【话题】实验设计DOE到底是干啥的

实验设计DOE其实是一个通用的统计学工具，不受具体学科的限制。答主这里只对实验设计DOE进行科普性的讲解，让小伙伴们对实验设计DOE有个基础的了解，方便小伙伴们在后期看论文时，知道实验设计DOE到底是想干啥。

1、实验设计DOE目的

做实验设计DOE之前，首先需要知道实验设计DOE的目的。不同学科领域进行实验设计DOE的目的都可以用1句话概况：得到试验对象的特性规律，即试验因变量随试验自变量的变化规律。比如，一杯500ml奶茶的甜度和它所含的糖分有关，加的糖越多，奶茶甜度越大。这里的“糖”是自变量，“奶茶甜度”是因变量。奶茶店之所以知道“三分甜”、“五分甜”等需要加多少糖，也全靠实验设计DOE的功劳：首先需要得到“奶茶甜度”和“糖”之间的关系，然后就可以反算得到“三分甜”、“五分甜”等不同甜度需要多少糖。

2、实验设计DOE流程

知道实验设计DOE的目的后，就可以开始进行实验设计DOE。

步骤1：确定试验自变量和试验因变量如果连试验自变量和试验因变量都无法确定的话，实验设计DOE无从谈起。试验因变量其实很好确定，但是自变量的确定很恼火，特别是对于那种复杂关系的特性规律。答主后来自己在用实验设计DOE时，总结了2个方法确定试验自变量。第1个是从规律机理上分析试验自变量，毕竟任何1个学科都有很多科学先驱者做了大量的研究，所以从他们的研究中或多或少地都能进行规律机理上的分析；第2个是通过显著性分析方法进行自变量的筛选，这个是统计学中的1个常用方法，感兴趣的小伙伴可以自己搜索，这里不做过多赘述。

步骤2：采用合适的实验设计DOE方法试验规律也分为定性和定量，如果只是定性地得到试验规律，那么有太多方法可以选择，比如均匀设计、正交设计等等很多方法。这些方法建议小伙伴直接搜索相关的论文，论文中的介绍其实是更深入的。想得到定量的试验规律，可以采用中心复合设计等方法；如果想进一步得到更好的实验设计DOE结果，可以采用D-最优等方法进行优化。答主在进行实验设计DOE的时候，采用的是D-最优和遗传算法结合的方式进行，取得的效果也还不错，感兴趣的小伙伴可以看下，有什么问题也可以批评指正。

步骤3：执行试验点并获取试验数据，得到试验规律实验设计DOE得到相关试验点后，剩下的就是获取试验数据，并进行试验数据后处理，得到试验规律。