用Design Expert安排正交试验的时候，怎么选表、正交因子的水平又该怎么安排，这个问题不能光盯着L9或者L16这一类传统的表号来看。在Design Expert里面，更常见的做法是先理清楚几个基本问题：因子到底有几个、每个因子设了多少个水平、这些因子属于什么类型，以及哪些交互作用需要被观察到，之后再根据这些信息去选对应的设计类型，让软件自己把试验矩阵给生成出来。两水平的筛选、多水平分类的比较，还有连续参数的优化，它们各自适用的设计其实是不太一样的。

　　一、Design Expert正交试验怎么选表

　　在动手选表以前，先要弄明白一件事，就是这次试验的目的究竟是为了把有影响的因子筛出来，还是为了找到一组参数比较合适的组合，因为目标不一样，选用的试验表也不能混在一起用。

　　1、两水平因子先看Factorial

　　如果每个因子只设置了高和低两个水平，那就可以在【File】菜单里点进【New Design】，然后选择【Factorial】下面的两水平设计。Design Expert既支持全因子设计，也支持部分因子设计，前者的好处是可以观察到主效应和交互作用，但因子一旦变多，试验的次数就会跟着往上涨；后者则能把试验量给压下来，只不过事后一定要去检查一下混杂关系。官方文档里也提到过，选了部分因子设计之后要去看一下别名结构，确认你关心的那些交互作用没有被混到一起去。

　　2、多水平因子选Multilevel Categoric

　　要是遇到的因子带有三个或者更多的水平，比如原料的种类、设备的型号、供应商的名称或者不同的处理方式，那就可以去选【Factorial】这一栏里的【Multilevel Categoric】。在设计界面当中把因子的名字、类型、水平数量以及每个水平具体叫什么填进去，再设一下重复的次数就可以了。官方教程也是通过这个入口去建立多水平分类试验的。

　　3、连续参数优化不要硬套正交表

　　遇到温度、时间、压力、浓度这一类连续变化的因子，如果初步的筛选已经做完了，下一步想去找一个比较合适的区间，那就可以转到【Response Surface】这个功能里来。官方教程里的说明是，响应面设计是专门用来做过程优化的，底下又分成好几种类型，像Central Composite、Box-Behnken、3-Level Factorial或者Optimal这些，可以根据自己的情况去选。

　　4、因子难以频繁调整时考虑Split-Plot

　　有一些因子，每改动一次都特别费时间，像炉子里的温度、设备的转速或者一批原料本身的性质，碰到这种情况就不要硬去随机切换了，可以考虑采用Split-Plot这种设计。官方教程也提醒过，那些很难逐次改变的因子，比较适合用Split-Plot Multilevel Categoric来处理，但有一点要留心，就是限制随机化会影响试验本身的能力，所以用的时候还是要谨慎一些。

　　二、Design Expert正交因子水平怎么安排

　　因子的水平要是安排得不合理，那就算软件把表生成得再整齐，也没有实际的意义。水平要能覆盖住真实的工艺范围，同时又要绕开那些设备根本做不到、样品容易报废，或者结果之间拉不开差距的区域。

　　1、数值型因子写实际上下限

　　温度这一类因子的水平，可以直接写成80和100，时间就写20和40，不要笼统地只标一个低、中、高就完事了。这些上下限应该来自平时的工艺经验、前期做过的预实验，或者设备本身的能力边界，因为范围如果拉得太窄，结果之间很可能看不出什么差别，拉得太宽了，又容易出现根本做不了的无效组合。

　　2、分类因子按真实选项填写

　　供应商A、供应商B、供应商C，或者材料一、材料二、材料三，这类信息应当作为名义水平来录入，不要为了图方便就顺手把它们写成1、2、3，然后直接当成连续的数字去分析，因为这些数字之间本身是不存在真实的距离关系的，这么处理会带来错误。

　　3、交互作用要提前想清楚

　　如果温度和时长之间有可能互相影响，或者材料的类型和加工的方式存在某种联动，那在选表的时候就要给这些交互作用留出分析的空间。部分因子设计虽然能把试验的次数降下来，可是一旦把关键的交互作用给混掉了，回头再去解释结果就变得非常困难了。

　　4、必要时增加重复和中心点

　　安排重复试验能够帮助判断数据波动的大小，而在两水平设计当中加进中心点，则可以帮助观察是不是已经出现了弯曲的趋势。所以在考虑试验次数的时候，不能只盯着成本去看，还要看后面拿了数据以后，到底能不能对结果做出一个比较靠得住的解释。

　　三、Design Expert试验表生成后怎么复核

　　设计表生成之后，不要马上就安排实验，先把整张表仔细过上一遍，检查一下那些组合是不是都做得了、运行的顺序合不合理、记录的字段又是不是都写全了。

　　1、检查危险组合

　　有些参数单独拿出来看都是挺合理的，可是一旦凑到一起，就有可能超出设备能承受的范围，比如高温再叠加上长时间，或者高浓度再加上高压力，像这一类危险的组合要趁早标记出来。Design Expert的入门资料里也建议，在正式执行以前应该把所有的组合都检查一次，看看它们是不是安全，又能不能产生有效的信息。

　　2、检查随机顺序

　　试验表生成出来之后，通常都会带上一个随机运行的顺序，不要为了操作上省事就随便把它改成从低到高这样排下去，否则设备的漂移、环境条件的变化还有批次之间的差异，这些东西就可能混进结果里面去了。要是实在需要分批来执行，可以用Block这个功能去把批次记录下来。

　　3、保留因子说明

　　每一个因子都应该把它的单位、上下限是怎么来的、分类水平的含义，以及哪些组合是不能执行的，这些信息都写清楚。到了后面去分析异常点的时候，才能判断得出来那到底是工艺本身的波动、录入时出的错，还是当初水平安排得就不太对。

　　总结

　　Design Expert正交试验怎么选表，先看清楚因子到底是两水平、多水平分类，还是连续的参数在等着做优化，然后再去选对应的设计类型，看是Factorial还是Multilevel Categoric，是Response Surface还是Split-Plot。Design Expert正交因子水平怎么安排，关键在于按照真实的工艺边界去填那些数值，按照实际的类别去录入分类因子，而且事先就要把交互作用、重复的次数还有要不要加中心点这些事想好。等试验表生成出来之后，再去把危险的组合、随机的顺序和批次的记录这些都复核一遍，这样一来后面的分析才更容易把道理讲明白。