DOE試驗設(shè)計一種安排試驗和分析試驗數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計方法。DOE試驗設(shè)計主要對試驗進(jìn)行合理安排，以較小的試驗規(guī)模、較短的試驗周期和較低的試驗成本，獲得理想的試驗結(jié)果以及得到科學(xué)的結(jié)論。

試驗設(shè)計是研究作用因素X’s與關(guān)鍵質(zhì)量特性CTQ’s之間關(guān)系的方法論。所要達(dá)到的目的是分析得出“哪些自變量X顯著地影響著Y，怎樣去改變這些自變量X或者這些自變量X取什么值時將會使Y達(dá)到最佳值”。

DOE試驗設(shè)計基本術(shù)語：

因子：又稱因素, 是指影響響應(yīng)變量（ Y1、Y2、…Ym ）的那些變量（X1、X2、…Xn），即影響試驗考核指標(biāo)的量。因子又分為可控因子和不可控因子。

水平：為研究因子（X）對響應(yīng)的影響（Y），需要用到因子的兩個或更多個不同的取值，這些取值稱為因子的水平或設(shè)置。

處置：在各因子選定了各自的水平之后，其組合被稱為處置。

試驗單元：指對象、材料或制品等載體，處理（及試驗）應(yīng)用其上的最小單位稱為試驗單元。

模型與誤差：考慮到影響響應(yīng)變量Y的可控因子是X1、X2、…Xn，因此在試驗設(shè)計中建立的數(shù)學(xué)模型是：Y=f（X1、X2、…Xn）+?

主效應(yīng)：在農(nóng)田試驗中，考慮2個因子，每個因子皆2水平。A：澆水。低水平：水少，高水平：水多；B：施肥。低水平：肥少，高水平：肥多；以產(chǎn)量Y作為響應(yīng)變量。

DOE試驗設(shè)計的一般步驟：

明確試驗的目的：如提高電機(jī)的輸出力矩。

選定‘Y’- 響應(yīng)變量：輸出力矩

選定‘X’ -自變量：經(jīng)分析，可能影響輸出力矩的因子包括充磁量、定位角度、定子線圈匝數(shù)。

測量系統(tǒng)分析：不管是什么樣的數(shù)據(jù)類型，在運行實驗之前，必須要驗證測量系統(tǒng)，來自量具的變異應(yīng)該小于20%。

選擇‘X’ 變量的水平：水平數(shù)的選擇，取決于實驗之目的，以及響應(yīng)變量的函數(shù)形狀。如果是利用篩選實驗來搜索重要的變量，通常采用2 水平。如果數(shù)據(jù)是潛在的非線性響應(yīng), 不要構(gòu)建線性模型，為了找出曲線的關(guān)系，“X” 變量的水平需要超過2，如3水平。