撰稿人：Minitab 的常驻统计学家之一 Cheryl Pammer。
早在我刚开始做统计的时候，我就与一个研究小组合作研究了一个有趣的问题。面临的挑战是设计试验来了解湿度水平、地毯材料和清洁频率等环境因素如何影响尘螨种群。尘螨是微小的、看不见的生物，在屋尘中茁壮成长，是过敏原的主要来源。
研究室内环境中的尘螨含量很重要，因为尘螨是导致过敏反应和哮喘的主要原因，特别是在儿童和呼吸系统疾病个体中。这项研究有助于公共卫生官员、过敏者和房主做出基于数据的决策，以创造更健康的生活空间。此外，此类研究结果有助于构建规范、HVAC 设计标准和旨在最大限度地减少室内过敏原的清洁建议。
什么是试验设计(DOE)，以及为什么它对过敏原研究很重要
当我处理这个问题时，我还在研究生院，还没有参加试验设计(DOE)的第一门课程。因此，DOE 的 2k、中心复合和筛选等流行词对我没有任何意义。嘿，我甚至不知道除了多次使用因子设置的每个组合之外，还有更好的方法来设计试验。因此，虽然我设计的试验充分地完成了这项工作，但它并不是收集必要信息的最高效方法。
真实用例：使用 DOE 测量尘螨过敏原
试验
试验的目的是确定湿度水平、地毯类型和清洁频率对家庭环境中尘螨含量的影响。试验室是为了模拟家庭环境而设置，员工定期使用试验室进行吃饭和看电视，每个试验室的时间大致相同。（嘿！ 模拟现实世界的条件可能具有挑战性！）
在这些稍微受控的条件下，经过 8 周的时间后，收集粉尘样本，并使用标准化试验方法分析尘螨过敏原含量。这些结果提供了丰富的数据集，可用于了解每个因子单独和组合的情况下如何影响过敏原水平。
更喜欢观看？ 查看我们的分步视频教程，Cheryl 将利用 Minitab 中的 Quick Designs 完成这一精确试验。 在此处观看视频。
如何使用 Quick Designs 在 Minitab 中创建 DOE
如果当时有 Quick Designs 就好了。借助全新 Minitab Statistical Software 的 Quick Designs，您可以快速设计合理的试验，而无需成为 DOE 方法的专家。让我们看看在设计此试验时，Quick Designs 对我有何作用。
首先选择统计 > DOE > Quick Designs。您的第一步只需选择要考虑的因子数。
好的。这还不错。我知道我有三个因子，所以我将选择三因子设计。
我的下一个选择关乎我的因子类型。具体来说，我的因子是类别因子、连续因子还是混合物的组分？ 在这里，地毯类型是分类的，因为地毯类型是不同的组，而湿度和清洁频率是连续的，因为它们可以沿着连续体呈现不同的数字。
从上面的选项中，我知道我需要选择使用两个或三个连续因子创建试验。这很简单。
我的下一组选择基于我需要拟合的模型类型。我没有任何难以改变的因子，因此我需要确定是希望在响应上看到任何弯曲效应，还是只看到主效应和交互作用。由于我刚开始试验过程，因此我只关注主效应和交互作用，并从此屏幕选择估计主效应和交互作用效应。
最后，我需要做的就是确定三个因子中每个因子的低水平和高水平，以及是否想要多次运行每个设置（即复制）。
专业提示：虽然可以将这三个因子全部设置为几个不同的设置，但如果可以首先将每个因子限制为两个水平，则试验将更高效。Minitab 将自动为连续因子在中心添加几个点。
在 DOE 中选择正确的因子水平的重要性
说实话，这个过程中最困难的部分与科学问题有关，而不是统计问题。我不想轻视正确选择要研究的低水平和高水平因子的重要性。选择正确的因子水平包括根据先前的研究或实际考虑因素选择现实、相关且可能影响结果的范围。例如，湿度水平应跨越家庭中常见的值（例如 30%–70%），而地毯类型应代表住宅环境中广泛使用的材料。清洁频率水平应反映典型的家庭习惯。在本例中，每个月 1 到 4 次。理想情况下，水平应相隔足够远，以检测有意义的差异，但仍在实际值范围内。
设计精良的试验
我们已经完成了所有的设计选择，请单击确定，Minitab 已设置好要运行的适当的试验了。
开诚布公。这不是我运行的试验。在没有 Minitab Statistical Software 的 Quick Designs 等工具指导的情况下，我进行了一项试验，试验中的因子水平太多，导致没有足够的运行可供复制。经验教训。
成果：Quick Designs 如何挽救我的试验
使用 Quick Designs 可以高效地调查多个因子及其交互作用。像这样结构精良的 DOE 可确保湿度、地毯类型和清洁频率对尘螨含量的影响得到准确隔离和分析，从而得出可靠的结论。
最终，强大的 DOE 可增强试验的科学可信度，并支持数据驱动的建议，以改进产品和过程。有了 Minitab 的全新 Quick Designs，您将畅行无阻地获取唯有精心设计的试验才能提供的见解！
为什么 Minitab 中的 Quick Designs 使 DOE 比以往任何时候都更容易上手
试验设计并非必须复杂，尤其是当 Minitab 的 Quick Designs 等工具简化过程的每个步骤时。无论您是研究过敏原、改进产品还是解决现实世界的质量挑战，结构化的 DOE 都能为您提供清晰、切实可行的结果。
准备好简化您的试验并开始更快地获得见解了吗？
