實驗設計的常用設計方法

A. 試驗設計（DOE）的類型有哪些

試驗設計（DOE）的類型有哪些?
（1）因子設計。
因子設計的目的是通過試驗明確哪些自變數X顯著地影響著響應變數Y：對於那些自變數X並不顯著地影響著Y的，在建立Y=f（X）的相關關系時應予以刪除；對於哪些自變數X顯著地影響著Y，則應予以保留。
依其目的稱為「因子篩選設計」。由於這種試驗的目的是針對因子的，因此這種試驗設計屬於「因子設計」或稱「析因設計」。
在因子設計中，又可以按因子水平的個數而分為二水平因子設計、三水平因子設計和混合水平因子設計幾類。而實踐證明：在因子設計中，使用二水平正交試驗法，再加若干中心點的設計方法最簡單有效。在因子設計中，又可分為全因子試驗設計和部分因子設計兩大類。
（2）回歸設計。
回歸設計的目的是找出響應變數Y與自變數X間的關系式，從而進一步找出自變數X取什麼值時將會使Y達到最佳值。由於這種試驗的目的是針對回歸關系的，這種試驗設計稱為「回歸設計」。回歸設計中常用的是響應曲面方法，它是以建立二次回歸方程為主要研究手段的方法。
（3）穩健性設計。
穩健性是指過程的抗干擾的能力要強，即當過程受到難以控制的因子（或稱為「雜訊」）的嚴重影響時，過程輸出Y的波動或變異性要足夠小。為做到這一點，應盡量選擇那些使得系統對雜訊變化不敏感的控制因子的某種水平的組合來達到目的，這就是「穩健參數設計」。在國內，這類設計通常被稱為「田口參數設計方法」。
（4）混料設計。
如果討論的是配方問題，則研究的是在整個產品中各個分量所佔的比率問題，顯然，這些比率的總和應為100%。研究這類問題的試驗設計稱為「混料設計」。
（5）調優運算。
現有的過程條件已基本上滿足要求，但是希望獲得更好的結果，這時可以在原有條件的基礎上稍加調整來尋求解決，這就是「調優運算」法所解決問題。

B. 有哪些常見的實驗方法

1 控制變數法：這個應該是最常見的實驗方法。

例如，在「探究壓強與哪些因素有關」、「探究電流與電阻的關系」、「研究弦樂器的音調與弦的松緊、長短和粗細的關系」等實驗中都用到了該實驗方法。

2 類比法：例如，在學習電流時，為了更好地理解，與生活中熟悉的水流作類比。

實驗+推理法：有些理論只有在理想空間里才能通過實驗得出，此時，我們可以在現實條件實驗的基礎上推導出來這些理論。

例如，在初二我們學過牛頓第一定律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。我們知道，物體在運動過程中必定會受到阻力作用，但是我們通過多次實驗，可以推出這一結論。

3 描述法：例如，在生活中是不存在光線的，我們為了更好地學習光，才引進了「光線」這一詞。

4 轉換法：例如，我們在學習「聲音是振動產生的」這一知識時，我們把音叉的微小簡答振動轉換為乒乓球的擺動。使實驗現象更為明顯。

5 模型法：我們在學習原子結構時，為了更好地認識原子的內部結構，用太陽系模型代表原子結構。

(2)實驗設計的常用設計方法擴展閱讀：

物理實驗是初高中階段物理課程中包含的相關實驗，包括電學實驗、力學實驗、熱學實驗、光學實驗等等，常用於驗證物理學科的定理定律。

實驗物理是相對於理論物理而言，理論物理是從理論上探索自然界未知的物質結構、相互作用和物質運動的基本規律的學科。

理論物理的研究領域涉及粒子物理與原子核物理、統計物理、凝聚態物理、宇宙學等，幾乎包括物理學所有分支的基本理論問題。而實驗物理主要是從實驗上來探索物質世界和自然規律。

實驗室使用守則

1、為保護實驗儀器和保持環境衛生，學生必須脫鞋進入實驗室。

2、實驗室是全校師生進行實驗教學和科研活動的場所，學生進入實驗室後要保持肅靜，遵守紀律。

3、做實驗前，認真聽教師講解實驗目的、步驟、儀器的性能操作、方法和注意事項，認真檢查所需儀器設備是否完知世好齊全，如有缺損要及時向教師報告。

4、實驗時要遵守操作規程，按照實驗步驟認真操作。

5、實驗時要注意安全，防止意外發生。

6、愛護實驗室儀器設備。

7、實驗完畢要認真清理儀器設備，關閉水源電源。

性質

1.真理性：物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘，反映出物質運動的客觀規律。

2.和諧統一性：神秘的太空中天體的運動，在開普勒三定律的描繪下，顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一，也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。

麥克斯韋電磁理論的建立，又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動攔猛慧性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。

3.簡潔性：物理規律的數學語言，體現了物理的簡潔明快性。如：牛頓第二定律，愛因斯坦的質能方程，法拉第電磁感應定律。

4.對稱性：對稱一般指物體形狀的對稱性，深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如：物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。

5.預測性：正確的物理理論，不僅能解釋當時已發現的物理現象，更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在，盧瑟福預言中子的存在，菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑，狄拉克預言電子的存在。

6.精巧性：物理實驗具有精巧性，設計方法的巧妙，使得物理現象更加明顯。

C. 物理實驗的常用設計方法有哪些

D. 常用的試驗設計方法有哪些分別在什麼情況下使用

成的試驗設計方法比較多，首先可以根據自己的設想，有針對性的進行小規模的設置，這種基本上都實驗室使用

E. 請列舉兩種常用的實驗設計方法

科學研究的方法有三種： 一種是歸納法，第二種是實驗驗法， 第三種是演繹法。
歸納法：就是通過對客觀存在的一系列典型事物 （或經驗） 進行觀 察，從掌握典型事物的典型特點、典型關系、 典型規律入手，進而分 析研究事物之間的因果關系， 從中找出事物變化發展的一般規律， 這 種從典型到一般的研究方法也稱為實證研究。
實驗法：就是認為地為某一實驗創造一定條件， 觀察其實際試驗結 果， 給予這些條件的對比試驗的實際結果進行比較分析， 尋找外加條 件與實驗結果之間的因果關系。 如果經過多次試驗， 而且總是得到重 復相同的結果， 那就可以得出結論， 這里存在某種普遍適用的規律性。
演繹法：就是從一般性的前提出發，通過推導即「演繹」，得出具體陳述或個別結論的過程。演繹推理的邏輯形式對於理性的重要意義在於，它對人的思維保持嚴密性、一貫性有著不可替代的校正作用。演繹推理的最典型、最重要的應用，通常存在於邏輯和數學證明中。

F. 請列舉兩種常用的實驗設計方法

科學研究的方法有三種：
一種是歸納法，第二種是實驗驗法，
第三種是演繹法。
歸納法：就是通過對客觀存在的一系列典型事物
（或經驗）
進行觀
察，從掌握典型事物的典型特點、典型關系、
典型規律入手，進而分
析研究事物之間的因果關系，
從中找出事物變化發展的一般規律，
這
種從典型到一般的研究方法也稱為實證研究。
實驗法：就是認為地為某一實驗創造一定條件，
觀察其實際試驗結
果，
給予這些條件的對比試驗的實際結果進行比較分析，
尋找外加條
件與實驗結果之間的因果關系。
如果經過多次試驗，
而且總是得到重
復相同的結果，
那就可以得出結論，
這里存在某種普遍適用的規律性。
演繹法：就是從一般性的前提出發，通過推導即「演繹」，得出具體陳述或個別結論的過程。演繹推理的邏輯形式對於理性的重要意義在於，它對人的思維保持嚴密性、一貫性有著不可替代的校正作用。演繹推理的最典型、最重要的應用，通常存在於邏輯和數學證明中。

G. 實驗室設計方法常用的有幾種

1、初步設計：初步設計的內容主要包括設計依據、設計構思、總平面圖、主要材料用量、工藝設計、主要設備選型、三廢治理等。
2、施工圖設計：根據初步設計文件的內容，安諾凈化給出有關工程的尺寸、細部做法等指導現場施工安裝、安排材料設備，並做出預算是實驗室設計的最後階段。在進行施工圖設計時不僅需要進行暖通風及其他有關的設備系統的設計，還需交代它們的位置凈距、坐標、標高、構造形式、節點詳圖、用料做法、尺寸、坡向、材質型號、施工安裝等的技術要求。