1.2.1 目的和假設不同

傳統實驗設計法由英國統計學家費歇爾爵士在20世紀20年代創建，比田口玄一博士創建的穩健參數設計法早30年左右。

從本質上講，傳統實驗設計法是一種有效設計實驗并分析結果的方法，它探索因果關系，主要用于生物、醫學、農業和社會科學等研究領域。當實驗設計法在科學領域應用時，只能有一種因果關系，也就是說，只有一個方程來描述特定的現象。然而，在工程領域，如果要實現特定的目標或產品功能，會有很多種設計方法，因此也就會存在很多的方程。工程師們需要找到最佳的設計，這就是以最低的成本實現抵抗各種噪聲干擾的穩健功能的設計。這也就是穩健參數設計法要解決的問題之一。通過以上比較，可以看到穩健參數設計法和傳統實驗設計法在目標上是不同的。

傳統實驗設計法的一個重要問題是：缺乏對因子之間相互關系的研究，僅僅研究可控因子之間的交互作用。因此，在科學研究中，經常用可控因子之間的交互作用來解釋各種現象。

當一個因子變化的結果影響另一個因子變化的結果時，我們就稱這兩個因子之間有交互作用。例如，因子A有兩個水平A1、A2，當另外一個因子B處于B1水平時，A1水平的結果和A2水平的結果相比有一個量值；當B處于B2水平時，A1水平的結果和A2水平的結果相比的量值有了變化。因此，交互作用就是因子影響結果的不一致或不再現。

傳統觀念里，產品首先是設計，其次是制造，最后是銷售，質量改進通常是基于用戶的意見反饋。而在質量工程學中，必須在產品功能的穩健性進行優化后再設計產品，應用質量工程學的最好階段是技術開發和產品設計階段。交互作用會導致結論不一致或不再現，所以必須盡量避免可控因子之間的交互作用，這是提高研究工作有效性的最重要方法。

傳統實驗設計法的另一個重要問題是：因子影響效果的重要性是通過統計方法相對隨機誤差進行測試的，隨機誤差與統計過程控制圖中的隨機原因很相似。而在質量工程學中，噪聲包含所有的干擾源：內噪聲、外噪聲和產品間噪聲，每個干擾源對實驗的影響都比隨機誤差大得多。在穩健參數設計中，噪聲因子是有目的地引進的，并且有目的地在實驗中進行放大。

傳統實驗設計法基于兩個重要假設：

1）噪聲服從正態分布；

2）噪聲有相同的變異性。

在質量工程學中，噪聲因子的分布并不一定要服從正態分布。例如，產品隨時間的劣化、老化就不服從正態分布。但是，真正重要的是，在質量工程學中沒有噪聲變異性相同的例子。我們真正要做的是確定可控因子兩個水平的變異性是否存在差異，如果存在較大差異，就選擇變異性較小的可控因子水平，這樣就得到了穩健的條件。換句話講，如果存在相同的變異性，使變異性最小化的參數設計的目的就不可能達到。也就是說，相同變異性假設在穩健參數設計中不存在。

穩健參數設計不是傳統實驗設計。傳統實驗設計的觀點和研究方法，不應和穩健參數設計的觀點及研究方法混為一談。