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      品管雜談之DOE

      04-22 09:25:57

      DOEDesign Of Experiment)并不等同于試驗,DOE之所以存在,根本目的是為了節約時間,提高試驗效率,DOE不是試驗本身,而是試驗方法,這是其本質,試驗是要花費時間和成本的,即使世界上沒有DOE,也有試驗,也有試驗的設計,DOE就是一種節約型的設計而已。

      我不是唯工具論者,我始終認為工具是死的,特別是對于像PCB這樣生產過程復雜的制造企業,不管是一個應用工具而或一套管理方法,如果脫離了其使用本質,遠離生產過程,坐在辦公室里就能完成工作的方式,其結果也只是成為了另一件工具罷了。如果我說DOE其實并不難,恐怕一堆磚頭就要過來了,大家普遍覺得DOE不好學、知識含量大、統計基礎難掌握、田口法又不知所云,但這些原因并不在于工具本身,我要講的是:“你用,或者不用,DOE就在那里,等著你”

      之前在網上看過一個叫《三個羅密歐與一個朱麗葉》的DOE案例,摘錄下來跟大家分享,通過這個案例,我們能很容易地理解什么是DOE,了解到其遵循的三項基本原則:均衡性(Balanced)、隨機性(Randomization)和重復性(Replication)。同時也能體會到使用DOE其實并不需要什么高深的技術,人人都可掌握,甚至在日常生活中也可以運用。

      這個案例是Symphony Technologies公司執行總監與他兩位朋友Naren和Deepak的真實故事,他們當年通過實驗設計的方法發現了女孩Renu對Deepak情有獨鐘,最后他倆真的喜結連理,成就一世佳緣。

      聰聰、明明和帥帥在大學時每天都一塊上學。一個陽光明媚的早上,他們經過一家別墅時,一個叫麗麗的女孩沖出了家門,留給了他們一個含情脈脈的微笑。哇!真漂亮!他們驚呆了,三個年輕人很慶幸他們的重大發現,相約每天同一時間經過這棟別墅。他們都喜歡上了麗麗,并且想追求她,但理性告訴他們,麗麗只是喜歡他們中的某一位。他們很想知道這個女孩到底喜歡誰?但都不好意思直接去問。于是,他們發揮聰明才智,設計并實施了一系列實驗來確定麗麗所鐘情的對象……

      他們按設定的方式單獨、兩兩或三人同時經過麗麗的家門口,測試麗麗的反應,以便確認麗麗到底喜歡誰。實驗安排如下顯然,帥帥是明顯的贏家,聰聰和明明握住帥帥的手,祝他好運。DOE是研究如何制定實驗方案,以提高實驗效率,縮小隨機誤差的影響,并使實驗結果能有效地進行統計分析的理論與方法。其基本思想是英國統計學家R.A. Fisher提出的。在這個案例中有三個因子(Factor):聰聰、明明和帥帥,在實驗中所有因子都有計劃地被故意改變,并測量每次實驗組合時的響應;當事人有兩種狀態:在場和不在場,這種因子被故意改變的狀態就稱為水平(Level)。一個有效的實驗設計可以在同一次試驗中改變多個因子,這將大大降低實驗的次數,而且能夠獲得足夠的信息使結果可信。測量的目標變量叫響應(Response),它被表達為麗麗是否出現。而響應的不同稱為效應(Effect),可以用上述的分析圖來表示。這個案例中所進行的實驗是均衡的(Balanced),因為每個人在每種狀態下被測試的次數是一樣的,這樣有助于其公平性。而不同人員組合的出場順序是通過擲骰子隨機的(Randomization)決定的,非隨機性的實驗中外部因素會以系統性的方式影響到響應的結果,這種風險就是噪音(Noise)。實驗進行了兩周,是為了滿足其重復性(Replication)的要求,這樣可以得到更多的信息,有利于提高評估結果的可信度,但過多的重復次數顯然會增加實驗過程的成本。回頭再看看兩個周日的實驗出了什么差錯呢?為什么麗麗對帥帥的出現沒有作出響應呢?原來,在第一個周日,麗麗的父親因為瑣事將她關在了屋子里。麗麗的父親是這次實驗中不可控制的外部因素,它會隨機地突然出現,影響麗麗的響應從而混淆實驗結果?磥碛脻撛谧兞浚Lurking Variable)定義麗麗的父親最合適不過了。在第二個周日,麗麗因為心情不好而沒有如期出現。畢竟她是人,不能期望她的行為總是保持與統計的規律一致,這就是在實驗中經常會遇到的實驗誤差(Experimental Error)。DOE固然是一種高級的質量工具,也的確有著非常復雜和龐大的理論系統和統計知識,要說懂,絕非易事。但我們沒有必要去崇拜或者懼怕它,在品質管理的過程中,我們的目的是為了解決問題,而不是作學問搞研究,只要結合實際的需求,把握住其應用本質,再荊棘叢生的路,也終究會豁然開朗,柳暗花明。

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