳、學一些基本例題
認識統計
一、正態分佈
1.可用於計量值與計件值。
2.公式–Z= 。
3.功能–比較二百比分是否有差異。
4.同理–可比較二平均值是否有差異。
5.查表–±1δ=68%，±2δ=95.5%。
±1.96δ=95%，±1.64δ=90%
±3δ=99%。
二、認識Z公式t公式的定義性公式
1.分子→m1-m2=μ1-μ2= 1- 2。
2.分母＝共同標準差。
3.分子＝P1-P2→少用於百分比計件值。
4.學會查t表→它是標準表。
5.學會計算自由度n1+n2-1=df。
6.它可用於DOE後續動作→比那幾組有差。
三、正視F公式的定義
1.F是第五種檢定。
2.F公式是F=V1/V2。
3.F=SS/df，因此，F=SS1/df1/SS2/df2。
4.分子用SSB組間變異。
5.分母用SSW組內變異。
6.求出F值大於臨界值代表某因素存在。
參、藉範例學F檢定
熟悉F表
一、查F表前要先做DOE–F表格
1.橫座標5-6項目。
2.第一項–SS=平方和。
3.二因子可分成SSA、SSB、SSAB。
4.第二項–df=自由度。
5.第三項–v=Variance變異數（可寫成不偏變異數）。
6.第三項由第一/二項計算出。
V=SSA/K-1。
7.K是組數。
8.第四項是F值公式，例如：
FA=VA/VE
FB=VB/VE
FAB=VAB/VE
9.第5-6項是F0.05或F0.01的增界值。
10.加上”☆”表示達顯著。
二、DOE–F表簡易形式
變因 平方和 自由度 變異數 F0 F0.01 F0.02
三、縱座標–用各種變異狀況
Ⅱ理念、研讀DOE的範例
領悟啟發
學習範例是有必要的，但是任何範例並不會和實際情況相等，它只是一種「領悟啟發」的方式，，最最最愚蠢的人，才有這種想法。
說明一：這範例和我現場問題為什麼並不完全一樣，或相當類似，這是大錯特錯的思維（Non-copy）。
每一個範例必需先有基本理念及實際公式/模式做基礎，先學會公式/模式後，才可能瞭解範例，當然…。
說明二：範例的演練又能強化似熟又不熟的理念與公式，這樣重覆使用，才能將新的知識融會貫通（Know-how）。
學習範例時，不必花太多時間精力於計算上，一旦確認這種計算是正確的，而且自己亦會這種計算時，即應視整個範例的精神/技巧/意義…。
說明三：學會了範例的精神/技巧/意義後必需要思維我如何將這一套新方法/新模式如何應用於我的類似工作上（Application）.
對於現場問題一定是現場工作人員/學員比講師/顧問師較熟悉，學習/培訓/教育皆不完全是幫助現場人員去解決問題，當然亦不能完全理論不涉實務應用，因此，在應用方面的落實必需藉由學員提出現場可能問題，再套講師教導的方法步驟…。
說明四：範例只是靜態的，但是必需學會其學習應用此範例時的動態性步驟，這就是培訓Training和教育Education的不同（Step）。
有了方法步驟後，自然會想到自己手上是否有類似案例，再自己用心將其代入方法步驟中，並以模式類似數據導入，做一下簡易計算，才能將其完全和範例配合，這樣才是對範例價值的重新認識…。
說明五：同一類型範例不必找同型二題來重覆試算，真正好的培訓書中，每一培訓範例皆有其啟發性意義存在，當學會了一個範例時，自己程度上提昇一步，功力自然增加後形成自我超越（Self Enhance）。
至於現場許多更複雜的問題，其解決方法的要領如下：
一、結合許多技術/整合導引使用。
二、學習簡化技巧/配合公式計算。
三、借用類似範例/調合解決缺失。
結論：演練範例前先要好好認知以上觀念。
肆、由全距R來估算
回學SPC
一、DOE許多技巧必需要先回學SPC
1.SPC有二種係數表。
2.大寫表示代入公式。
3.小寫表示修正係數。
二、D4/D3是過濾數據用係數
1.先計算過濾上下限D4 、D3 。
2.查證數據皆OK才可下一步。
三、CF=Critical Factor
1.是計算時簡易化的最後相減數值。
2.SST=
3.CF=T2/ku
4.SSA=
四、計算R值DOE表時的要領
1.可先減去一些數據，使數據簡化。
2.簡化後有計算V值，仍然相同。
伍、範例演練內容皆
來自專書
學習一：使用白賜清著品質學會專書
品質管制之統計方法
1.學習其中其本範例。
2.對統計有所認識。
學習二：使用白賜清著品質學會專書
工業實驗計劃法
1.學習前五章DOE基本模式。
2.演練習題熟悉作業。
學習三：使用官生平著品質學會專書
簡易SPC持續改善
1.第十篇–簡易DOE。
學習四：使用蘇朝墩著品質學會專書
產品穩健設計
學習五：田口品質工程
複習演練
壹、課程宗旨
DOE實驗計劃是6 Sigma管理模式中DMAIC五步驟中的I-Improve改善，它亦是產品研究開發中的「找出關鍵因素KSF/CTX」的方法，它更進一步結合田口工程可做出穩健設計，但是DOE的學習過程中卻必需來自於基礎統計訓練，它是一種較高級的統計訓練稱「變異數分析」（Analysis of Variance），簡稱ANOVA，學會了其中的SS公式原理與F-test檢定技巧，才可能落實DOE。
貳、課程大綱
一、再次認識DOE就是數據的拓展設計與DOD-Design of Data數據整理。
二、DOE是TQM全面品質管理中21種技術之一，為什麼藉由DOE才可做好CI持續改善。
三、產品設計上的持續改善Continual Improvement來自於傳統DOE與田口直交表技術。
四、學習DOE的首要公式是SS-觀念式與計算式的活用手法。
五、由r相關係數的簡易計算範例學習統計查表技術與SS公式的轉化活用（範例一）。
六、DOE原理，SST=SSB+SSW的實例計算（範例二）。
七、學習DOE前對ANOVA變異數分析做新的認知（範例三）。
八、建立V=SS/df公式的實際操作理念技術「F檢定分析表」與F值的查表技術（範例四）。
九、一因素DOE的範例演練及r值DOE表的作法（範例五）。
十、二因素交叉效果的單點分析（範例六）。
十一、由計件值找重要因素的方法–卡方檢定表（範例七）。
十二、由計數值比較二組差異的方法–t檢定表（範例八）。
十三、由綜合式比較二組差異的方法–z檢定表（範例九）。
十四、DOE中取樣數據的GRR分析技巧（範例十）。
十五、如何活用DOE技巧於工程研發工作中–新八D手法。
參、簡易節目表（8/29（一）晚上6:30-9:30
時間 6:30-7:30 7:30-8:30 8:30-9:30
內容 1.學習DOE公式。
2.範例1-4。
3.研討實例。 1.學習SPC公式。
2.範例5-8。
3.簡易測驗。 1.學習6 Sigma。
2.範例9-10。
3.正規測驗。
Ⅰ導言、認識SS公式後
易學DOE
DOE-Design of Experiment稱實驗計劃，又稱實驗設計Experiment Design，其導引出這一套專業分析模式的源頭，可來自七方方向：
方向Ⅰ：做實驗比較某因素在不同的量測水準Level下，是否會有不同效果→由此建立DOE的橫座標理念/實驗分組在3-5組做結果比較。
方向Ⅱ：由統計基本概念M ±S平均數 ±標準差觀念得到，S=√V，V即是變異數，它是愈小愈好→但是在實驗分組成3-5組時，如果其「效果的組間平均值間的變異愈大，則代表不同水準Level會導引出不同結果。
方向Ⅲ：由統計中ANOVA變異數分析的技術中，學會以簡易公式計算SS= ，再由SS可求出V=SS/df→計算了各組間平均值間的組間變異數後，必需和每一實驗組內的組內變異數做比較。
方向Ⅳ：藉統計五大檢定中的第五種F檢定公式F=V1/V2來做檢定→將組間變異VB放於分子，組內變異VW放於分母，再由查表後即知其是否達顯著性。
方向Ⅴ：F-test檢定的邏輯推理是如果達到顯著性，則代表二者不相同，而且分子愈大愈好，到某種程度可超越分母的各別誤差變異性→將某因素Factor放入不同水準Level的實驗中，如果數據有反映此情況，代表某因素Y的確在影響X的表現。
方向Ⅵ：知悉Y因素有影響時，即可稱為KSF/CTX關鍵因子，即可進一步考量何種水準Level才是最佳化→此時要以個別組做配對式比較分析，它亦要借用統計t-test或Z-test。
方向Ⅶ：當考慮一個因素時，更應考量多因素，它才能使形成交叉組合的影響效果→因此可用傳統計數2-3個因素，再多就必需使用直交表來做分析，由此DOE就導入「田口方法」式的實驗計劃。
結論：DOE包括二種，一是傳統DOE，另一是田口DOE二者不可混一。
壹、先跳躍式快速學
統計三寶
一、統計三寶–指標/樣本/百分比
1.以r相關係數為例–取代Q5散佈圖。
2.r值為±1.00–由-1.00負相關到0.00無相關至+1.00正相關。
3.指標分五種–r/卡方/z/t/F。
4.五種檢定法–檢驗確定一些假設。
5.樣本n=number–以n-1/n-2自由度df來表示。
6.因相關係數有XY二因素–所以df=n-2。
7.百分比即下結論信賴程度–Level of Confidence。
8.一般使用二種–95%=0.95 99%=0.99。
9.表達方式–α=0.05 α=0.01。
10.學會三寶–才能做推論統計。
二、由卡方簡易公式學會查表
1.認識大於臨界值的意義–大於門檻值。
2.即可下另一結論–HA=替代假設。
3.卡方公式=Σ→檢定皆有公式。
4.假設卡方值＝11.8→某因素是否存在。
5.自由度的計算→(2-1) ×(2-1)=1。
6.二度空間的設計→(N-1) ×(M-1)=df。
三、認識二種數值
1.計量值＝80 ±1.0 2.計數值（計件值）＝100個中5個不良
四、DOE是計量值
1.公式是F=V1/V2。
2.表格是？%成一頁。
3.分子是橫標，分母是縱標。
貳、學一些基本例題
認識統計
一、正態分佈
1.可用於計量值與計件值。
2.公式–Z= 。
3.功能–比較二百比分是否有差異。
4.同理–可比較二平均值是否有差異。
5.查表–±1δ=68%，±2δ=95.5%。
±1.96δ=95%，±1.64δ=90%
±3δ=99%。
二、認識Z公式t公式的定義性公式
1.分子→m1-m2=μ1-μ2= 1- 2。
2.分母＝共同標準差。
3.分子＝P1-P2→少用於百分比計件值。
4.學會查t表→它是標準表。
5.學會計算自由度n1+n2-1=df。
6.它可用於DOE後續動作→比那幾組有差。
三、正視F公式的定義
1.F是第五種檢定。
2.F公式是F=V1/V2。
3.F=SS/df，因此，F=SS1/df1/SS2/df2。
4.分子用SSB組間變異。
5.分母用SSW組內變異。
6.求出F值大於臨界值代表某因素存在。
參、藉範例學F檢定
熟悉F表
一、查F表前要先做DOE–F表格
1.橫座標5-6項目。
2.第一項–SS=平方和。
3.二因子可分成SSA、SSB、SSAB。
4.第二項–df=自由度。
5.第三項–v=Variance變異數（可寫成不偏變異數）。
6.第三項由第一/二項計算出。
V=SSA/K-1。
7.K是組數。
8.第四項是F值公式，例如：
FA=VA/VE
FB=VB/VE
FAB=VAB/VE
9.第5-6項是F0.05或F0.01的增界值。
10.加上”☆”表示達顯著。
二、DOE–F表簡易形式
變因 平方和 自由度 變異數 F0 F0.01 F0.02
三、縱座標–用各種變異狀況
Ⅱ理念、研讀DOE的範例
領悟啟發
學習範例是有必要的，但是任何範例並不會和實際情況相等，它只是一種「領悟啟發」的方式，，最最最愚蠢的人，才有這種想法。
說明一：這範例和我現場問題為什麼並不完全一樣，或相當類似，這是大錯特錯的思維（Non-copy）。
每一個範例必需先有基本理念及實際公式/模式做基礎，先學會公式/模式後，才可能瞭解範例，當然…。
說明二：範例的演練又能強化似熟又不熟的理念與公式，這樣重覆使用，才能將新的知識融會貫通（Know-how）。
學習範例時，不必花太多時間精力於計算上，一旦確認這種計算是正確的，而且自己亦會這種計算時，即應視整個範例的精神/技巧/意義…。
說明三：學會了範例的精神/技巧/意義後必需要思維我如何將這一套新方法/新模式如何應用於我的類似工作上（Application）.
對於現場問題一定是現場工作人員/學員比講師/顧問師較熟悉，學習/培訓/教育皆不完全是幫助現場人員去解決問題，當然亦不能完全理論不涉實務應用，因此，在應用方面的落實必需藉由學員提出現場可能問題，再套講師教導的方法步驟…。
說明四：範例只是靜態的，但是必需學會其學習應用此範例時的動態性步驟，這就是培訓Training和教育Education的不同（Step）。
有了方法步驟後，自然會想到自己手上是否有類似案例，再自己用心將其代入方法步驟中，並以模式類似數據導入，做一下簡易計算，才能將其完全和範例配合，這樣才是對範例價值的重新認識…。
說明五：同一類型範例不必找同型二題來重覆試算，真正好的培訓書中，每一培訓範例皆有其啟發性意義存在，當學會了一個範例時，自己程度上提昇一步，功力自然增加後形成自我超越（Self Enhance）。
至於現場許多更複雜的問題，其解決方法的要領如下：
一、結合許多技術/整合導引使用。
二、學習簡化技巧/配合公式計算。
三、借用類似範例/調合解決缺失。
結論：演練範例前先要好好認知以上觀念。
肆、由全距R來估算
回學SPC
一、DOE許多技巧必需要先回學SPC
1.SPC有二種係數表。
2.大寫表示代入公式。
3.小寫表示修正係數。
- /d2→δ。
- /C4→δ。
二、D4/D3是過濾數據用係數
1.先計算過濾上下限D4 、D3 。
2.查證數據皆OK才可下一步。
三、CF=Critical Factor
1.是計算時簡易化的最後相減數值。
2.SST=
3.CF=T2/ku
4.SSA=
四、計算R值DOE表時的要領
1.可先減去一些數據，使數據簡化。
2.簡化後有計算V值，仍然相同。
伍、範例演練內容皆
來自專書
學習一：使用白賜清著品質學會專書
品質管制之統計方法
1.學習其中其本範例。
2.對統計有所認識。
學習二：使用白賜清著品質學會專書
工業實驗計劃法
1.學習前五章DOE基本模式。
2.演練習題熟悉作業。
學習三：使用官生平著品質學會專書
簡易SPC持續改善
1.第十篇–簡易DOE。
學習四：使用蘇朝墩著品質學會專書
產品穩健設計
學習五：田口品質工程
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