项目管理-IO7-01提出改进方案ectv.ppt

1第七步第七步提出改提出改进方案方案（改（改进阶段）段）2改进阶段概述 针对分析阶段找出的影响过程发生变异的针对分析阶段找出的影响过程发生变异的“关键少数关键少数”变量（变量（K KPIVPIV），），产生、优化和实产生、优化和实施相应的改进方案，并对实施后的结果进行施相应的改进方案，并对实施后的结果进行验证验证。工具工具工具工具 提出和优化改进方案提出和优化改进方案:头脑风暴、风险评估和头脑风暴、风险评估和风险管理、标准测试和风险管理、标准测试和X-YX-Y矩阵、流程改进、矩阵、流程改进、DOEDOE实施并验证改进方案实施并验证改进方案:分布图、趋势图、盒子分布图、趋势图、盒子 图统计比较等图统计比较等3改进阶段 定义定义 测量测量 分析分析 改进改进 控制控制一、提出改进方案一、提出改进方案1 1、提出多种改进方案、提出多种改进方案2 2、选择改进方案、选择改进方案3 3、优化改进方案、优化改进方案二、验证改进结果二、验证改进结果1 1、试验改进方案、试验改进方案2 2、实施改进方案、实施改进方案3 3、对改进结果进行验证、对改进结果进行验证4目目 录录一一.提出多种改进方案提出多种改进方案二二.选择和选择和优化改进方案优化改进方案 5第一部分提出多种改进方案6提出多种改进方案 在这一步中，要充分考虑各种改进方在这一步中，要充分考虑各种改进方案，需要完成四个任务案，需要完成四个任务：1.确认改进目标确认改进目标2.确定改进策略确定改进策略3.确定解决问题的标准确定解决问题的标准4.产生可供选择的改进方案产生可供选择的改进方案7提出多种改进方案采用的主要工具：头脑风暴采用的主要工具：头脑风暴注意：头脑风暴在任何领域、任何项目、任何阶段都可以使用，注意：头脑风暴在任何领域、任何项目、任何阶段都可以使用，在改进阶段头脑风暴尤为重要，在改进阶段头脑风暴尤为重要，“集思广益集思广益”、“三个臭三个臭皮匠，顶一个诸葛亮皮匠，顶一个诸葛亮”。8回顾我们的总体目标是什么？（回顾我们的总体目标是什么？（D阶段已确立阶段已确立Y的目标）的目标）要解决什么问题？（分析阶段的输出要解决什么问题？（分析阶段的输出:关键关键X）解决后的状况怎么样解决后的状况怎么样？较之改进前，有多大程度的改变？较之改进前，有多大程度的改变？1 1、确认、确认X X的改进目标的改进目标9如何评价我们的目标？目标的SMART原则Specific(Specific(明确的）明确的）MeasurableMeasurable（可测量的）可测量的）AchievableAchievable（可实现的）可实现的）RelevantRelevant（相关的）相关的）Time-boundTime-bound（时间限制的）时间限制的）1 1、确认、确认X X的改进目标的改进目标102、确定改进策略、确定改进策略1 1、改进层次：战略的、改进层次：战略的 VS VS 战术的战术的2 2、改进方式：激进式、改进方式：激进式 VS VS 渐进式渐进式3 3、因子间的关系：、因子间的关系：因子间有无相互作用因子间有无相互作用对于较容易解决、无相互作用的对于较容易解决、无相互作用的KPIVKPIV，可以直接提出，可以直接提出改进方案或者运用一些简单的工具。改进方案或者运用一些简单的工具。对于较复杂、可能有相互作用的对于较复杂、可能有相互作用的KPIVKPIV，可以引入，可以引入DOEDOE等等其他较复杂的工具。其他较复杂的工具。113、确定解决问题的标准、确定解决问题的标准 在在解解决决问问题题时时必必须须面面临临的的一一些些约约束束条条件件，比比如：资金、人力、范围、顾客反应等。如：资金、人力、范围、顾客反应等。也可以包含一些也可以包含一些“最好是最好是”的一些条件。的一些条件。123、确定解决问题的标准、确定解决问题的标准质量时间进度时间进度目标范围目标范围资源需求资源需求“要便要便宜宜”“要快要快”“要好要好”（1 1）资源的约束：项目要素三角形）资源的约束：项目要素三角形133、确定解决问题的标准、确定解决问题的标准 （2）信息的约束：）信息的约束：TIT FOR TAT（-1，-1）（-8，0）（0，-8）(-5，-5)抵赖抵赖坦白坦白坦白坦白抵赖抵赖囚徒甲囚徒甲囚徒乙囚徒乙信息的充分和对称才能得到最优化方案；改进措施信息的充分和对称才能得到最优化方案；改进措施必须使各方的利益最大化。必须使各方的利益最大化。143、确定解决问题的标准、确定解决问题的标准 （3）客户的反应：）客户的反应：再次确认改进是否符合客户的心声（再次确认改进是否符合客户的心声（VOC）顾客的信息很容易被误解，必须一些行动（高质量顾客的信息很容易被误解，必须一些行动（高质量的访谈或问卷调查）以充分了解顾客的信息。的访谈或问卷调查）以充分了解顾客的信息。15最有可能解决问题的行动是什么？最有可能解决问题的行动是什么？所有的方案都考虑了吗？甚至那些和基本约束不一致所有的方案都考虑了吗？甚至那些和基本约束不一致的、陈旧的、太危险的、出格的、愚蠢的、不可能的的、陈旧的、太危险的、出格的、愚蠢的、不可能的方案！方案！4、产生可供选择的改进方案、产生可供选择的改进方案（1）团队的作用）团队的作用 多元化 团队应该包括客户和供应商（2）企业文化的重要性）企业文化的重要性 企业文化无处不在 “大道而无形”16案例：降低GSM合同不完全发货成本不不完完全全发发货货成成本本延迟关闭延迟关闭分批发货分批发货生产缺料生产缺料排产计划不合理排产计划不合理流程不完善流程不完善ERP操作错误操作错误非正常合同与非正常合同与机号未及时转正机号未及时转正排产员排产员 经过分析阶段的筛选，确定导致经过分析阶段的筛选，确定导致GSM合同不完全发合同不完全发货成本高的关键因素如下：货成本高的关键因素如下：17减少缺料减少缺料提提高高计计划划预预测测准准确确率率缩缩短短采采购购供供应应周周期期减减少少料料单单图图纸纸错错误误和和更更改改加加强强来来料料质质量量控控制制提提前前备备库库准准备备加加强强物物料料分分配配合合理理性性案例：降低GSM合同不完全发货成本多种改进方案多种改进方案1 118合理制订排产计划合理制订排产计划实实施施齐齐套套分分析析和和控控制制制制订订排排产产标标准准，加加强强培培训训增增加加月月度度计计划划控控制制增增加加人人手手，实实施施轮轮岗岗完完善善考考核核制制度度按按合合同同关关闭闭分分配配物物料料多种改进方案多种改进方案2 2案例：降低GSM合同不完全发货成本19练 习1.每个小组针对各自的项目提出多种改进方案每个小组针对各自的项目提出多种改进方案2.重新选择项目负责人重新选择项目负责人3.完成后负责人介绍本组方案完成后负责人介绍本组方案4.时间：时间：15分钟分钟20第二部分第二部分选择和优化改进方案选择和优化改进方案21选择和优化改进方案22评估改进方案回答下列问题有助于评估选定的改进方案：回答下列问题有助于评估选定的改进方案：1.已经确定的改进方案，其已经确定的改进方案，其优劣势优劣势如何？如何？2.方案是否符合已经建立的方案是否符合已经建立的标准标准？3.有无其它可能的选择？有无其它可能的选择？4.对结果而言，什么方案是对结果而言，什么方案是最优最优？5.方案方案可执行可执行吗？吗？23什么是风险评估什么是风险评估/风险管理风险管理?风险评估是一种确定潜在风险、判断风险发生的可风险评估是一种确定潜在风险、判断风险发生的可能性及其所产生的影响的工具能性及其所产生的影响的工具采用的主要工具采用的主要工具头脑风暴头脑风暴风险评估风险评估风险管理计划风险管理计划风险评估/风险管理 24风险评估/风险管理好处是什么？好处是什么？它是一种有组织的方法，用于它是一种有组织的方法，用于:鉴别问题、归档和确定优先级别制定缓解问题的行动计划向管理层清楚地传达风险跟踪缓解计划的进度在程序初始阶段就确定问题、并加以缓解25第第1步步 识别风险识别风险第第2步步 分析和评定风险分析和评定风险第第3步步 制定风险缓解方案制定风险缓解方案第第4步步 实施计划并跟踪状态实施计划并跟踪状态风险评估步骤与评定 26制定风险管理计划（例）1、识别和确认风险、识别和确认风险列出可能的风险，比如：技术风险需求改变资源不足部门之间配合困难环境变化法律机构重组27将每项风险的严重程度分级（将每项风险的严重程度分级（1-3级）级）风险编号风险编号 潜在影响潜在影响 发生的可能性发生的可能性 检测的难度检测的难度 总体威胁总体威胁1技术风险技术风险 3 1 2 6 2资源风险资源风险 2 2 1 5制定风险管理计划（例）2、分析和评定风险、分析和评定风险方法一方法一:按三个方面评分按三个方面评分,求和计算求和计算 此时:总体威胁总体威胁=潜在影响潜在影响+发生可能性发生可能性+检测的难度检测的难度28制定风险管理计划（例）2、分析和评定风险、分析和评定风险(续续)方法二方法二:按可能性和影响力两个个方面评分按可能性和影响力两个个方面评分,求积计算求积计算 (二维矩阵二维矩阵)此时此时:风险风险=影响力影响力发生可能性发生可能性1 3 5影响力影响力低低 高高高高 5实施前解决实施前解决显示停止显示停止谨慎进行谨慎进行RYG152553153519可能性可能性低低 1329风险评定指导 30制定风险管理计划（例）3、制定风险缓解方案制定风险缓解方案风险编号风险编号 预防行动预防行动 应变行动应变行动 触发原因触发原因 触发执行人触发执行人提前对现有的供应商的加工能力进行重新评估 设计变更造成加工的风险选择新的供方现有的供应商的加工能力不够材料技术部和结构系统部31制定风险管理计划（例）4、实施计划并跟踪状态实施计划并跟踪状态降低成本：降低成本可以提高产品在市场上的竞争力降低成本：降低成本可以提高产品在市场上的竞争力,但是也有可能导致加工的精度不够、产品质量不高但是也有可能导致加工的精度不够、产品质量不高的风险。的风险。提高提高A/R周转率：降低对客户的赊帐期（提高信用条周转率：降低对客户的赊帐期（提高信用条件）可以提高我们的应收帐款周转率，从而降低坏帐件）可以提高我们的应收帐款周转率，从而降低坏帐的风险，但同时也可能丧失一部分对信用条件比较敏的风险，但同时也可能丧失一部分对信用条件比较敏感的客户，加大了丧失销售机会的风险。感的客户，加大了丧失销售机会的风险。制订风险缓解方案必须考虑：该方案在降低制订风险缓解方案必须考虑：该方案在降低A风险的同风险的同时，是否提高或产生时，是否提高或产生B风险？风险？32干系人会审在在评评定定项项目目风风险险并并认认为为项项目目可可行行后后，邀邀请请发发起起人人和利益相关人员评审计划和利益相关人员评审计划参参加加人人员员包包括括核核心心团团队队、发发起起人人、相相关关经经理理、客客户、用户、家庭户、用户、家庭只有项目经理才能对计划进行修改只有项目经理才能对计划进行修改优化改进方案优化改进方案33标准测试与X-Y矩阵标准测试的作用：标准测试的作用：标准测试的作用：标准测试的作用：对多种改进方案和已经建立的对多种改进方案和已经建立的标准进行对比、评估，以确认最优改进方案。标准进行对比、评估，以确认最优改进方案。X-YX-YX-YX-Y矩阵矩阵矩阵矩阵的作用的作用的作用的作用如果几个方案在如果几个方案在“希望的标准希望的标准”这这一项上得分相同，则可运用一项上得分相同，则可运用X-Y矩阵矩阵对希望满足的标对希望满足的标准的评分准的评分,以确定确定一个最终的解决方案。以确定确定一个最终的解决方案。34标准测试与X-Y矩阵 标准测试步骤：标准测试步骤：标准测试步骤：标准测试步骤：1.必须满足必须满足的标准是不能有折衷或妥协的，要么可以，要么不的标准是不能有折衷或妥协的，要么可以，要么不可以。可以。2.希望满足希望满足的标准指那些必须满足的标准之外的额外要求。对的标准指那些必须满足的标准之外的额外要求。对这些标准的评估可以采用打分的方式来看解决方案对它的适这些标准的评估可以采用打分的方式来看解决方案对它的适应性，一般采用应性，一般采用5分制。分制。3.对每一个方案进行评估，如果有一个必须满足的标准不符合，对每一个方案进行评估，如果有一个必须满足的标准不符合，这个方案可以被立即排除。这个方案可以被立即排除。35标准测试(Criteria Test)标准测试步骤标准测试步骤(续续)：3.3.每个人对希望满足的标准进行打分，最后取总分或平均数。每个人对希望满足的标准进行打分，最后取总分或平均数。4.4.如果有几个方案同时满足必须的标准，以如果有几个方案同时满足必须的标准，以“希望的标准希望的标准”得得分最高的方案为准。分最高的方案为准。5.5.如果几个方案在如果几个方案在“希望的标准希望的标准”这一项上得分相同，则可运这一项上得分相同，则可运用用X-YX-Y矩阵矩阵对必须希望的标准的评分对必须希望的标准的评分,以确定一个最终的解决以确定一个最终的解决方案。方案。36标准测试(Criteria Test)标准方案必须满足希望满足12345615322352324345455333红线表示该方案被淘汰红线表示该方案被淘汰红线表示该方案被淘汰红线表示该方案被淘汰,但是但是但是但是,有三个方案通过有三个方案通过有三个方案通过有三个方案通过,而且有两个方而且有两个方而且有两个方而且有两个方案得分相同案得分相同案得分相同案得分相同,如何选择如何选择如何选择如何选择?37X-Y矩阵前提条件前提条件:必须满足的标准全部符合；有几个方案在标准测试时必须满足的标准全部符合；有几个方案在标准测试时“希望的标准希望的标准”这一项上得分相同这一项上得分相同规则规则:各项必须满足的标准根据重要程度评价各项必须满足的标准根据重要程度评价,分值可以不一样分值可以不一样(1-10分分)；各解决方案的必须满足标准的总分计算规则与；各解决方案的必须满足标准的总分计算规则与X-Y矩阵记分规则一致；必须满足标准的总分最高的解决方案矩阵记分规则一致；必须满足标准的总分最高的解决方案为最优方案为最优方案.38在对所有改进方案进行筛选，寻找最优方案之前，必须预先建立在对所有改进方案进行筛选，寻找最优方案之前，必须预先建立测试标准。测试标准。必须满足的：必须满足的：1、提高合同履约率提高合同履约率：即按时齐套发货。：即按时齐套发货。2、缩短周期时间缩短周期时间：整个合同执行周期必须缩短。：整个合同执行周期必须缩短。3、减少差错减少差错：不能只要速度不讲质量，必须有助于减少各类错误。：不能只要速度不讲质量，必须有助于减少各类错误。希望满足的：希望满足的：1、不增加人手不增加人手：目前总体人力效率偏低，应减少：目前总体人力效率偏低，应减少“无效无效”人力。人力。2、快速见效快速见效：能在短期内迅速降低不完全发货成本。：能在短期内迅速降低不完全发货成本。3、MIS化管理化管理：工作质量控制、数据采集、过程控制等由：工作质量控制、数据采集、过程控制等由MIS完成，完成，同时同时MIS系统具有一些智能功能。系统具有一些智能功能。建立测试标准建立测试标准案例：降低案例：降低GSMGSM合同不完全发货成本合同不完全发货成本39案例：降低GSM合同不完全发货成本1、用标准测试表对各改进方案进行评估、用标准测试表对各改进方案进行评估标准方案40 必须满足的标准有任一条不能满足的方案剔除；然后根据希必须满足的标准有任一条不能满足的方案剔除；然后根据希望满足的标准得分情况筛选最优方案。望满足的标准得分情况筛选最优方案。减减少少缺缺料料提前备库准备提前备库准备提高计划预测准确率提高计划预测准确率缩短采购供应周期缩短采购供应周期减少料单图纸错误和更改减少料单图纸错误和更改加强来料质量控制加强来料质量控制加强物料分配合理性加强物料分配合理性市场体系单独立项解决市场体系单独立项解决业务范围之外，短期无法改变业务范围之外，短期无法改变质量部单独立项解决质量部单独立项解决研发流程正在整理，研发流程正在整理，准备单独立项。准备单独立项。不符合公司不符合公司JIT原则，原则，会增加库存会增加库存属于排产计划合理性的一部分属于排产计划合理性的一部分2 2 2 2、最优方案、最优方案、最优方案、最优方案1 1 1 1案例：降低GSM合同不完全发货成本41合合理理制制订订排排产产计计划划完善考核制度完善考核制度实施齐套分析和控制实施齐套分析和控制增加月度计划控制增加月度计划控制按合同关闭分配物料按合同关闭分配物料增加人手，实施轮岗增加人手，实施轮岗制订排产标准，加强培训制订排产标准，加强培训不现实，关键要提高技能不现实，关键要提高技能可能影响及时发货可能影响及时发货可以作为排产标可以作为排产标准的组成部分准的组成部分3 3、最优方案、最优方案2 2案例：降低GSM合同不完全发货成本42案例：降低GSM合同不完全发货成本对筛选出的最优方案进行整合，确定最终方案：对筛选出的最优方案进行整合，确定最终方案：提高排产合理性提高排产合理性减少减少ERP操作错误操作错误完善非正常完善非正常合同管理合同管理流程优化流程优化职责重定，量化考核，职责重定，量化考核，完善完善E化生产系统化生产系统建立排产工作建立排产工作标准，加强培训标准，加强培训建立非正常合同档案建立非正常合同档案按期跟踪清理按期跟踪清理定期核查并考核定期核查并考核降降低低不不完完全全发发货货成成本本减少缺料影响减少缺料影响4 4、确定最终方案、确定最终方案43练 习1.每个小组针对各自的项目选择最优方案每个小组针对各自的项目选择最优方案2.重新选择项目负责人重新选择项目负责人3.完成后负责人介绍选择的最优方案完成后负责人介绍选择的最优方案4.时间：时间：15分钟分钟44 对于在分析阶段确定的关键因素对于在分析阶段确定的关键因素(X)，我们，我们往往很难确定其如何影响往往很难确定其如何影响Y，而且这些而且这些X之间可之间可能还存在交互作用，这时要确定能还存在交互作用，这时要确定X对对Y影响的程影响的程度和方向是很困难的。此时需要引入度和方向是很困难的。此时需要引入实验设计实验设计DOE的方法。的方法。实验设计可以帮助我们实验设计可以帮助我们确定确定X对对Y的影响，的影响，找到可以优化过程，满足找到可以优化过程，满足Y的规范要求的的规范要求的X的的最最优设置优设置。实验设计实验设计DOEDOE45实验设计DOE经过设计的实验用于经过设计的实验用于：确定哪些自变量确定哪些自变量(X)对因变量对因变量(Y)的影响最大的影响最大量化自变量量化自变量(X)对因变量对因变量(Y)的影响的影响证明你认为重要的自变量会对过程真正产生影响证明你认为重要的自变量会对过程真正产生影响实验结果可以用于实验结果可以用于:1.改变均值改变均值：例如：加工温度越高越可能增强硬度，并使其等于规范的中间值。2.减少偏差减少偏差：例如：对接线员进行两星期的培训可能比进行一个星期的培训效果更好，因此，可能会减少不同应答中心应答时间的差异。3.改变均值改变均值，同时减少变差同时减少变差：例如：清洗剂高浓度设置，可能使整个清洗系统的各部位更清洁，其清洁度前后会更一致。46DOEDOE47目的和目标目的和目标目的目的:学习学习DOE词汇和基本的词汇和基本的DOE的方法的方法目标目标:在本节，你将理解以下的基本概念：在本节，你将理解以下的基本概念：1.实验设计实验设计(Design of Experiments)2.能确定因素及因素的不同水平。能确定因素及因素的不同水平。48响应响应(Response):实验输出的结果.因素因素(Factor):实验过程中的不同输入变量.水平水平(Level):实验中对因素的不同设定值.干扰干扰(Noise)：人不可控制事物.Blocking:將干扰最小化的方法。主要影响主要影响(Main Effect)：对单个因素而言,从一个水平到另一个水平的变化对输出的平均影响。基本概念基本概念Interaction(交互作用交互作用)：两个因素合起来对总输出的影响.重复重复(Replication)：以随机次序重新做一次实验.随机化随机化(Randomization)：以一种无固定模式的次序做实验.49实验设计实验设计(DOE)实验设计是一种科学的研究方法，通过改变一个过程实验设计是一种科学的研究方法，通过改变一个过程的输入因素，观察其相应的输出响应的变化，从而获取关的输入因素，观察其相应的输出响应的变化，从而获取关于这个过程的知识，确定输入因素如何影响输出响应，并于这个过程的知识，确定输入因素如何影响输出响应，并最终达到优化过程的目的最终达到优化过程的目的。50实验设计基本步骤实验设计基本步骤v定义问题定义问题v确定实验目的确定实验目的v选择实验输出选择实验输出(响应响应Y)v选择输入因素选择输入因素(实验输入变量实验输入变量)v选择因素的水平选择因素的水平v选择实验方案选择实验方案v收集數据收集數据v分析數据分析數据v得出結论得出結论v达到实验目的达到实验目的实验的目的是实验的目的是 更好地理解更好地理解真实的世界真实的世界,而不是理解而不是理解实验数据。实验数据。William Diamond IBM-Retired Statistician511.定义问题定义问题问题是什么？我们为了解决何种问题，需要进行何种实验，应该做到心中问题是什么？我们为了解决何种问题，需要进行何种实验，应该做到心中有数，有的放矢有数，有的放矢例如：例如：某蔬菜公司对蔬菜上残留的农药与清洗时间、温度、液浓度的关系，某蔬菜公司对蔬菜上残留的农药与清洗时间、温度、液浓度的关系，找出清洗的最佳方法找出清洗的最佳方法实验设计基本步骤（续）实验设计基本步骤（续）2.确定实验目的确定实验目的范例：范例：1）估计清洗时间、温度以及清洗剂浓度对蔬菜残留农药的影响。523.选择实验输出选择实验输出可以同时测量多个多个因（响应）变量，并同时将每一因变量构建为自变量的函数。离散数据与连续数据的比较离散数据与连续数据的比较离散数据（合格离散数据（合格/不合格）的有效性不及连续数据的不合格）的有效性不及连续数据的63%，这表明需要大量的数据才能得出离散数据有效的统计结论。但是，某些情况下对响应变量进行数据测量是比较困难的，通常可以进行分级、以及与参照标准进行比较。实验设计基本步骤（续）实验设计基本步骤（续）53勿忘勿忘GageR&R.无论你有何种类型的数据，在进行实验前你必须验证你的测量系统。测量系统误差应小于10%。切记对于变量切记对于变量X和和Y，GageR&R都很都很重要重要544.选择正确的选择正确的“X”变量变量经验表明所有变量中往往只有2到6个少数属于关键变量所面临的挑战是找到对结果影响最大的“X”，并确定其出现的测试范围除非对整个过程一无所知，否则尽量保证设计的简单性简单性。在这种情况下，测试多个变量并逐渐逼近“少数关键变量”（筛选实验）选择“X”变量，使用正确的方法，进行研究-专家意见-因果图-头脑风暴-供应商输入-流程图-“运行进程”-分析阶段结果（图形，置信区间，假设检验）实验设计基本步骤（续）实验设计基本步骤（续）555.选择选择“X”变量的水平变量的水平X变量的水平个数取决于实验目标和实验的响应变量特性。如果你使用筛选实验查找重要变量，典型情况下选择两个X级别。如果实验结果无法拟成一条直线（潜在的非线性响应），则不要用直线建模。此时需要2个以上的X水平来确定曲线关系。二水平实验：二水平实验：-11xy三水平实验：三水平实验：-11xy0实验设计基本步骤（续）实验设计基本步骤（续）56Run反映温度催化剂量1 150 0.3 202 150 0.5 233 170 0.3 184 170 0.5 145 150 0.3 196 150 0.5 257 170 0.3 188 170 0.5 17吸水速度响应Y例如：某研究所要开发一种新型的吸附剂，经分析吸附水例如：某研究所要开发一种新型的吸附剂，经分析吸附水的速度跟反映温度、催化剂量有关。试验如下：的速度跟反映温度、催化剂量有关。试验如下：案例案例反应温度反应温度两个水平两个水平催化剂两催化剂两个水平个水平576.选择实验设计选择实验设计当设计一个实验时，要考虑到以下关键因素当设计一个实验时，要考虑到以下关键因素a)噪声和潜伏变量噪声和潜伏变量b)随机化和分组随机化和分组c)重复和反复重复和反复d)样本容量样本容量e)控制控制f)混合和正交性混合和正交性实验设计基本步骤（续）实验设计基本步骤（续）58实验计划的关键因素实验计划的关键因素反复反复完全重新设置全部实验，以得到相同水平的多个结果。-更好地估计长期变差-降低估计值的可变性（缩小置信区间）重复重复在不重新设置的情况下，对每次实验运行测量多个样本。-更好地估计短期变差59Run反映温度催化剂量1 150 0.32 150 0.53 170 0.34 170 0.55 150 0.36 150 0.57 170 0.38 170 0.5反复吸水速度重复反复和重复反复和重复60实验设计基本步骤（续）实验设计基本步骤（续）确保进行实验前应设计好数据记录表，以保证在设计好的确保进行实验前应设计好数据记录表，以保证在设计好的表格内记录所有数据。表格内记录所有数据。在实验进行过程中应在实验进行过程中应一直在场一直在场，因为你无法预料会发生什，因为你无法预料会发生什么样的情况！么样的情况！保留实验样本将会对你有所帮助，如果某一测量值出现问保留实验样本将会对你有所帮助，如果某一测量值出现问题，你可以重新测量该样本。题，你可以重新测量该样本。数据为实验提供强有力的证据，说明了什么问题，是一清数据为实验提供强有力的证据，说明了什么问题，是一清二楚的，因此需认真分析数据，进行科学运算，最终找出二楚的，因此需认真分析数据，进行科学运算，最终找出可以代表实验本质的结果可以代表实验本质的结果618.分析数据分析数据A）图形 图形 图形图形 图形图形-柱状图-散点图-立方体图-主要影响图-有关平均数和标准偏差 -相互作用图-有关平均值和标准偏差-等高线图-响应表面设计-剩余曲线图B）置信区间置信区间-给出了可能的取值范围，因而有一定的价值。C）ANOVA表表（汇话窗口）-查找显示显著因数的的低p值。ResidFit实验设计基本步骤（续）实验设计基本步骤（续）6210.达到试验目的达到试验目的得出結论：达到实验目的：通过实验解决我们工作中存在得出結论：达到实验目的：通过实验解决我们工作中存在的问题，使我们的业务能力得到提升，是我们又向的问题，使我们的业务能力得到提升，是我们又向靠靠近了一步近了一步实验的目的是实验的目的是 更好地理解更好地理解真实的世界真实的世界,而不是理解而不是理解实验数据。实验数据。William Diamond IBM-Retired Statistician实验设计基本步骤（续）实验设计基本步骤（续）63如何泡一杯好的咖啡如何泡一杯好的咖啡？因素水平咖啡的牌子雀巢娃哈哈可口可乐研磨程度细中等粗水的种类自来水矿泉水去离子水干扰因素因素的水平好的咖啡的方案是什么？好的咖啡的方案是什么？案案 例例64总的方案数取决于总的方案数取决于-有多少种因素有多少种因素-每种因素有多少水平每种因素有多少水平总的方案数总的方案数=因素因素1的水平数的水平数 X 因素因素2的水平数的水平数 X 因素因素3的水平数的水平数 X。例如例如:因素因素水平水平 方案数方案数3 2,2,22 X 2 X 2=83 2,3,3:2 X 3 X 3=1825,5 5 X5=2562,2,2,2,2,22X2X2X2X2X2=64实验次数实验次数65对泡咖啡的案例，我们要讨论以下问题：对泡咖啡的案例，我们要讨论以下问题：1.我们定义的问题是什么？我们定义的问题是什么？2.试验的目的是什么？试验的目的是什么？3.输出变量是什么？输出变量怎样去测量？输出变量是什么？输出变量怎样去测量？4.输入变量是什么？输入变量是什么？5.输入变量是怎样测量的？输入变量是怎样测量的？6.每个输入变量的水平是什么？每个输入变量的水平是什么？7.总共有多少中组合？总共有多少中组合？问题问题661.分析阶段没有找出关键的X因子。2.没有考虑到噪音变量对输出Y的影响非常大。3.对影响因素的水平设置不妥当，范围过小或过大。4.对输入变量或输出变量的测量系统没进行确认。问题问题67实验失败的原因实验失败的原因1.分析阶段没有找出关键的X因子。2.没有考虑到噪音变量对输出Y的影响非常大。3.对影响因素的水平设置不妥当，范围过小或过大。4.对输入变量或输出变量的测量系统没进行确认。68完全因素实验设计完全因素实验设计1.1.完全因素实验的概要完全因素实验的概要2.2.2 2因素因素2 2水平完全因素实验的设计水平完全因素实验的设计69完全因素实验的概要完全因素实验的概要q 一般的一般的 k kn n 因素配置法因素配置法(k kn n Factorial Design)Factorial Design)-因素的个数为n，各因素的水平数为 k的实验计划法-实验即不反复也实施 kn 个实验。q 完全因素实验完全因素实验-推断所有因素影响的效果（因素的主效果和所有因素的交互作用）后，提出完全的回归式。q 因素实验的例子因素实验的例子-一般2水平和3水平较广泛使用，但3水平时，分析和实验的履行 非常困难，所以一般使用2水平。-22:因素的个数为2个，水平数为2个-2k:因素的个数为k个，水平数为2个702 22 2 完全因素实验的案例（连续数据）完全因素实验的案例（连续数据）q 情况情况在某一化学的反应中药品的吸水速度作为一个项目小组成员改善的目标.对Analyze阶段中分析影响吸水速度的最大的要因催化剂和反应温度，对这两个因子取两个水平后按如下条件进行随机实验q 实验条件实验条件A:催化剂(%):0.3,0.5B:反应温度():150,170q 实验条件实验条件实验实验A AB B吸水速度吸水速度1 10.30.31501509494888892922 20.50.51501501021021001001051053 30.30.31701709898999995954 40.50.5170170110110108108113113712 22 2 完全因素实验的案例（连续数据）完全因素实验的案例（连续数据）定义定义:我们的药品吸水速度太慢，造成顾客不满意，销售量下降。确定目的确定目的:提高药品的吸水速度 选择试验输出选择试验输出(响应响应):吸水速度选择试验输入变量选择试验输入变量:对Analyze阶段中分析影响吸水速度的最大的要因是催化剂含量和反应温度选择试验输入变量的水平选择试验输入变量的水平由丰富经验的工程师进行确定 平均吸水速度(KPOV)案例：在某一化学的反应中药品的吸水速度作为一个项目小组成员改善的目标案例：在某一化学的反应中药品的吸水速度作为一个项目小组成员改善的目标.72选择因素水平选择因素水平因素 水平 1 水平 2催化剂含量 0.3 0.5反应温度 150 170 试验次数/方案(Treatment)=2*2=473 依据催化剂含量依据催化剂含量 在催化剂含量不同的条件下随机进行试验在催化剂含量不同的条件下随机进行试验我们如何在试验过程中收集数据我们如何在试验过程中收集数据这是一个随机分块的例子！这是一个随机分块的例子！催化剂含量（0.3）反应温度（150）催化剂含量（0.5）反应温度（170）反应温度（150）反应温度（170）74催化剂含量（0.3）反应温度（150）90催化剂含量（0.5）反应温度（170）98反应温度（150）102反应温度（170）110最终的试验结果最终的试验结果催化剂含量0.3吸水速度的平均值催化剂含量0.5吸水速度的平均值反应温度为150吸水速度平均值反应温度为170吸水速度平均值75我们如何在我们如何在Minitab中建立此结构中建立此结构?我们一起打开我们一起打开Minitab吧！吧！设计实验设计实验76StatDOEFactorialCreate Factorial Design设计实验设计实验77因子的个数因子的个数完全要因试验法完全要因试验法重复次数重复次数设计实验设计实验78输入因素的名称输入因素的名称催化剂含量、反催化剂含量、反应温度。应温度。输入各因素的水平：输入各因素的水平：1代表低水平代表低水平1代表高水平代表高水平设计实验设计实验79输入因素的名称输入因素的名称催化剂含量、反催化剂含量、反应温度。应温度。输入各因素的水平：输入各因素的水平：1代表低水平代表低水平1代表高水平代表高水平设计实验设计实验80设计的内容保存在设计的内容保存在 Data Data WindowWindow指定随机化指定随机化设计实验设计实验81输出的数据表：输出的数据表：设计实验设计实验因因2 2因子因子,2,2水平完全要因实验反复了水平完全要因实验反复了3 3次次,共实施共实施1212次实验次实验82选择使用的要因图表选择使用的要因图表 -主效果图(Main Effects Plot)-交互作用图(Interaction Plot)-立方型图表(Cube Plot)选择要因图表中使用的反应变量与因子选择要因图表中使用的反应变量与因子 -反应变量:输入吸水速度 -要因:选择催化剂含量、反应温度根据图表确认因素的影响根据图表确认因素的影响分析实验结果分析实验结果83表示各因素子的水平表示各因素子的水平反应温度为反应温度为170170时吸水速度的平时吸水速度的平均值均值 主效果图斜度越大,对吸水速度的影响越大。假设使吸水速度变大我们目标时,应设定为催化剂0.5,反应温度为170.但是,没有分析交互作用时,上面的结论有可能错误.分析实验结果（主效应图）分析实验结果（主效应图）84 交互作用图(Interaction Plot)反应温度为反应温度为170170，催化剂含量为，催化剂含量为0.50.5时吸水速度的平均值时吸水速度的平均值 以两个直线的平行度为基础,判断交互作用的大小,越平行交互作用越小,交差越深,交互作用越大.应与主效果图同时考虑,求最佳值.分析实验结果（交互作用图）分析实验结果（交互作用图）85 立方型图表(Cube Plot)温度为温度为170170，催化剂含量为，催化剂含量为0.50.5时吸水速度的值时吸水速度的值 两个因素,催化剂,反应温度和一个反应变量吸水速度,可在三维空间中看出 反应变量的分布.吸水速度要成为100时因素的条件应是什么?分析实验结果（立方体图）分析实验结果（立方体图）86q 根据效果图的确认Stat DOE Factorial Analyze Factorial DesignStat DOE Factorial Analyze Factorial Design输入分析的反应变量输入分析的反应变量选择使用的效果图选择使用的效果图以以水平水平0.10 0.10 进行分析进行分析分析实验结果（关系式）分析实验结果（关系式）87q 根据效果图的确认Stat DOE Factorial Analyze Factorial DesignStat DOE Factorial Analyze Factorial Design选择分析使用的效果选择分析使用的效果 生成效果图 使用指定的效果,同时显示方差分析的 结果分析实验结果（关系式）分析实验结果（关系式）88分析实验结果（关系式）分析实验结果（关系式）与正态线越远影响越与正态线越远影响越此直线表示是否影响比较大，超此直线表示是否影响比较大，超过这一直线时影响非常明显过这一直线时影响非常明显.此是此是,与左边的与左边的 Normality PlotNormality Plot一样一样,因子的主效果是有效的因子的主效果是有效的.q 根据效果图的确认Stat DOE Factorial Analyze Factorial DesignStat DOE Factorial Analyze Factorial De