1.3.2 專業術語、定義

此外，本書還定義了以下專業術語。

1. 功能（function）

功能指的是系統為實現其目標而進行的工作。功能可以用輸入-輸出關系的數學形式表示。

2. 穩健性（robustness）

穩健性指的是在各種噪聲條件下，系統功能的可變性程度。

系統功能可以通過穩健性來評定。信噪比是評定穩健性的量化指標，信噪比越大，穩健性越好。

3. 信噪比（signal-to-noise ratio）

信噪比的概念源自通信理論，其原義是信號功率與噪聲功率之比，并且用dB（分貝）值表示。在穩健參數設計中，信噪比指的是功能變異中有益效應與有害效應之比，或者有用功與無用功之比，并且用db（分貝）表示，以示與通信理論中信噪比dB的不同。

由輸入信號值的有意變化引起的輸出響應變化是有用的效應，當理想功能為零點比例式時，通過零點的直線的斜率是有用的項；由噪聲因子引起的輸出響應變化是有害的效應，噪聲因子的影響使得實際功能偏離理想功能。

4. 靈敏度（sensitivity）

靈敏度指的是由輸入變量的單位變化引起的輸出響應的變化量。

靈敏度通常用db（分貝）值表示。對于動態特性的情況，靈敏度為輸入信號的線性系數β的平方β2；對于望目特性的情況，靈敏度為輸出特性的平均值μ的平方μ2。

5. 噪聲（noise）

噪聲指的是干擾系統功能的變量。

噪聲由內噪聲、外噪聲和產品間噪聲組成。產品材料或元部件老化、變質、磨損等，這些是內噪聲；用戶的使用條件，如溫度、濕度、電壓等不同，這些是外噪聲；制造過程中5MIE（人力、機器、材料、方法、測量、環境）的變化，這些是產品間噪聲。

6. 信號（signal）

信號指的是系統的輸入變量，用戶有意更改該變量以獲得輸入-輸出關系中預期的響應值。

信號分為主動信號和被動信號。主動信號是用戶操作系統以獲得預期的響應，例如，用方向盤的旋轉角度來改變車輛的方向；被動信號是用戶通過響應讀取未知的輸入值的一種方法，例如，熱測量中被測物體的溫度。在這兩種情況下，輸出響應都會因信號值的改變而改變。但是，用戶希望在主動情況下能獲得響應的值，而在被動情況下能獲得信號的值。

用戶操作條件中的任何變量，要么是信號，要么是噪聲。

7. 動態特性（dynamic characteristics）

動態特性指的是根據信號的值不同有多個理想目標值的輸出響應。

動態特性與信號之間的關系可以用輸入-輸出函數的形式表示。在大多數情況下，系統功能的輸出響應是動態特性。

根據信號的類型，動態特性分為主動型動態特性和被動型動態特性。所有行走機械的操作特性均為主動型動態特性，而所有測量系統的測量特性均為被動型動態特性。

8. 靜態特性/非動態特性（static characteristics/non-dynamic characteristics）

靜態特性/非動態特性指的是具有固定目標值的輸出響應。

根據目標值的不同，靜態特性可分為四類：望目特性、望零特性、望小特性和望大特性。望目特性為正數，目標值大于零，如產品的尺寸等；望零特性可正可負，目標值為零，如產品的翹曲等；望小特性為正數，目標值為零，如產品中雜質的含量等；望大特性為正數，目標值為無窮大，如產品的強度等。

9. 內設計（inner array）

對可控因子/標示因子進行的實驗安排，稱為內設計。

由于在一組實驗中需要考慮許多設計參數作為可控因子，因此，推薦用正交表進行內設計，用于內設計的正交表稱為內表。內表中的每個實驗將運用信噪比和靈敏度來評定其穩健性。

10. 外設計（outer array）

對噪聲因子/信號因子進行的實驗安排，稱為外設計。

當在一組實驗中需要考慮多個噪聲因子時，既可以用正交表進行外設計，也可以用復合噪聲因子進行外設計。用于外設計的正交表稱為外表。