Minitab 18 入門應用培訓教程

Minitab

18

入門?2017

by

Minitab

Inc.

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reserved.Minitab?,

Quality.

Analysis.

Results.?

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Minitab

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their

respective

owners.Release

18.1.02內容1

簡介................................................................................................................................................................................5概述.......................................................................................................................................................................................................................5示例.......................................................................................................................................................................................................................5Minitab

用戶界面...............................................................................................................................................................................................5項目和工作表.....................................................................................................................................................................................................6數(shù)據(jù)類型..............................................................................................................................................................................................................7打開并檢查工作表...........................................................................................................................................................................................7在下一章中.........................................................................................................................................................................................................82

用圖形表示數(shù)據(jù).............................................................................................................................................................9概述.......................................................................................................................................................................................................................9探測數(shù)據(jù)..............................................................................................................................................................................................................9檢查兩個變量之間的關系...........................................................................................................................................................................14在一個頁面上排列多個圖形.......................................................................................................................................................................17保存

Minitab

項目...........................................................................................................................................................................................19在下一章中.......................................................................................................................................................................................................193

分析數(shù)據(jù)......................................................................................................................................................................20概述.....................................................................................................................................................................................................................20對數(shù)據(jù)進行匯總摘要....................................................................................................................................................................................20比較兩個或更多均值....................................................................................................................................................................................22使用

Minitab

的

Project

Manager.................................................................................................................................................................28在下一章中.......................................................................................................................................................................................................294

評估質量......................................................................................................................................................................30概述.....................................................................................................................................................................................................................30評估過程穩(wěn)定性..............................................................................................................................................................................................30評估過程能力..................................................................................................................................................................................................35在下一章中.......................................................................................................................................................................................................375

設計實驗......................................................................................................................................................................38概述.....................................................................................................................................................................................................................38創(chuàng)建設計的試驗..............................................................................................................................................................................................38查看設計............................................................................................................................................................................................................41將數(shù)據(jù)輸入到工作表....................................................................................................................................................................................41分析設計............................................................................................................................................................................................................42使用存儲的模型進行其他分析..................................................................................................................................................................45保存項目............................................................................................................................................................................................................48在下一章中.......................................................................................................................................................................................................493Minitab

18

入門內容6

重新執(zhí)行分析...............................................................................................................................................................50概述.....................................................................................................................................................................................................................50啟用和輸入會話命令....................................................................................................................................................................................50重新執(zhí)行一系列命令....................................................................................................................................................................................52使用

exec

文件重復進行分析.....................................................................................................................................................................53在下一章中.......................................................................................................................................................................................................557

顯示

Minitab

中的結果..................................................................................................................................................56概述.....................................................................................................................................................................................................................56將輸出發(fā)送到

Microsoft

PowerPoint.........................................................................................................................................................56在下一章中.......................................................................................................................................................................................................578

準備工作表...................................................................................................................................................................58概述.....................................................................................................................................................................................................................58從不同源獲取數(shù)據(jù).........................................................................................................................................................................................58準備工作表以進行分析................................................................................................................................................................................60在下一章中.......................................................................................................................................................................................................639

自定義

Minitab..............................................................................................................................................................64概述.....................................................................................................................................................................................................................64設置選項............................................................................................................................................................................................................64創(chuàng)建自定義工具欄.........................................................................................................................................................................................66指定快捷鍵.......................................................................................................................................................................................................67還原

Minitab

的默認選項.............................................................................................................................................................................68保存項目............................................................................................................................................................................................................69索引.................................................................................................................................................................................704Minitab

18

入門簡介1

簡介概述Minitab

18

入門

介紹了

Minitab

中的一些最常用的功能和任務。大部分統(tǒng)計分析都需要執(zhí)行一系列步驟，這些步驟通常由背景知識或您要調查的主題領域來指導完成。第

2

章到第

5章介紹了以下步驟：?利用圖形探測數(shù)據(jù)?進行統(tǒng)計分析??評估質量設計試驗在第

6

章到第

9

章，您學習如何執(zhí)行以下操作：?使用快捷方式自動執(zhí)行將來的分析?百分比結果??準備工作表自定義

Minitab示例某家在網(wǎng)上銷售圖書的公司具有三個區(qū)域出貨中心。每個出貨中心都是用不同的計算機系統(tǒng)來輸入和處理訂單。該公司想要確定最高效的計算機系統(tǒng)，并在每個出貨中心使用該計算機系統(tǒng)。在整個

Minitab

18

入門

中，您學習了使用

Minitab

來分析來自出貨中心的數(shù)據(jù)。您可以創(chuàng)建圖形并執(zhí)行統(tǒng)計分析來確定具有最高效計算機系統(tǒng)的出貨中心。然后集中分析來自此出貨中心的數(shù)據(jù)。首先，您將創(chuàng)建控制圖，以檢驗該出貨中心的過程是否受控制。然后，執(zhí)行能力分析，以檢驗過程是否在規(guī)格限制內運行。最后，您執(zhí)行設計的試驗以確定改進這些過程的方法。您也學習了有關會話命令以及如何生成報表、準備工作表和自定義

Minitab。Minitab

用戶界面在開始您的分析之前，請打開

Minitab，然后檢查

Minitab

用戶界面。從

Windows

任務欄中，選擇開始

>

所有程序

>Minitab

>

Minitab

18。默認情況下，打開

Minitab

時會顯示兩個窗口和一個最小化的窗口。會話窗口會話窗口將以文本格式顯示分析的結果。并且，在此窗口中，還可以在“命令行”窗格中輸入會話命令，而無需使用

Minitab

的菜單。5Minitab

18

入門簡介工作表此工作表與電子表格類似，您可在其中輸入和排列您的數(shù)據(jù)。您可以打開多個工作表。Project

Manager第三個窗口是

Project

Manager，已在工作表下最小化。會話窗口工作表-

列-

行-

單元格Project

Manager項目和工作表可在項目中處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行分析以及生成圖形。一個項目中可以包含一個或多個工作表。項目

(.MPJ)

文件可存儲以下項目：?工作表?圖形?會話窗口輸出?歷史會話命令?對話框設置?窗口布局?選項工作表

(.MTW)

文件可存儲以下項目：?數(shù)據(jù)列?常量?矩陣?響應變量的模型?設計對象?列說明?工作表說明6Minitab

18

入門簡介???到達：交貨日期和時間天數(shù)：交貨時間（天數(shù)）狀態(tài)：交貨狀態(tài)按時指示發(fā)運的書籍已按時收到。延遲訂單指示由于目前沒有庫存，尚無法發(fā)運書籍。遲到指示在下單六天或更長時間后收到書籍出貨信息。?距離：出貨中心到交貨地點的距離在下一章中現(xiàn)在，您已經(jīng)打開工作表，準備開始使用

Minitab。在下一章中，您將使用圖形來檢查數(shù)據(jù)的正態(tài)性并檢查變量之間的關系。8Minitab

18

入門用圖形表示數(shù)據(jù)2.

選擇圖形

>

直方圖。3.

選擇包含擬合，然后單擊確定。4.

在圖形變量中，輸入天數(shù)。5.

單擊多圖形，然后單擊按變量分組選項卡。6.

在按變量分組在同一圖中分列中，輸入中心。7.

單擊每個對話框中的確定。10Minitab

18

入門用圖形表示數(shù)據(jù)2.

在文本中，輸入交貨時間直方圖。3.

單擊確定。4.

右鍵單擊此直方圖，然后選擇添加

>

腳注。5.

在腳注中，輸入西部中心：交貨時間最短，變異性最低。6.

單擊確定。含已編輯標題和新腳注的直方圖13Minitab

18

入門用圖形表示數(shù)據(jù)解釋結果組塊式直方圖現(xiàn)在具有一個更具描述性的標題和腳注，可提供簡要的分析結果解釋。檢查兩個變量之間的關系圖形可以幫助您確定變量之間是否存在關系，以及關系的強度。了解變量之間的關系可幫助您確定哪些變量對于分析重要，以及還需要選擇哪些分析。因為每個出貨中心只為一個區(qū)域提供服務，您認為到交貨地點的距離不會對交貨時間造成很大的影響。要驗證上述觀點以消除距離作為潛在重要因子的可能性，可以檢驗每個中心的交貨時間與交貨距離之間的關系。創(chuàng)建含組的散點圖使用散點圖可以檢驗兩個變量之間的關系。您可以從“圖形”菜單選擇散點圖，也可以使用

Minitab

協(xié)助。此協(xié)助可指導您完成您的分析，并幫助您信心十足地解釋分析結果。此協(xié)助可用于大多數(shù)基本的數(shù)據(jù)統(tǒng)計檢驗、圖形、質量分析和DOE（試驗設計）?？稍谝韵虑闆r下使用此協(xié)助：?您需要使用協(xié)助來幫助您為分析選擇正確的工具。?您需要使用包含更少技術術語并且更容易完成操作的對話框。??您需要讓

Minitab

為您檢查分析假設。您需要包含更多細節(jié)并且可詳細說明如何解釋您的分析結果的輸出。1.

選擇協(xié)助

>

圖形分析。2.

在繪制變量之間的關系圖形下，單擊散點圖（組）。3.

在Y

列中，輸入天數(shù)。4.

在X

列中，輸入距離。5.

在X

列數(shù)中，選擇

1。6.

在X1中，輸入中心。7.

單擊確定。14Minitab

18

入門用圖形表示數(shù)據(jù)匯總報表匯總報表包含天數(shù)與距離的散點圖（在同一圖形上重疊出貨中心）。此報告還可為每個出貨中心提供更小的散點圖。診斷報表診斷報表提供有關您的數(shù)據(jù)中可能的模式的指導。散點圖上的點不會顯示天數(shù)與距離之間的透明關系。每個中心的擬合回歸線相對呈水平狀，表明交貨位置到出貨中心的距離遠近對交貨時間沒有影響。描述性統(tǒng)計報表描述性統(tǒng)計報表包含每個出貨中心的描述性統(tǒng)計數(shù)據(jù)。15Minitab

18

入門用圖形表示數(shù)據(jù)報表卡報表卡提供了有關如何檢查是否存在異常數(shù)據(jù)的信息。報表卡還指示

Y

變量和

X

變量之間存在一定的關系。Y

變量是天數(shù)，X

變量是距離和中心?；仡櫼幌律Ⅻc圖指示天數(shù)和距離之間似乎不存在任何關系的情況。但是，天數(shù)和出貨中心之間可能存在關系，您將在下一章第

20

頁上的分析數(shù)據(jù)中進行進一步研討。16Minitab

18

入門用圖形表示數(shù)據(jù)在一個頁面上排列多個圖形使用

Minitab

的圖形布局工具可以將多個圖形放在一頁中。也可以在布局中添加注解，并且在布局中編輯單個圖形。要向您的主管顯示出貨數(shù)據(jù)的圖形分析的初步分析結果，請在一個頁面上排列匯總報表和組塊式直方圖。創(chuàng)建圖形布局1.

確保散點圖匯總報表處于活動狀態(tài)，然后選擇編輯器

>

布局工具。所有已打開圖形的的列表用于在布局中移出和移入圖形的按鈕要移入布局的下一個圖形布局中已包含散點圖匯總報表。2.

要在一個頁面中排列兩個圖形，請在行中輸入

1。3.

單擊匯總報表，并將其拖放到布局的右側。4.

單擊向右箭頭按鈕

以將組塊式直方圖放置在布局的左側。5.

單擊完成。17Minitab

18

入門用圖形表示數(shù)據(jù)打印圖形布局您可以打印任何

Minitab

窗口，包括圖形或布局。1.

選擇窗口

>

布局，然后選擇文件

>

打印圖形。2.

單擊確定。保存

Minitab

項目Minitab

數(shù)據(jù)均保存在工作表中。您也可以保存

Minitab

項目，其中包含您的所有工作，包括工作表、會話窗口輸出、圖形、會話歷史記錄和對話框設置。1.

選擇文件

>

將項目另存為。2.

瀏覽至要用于保存您的文件的文件夾。3.

在文件名中，輸入

MyGraphs。4.

單擊保存。在下一章中圖形輸出表明這三個出貨中心對書籍訂單的交貨時間均不相同。在下一章中，將顯示描述性的統(tǒng)計資料，并執(zhí)行方差分析

(ANOVA)

來檢驗這些出貨中心之間的差異是否具有顯著的統(tǒng)計意義。19Minitab

18

入門分析數(shù)據(jù)3

分析數(shù)據(jù)概述統(tǒng)計學領域提供有關收集、匯總、分析數(shù)據(jù)以及解釋分析結果的方法。您可以使用數(shù)據(jù)統(tǒng)計來描述數(shù)據(jù)和進行推斷。然后就可以使用這些推斷來改進過程和產(chǎn)品。Minitab

提供了許多統(tǒng)計分析方法，如回歸、方差分析、質量工具和時間系列。內置的圖形可幫助您可視化您的數(shù)據(jù)，并驗證您的分析結果。在

Minitab

中，您也可以顯示和存儲統(tǒng)計數(shù)據(jù)和診斷度量標準。在本章中，您可評估遲到訂單和延遲訂單數(shù)量，并檢驗在交貨時間方面三個出貨中心之間的差異是否具有顯著的統(tǒng)計意義。對數(shù)據(jù)進行匯總摘要描述性統(tǒng)計量總結并描述數(shù)據(jù)的顯著特征。使用

顯示描述性統(tǒng)計量

可確定每個出貨中心準時交貨了多少書籍訂單，有多少訂單逾期，有多少訂單開始時就出現(xiàn)訂單延遲。顯示描述性統(tǒng)計量1.

打開樣本數(shù)據(jù)出貨數(shù)據(jù).MTW。2.

選擇統(tǒng)計

>

基本統(tǒng)計

>

顯示描述性統(tǒng)計量。3.

在變量中，輸入天數(shù)。4.

在按變量分組（可選）中，輸入中心狀態(tài)。對于大多數(shù)

Minitab

命令，只需完成主對話框就可以執(zhí)行命令。您通?？梢允褂米訉υ捒騺硇薷姆治龌蝻@示附加輸出（如圖形）。5.

單擊統(tǒng)計量。6.

取消選中第一個四分位數(shù)、中位數(shù)、第三個四分位數(shù)、N

非缺失和N

缺失。20Minitab

18

入門分析數(shù)據(jù)5.

在假設等方差的比較過程下，選中Tukey。6.

單擊確定。7.

單擊圖形。對于許多統(tǒng)計命令，Minitab

都提供了有助于解釋結果和評估統(tǒng)計假設有效性的圖形。這些圖形稱為內置圖形。8.

在數(shù)據(jù)圖下，選中區(qū)間圖、單值圖和數(shù)據(jù)箱線圖。9.

在殘差圖下，選擇四合一。10.

單擊每個對話框中的確定。單因子方差分析:

天數(shù)

與

中心方法原假設所有均值都相等備擇假設并非所有的均值都相等顯著性水平

α

=

0.0523Minitab

18

入門分析數(shù)據(jù)未使用的行

17已針對此分析假定了相等方差。因子信息因子

水平數(shù)值中心3中部,

東部,

西部方差分析來源

自由度

Adj

SS

Adj

MSF

值P

值中心誤差合計2299301114.6

57.317

39.19

0.000437.3551.91.462模型匯總R-sq（調

R-sq（預SR-sq整）測）1.20933

20.77%20.24%19.17%均值中心中部N均值

標準差95%

置信區(qū)間99

3.9841.280

(3.745,

4.223)1.252

(4.215,

4.689)1.090

(2.746,

3.217)東部

101

4.452西部

102

2.981合并標準差

=

1.20933Tukey

配對比較使用

Tukey

方法和

95%

置信度對信息進行分組中心東部

101

4.452中部

99

3.984西部

102

2.981N均值分組BAC不共享字母的均值之間具有顯著差異。解釋會話窗口輸出假設檢驗的決策過程基于

p

值，該值可指示在原假設實際上為真時，錯誤否定原假設的概率。24Minitab

18

入門分析數(shù)據(jù)??如果p

值小于或等于預先確定的顯著性水平（用

α

或

alpha

表示），則否定原假設，轉而支持另一個假設。如果

p

值大于

α

水平，則不能否定原假設，也不能聲明支持備擇假設。在

α

等于

0.05

時，方差分析表中的

p

值

(0.00)

可提供足夠的證據(jù)用于判斷至少兩個出貨中心的平均交貨時間顯著不同。Tukey

檢驗的結果包含在分組信息表中，其中列出了顯著性和非顯著性比。由于每個出貨中心在不同的組中，所有出貨中心的平均交貨時間相互之間也顯著不同。方差分析圖形25Minitab

18

入門分析數(shù)據(jù)解釋方差分析圖形Minitab

可生成以下圖形：?四合一殘差圖?區(qū)間圖?單值圖?箱線圖?Tukey

的

95%

置信區(qū)間圖您可以先檢驗殘差圖。然后，檢驗區(qū)間圖、單值圖和箱線圖，以評估均值相等性。最后，檢驗

Tukey

95%

置信區(qū)間圖以確定統(tǒng)計顯著性。解釋殘差圖使用殘差圖（對許多統(tǒng)計命令都可用）來驗證統(tǒng)計假設。正態(tài)概率圖使用此圖可以檢測到非正態(tài)性。近似成直線的點表示殘差呈正態(tài)分布。直方圖使用此圖可以檢測到多個峰值、異常值和非正態(tài)性。查看正態(tài)直方圖，該圖近似對稱且呈鐘形。與擬合值使用此圖可檢測到非常量方差，缺失更高階項和異常值。查看在零附近隨機散布的殘差。26Minitab

18

入門分析數(shù)據(jù)使用

Minitab

的

Project

Manager現(xiàn)在，您的

Minitab

項目包含了一個工作表、幾個圖形以及根據(jù)分析得出的會話窗口輸出。Project

Manager

可以幫助您導航、查看和控制

Minitab

項目的各個部分。使用

Project

Manager

查看剛剛進行的統(tǒng)計分析。查看會話窗口輸出使用

Project

Manager

查看單因子方差分析會話窗口輸出。1.

在

Project

Manager

工具欄上，單擊顯示會話文件夾按鈕2.

在左側窗格中，雙擊單因子方差分析：天數(shù)與中心。。Project

Manager

會在右側窗格中顯示單因子方差分析會話窗口輸出。查看圖形您想要再次查看箱線圖。您可以雙擊會話文件夾中的天數(shù)箱線圖，或使用顯示圖形文件夾按鈕（在工具欄上）。1.

在

Project

Manager

工具欄上，單擊顯示圖形文件夾按鈕。28Minitab

18

入門分析數(shù)據(jù)2.

在左側窗格中，雙擊天數(shù)箱線圖。Project

Manager

會在“圖形”窗口中顯示此箱線圖。在下一章中描述性統(tǒng)計量和方差分析結果表明，西部出貨中心的逾期和延期交貨數(shù)最少，且交貨時間最短。在下一章中，您將創(chuàng)建控制圖并執(zhí)行能力分析，以便研究西部出貨中心的過程是否在一段時間內穩(wěn)定并能在規(guī)格范圍內運行。29Minitab

18

入門評估質量4

評估質量概述質量是產(chǎn)品或服務滿足客戶需要的程度。質量專業(yè)人員的共同目的包括降低缺陷率、按規(guī)格制造產(chǎn)品和使交貨時間標準化。Minitab

提供了許多幫助您客觀、定量地評估質量的方法。這些方法包括控制圖、質量計劃工具以及測量系統(tǒng)分析（量具R&R

研究）、過程能力和可靠性/生存分析。本章著重介紹控制圖和過程能力。您可以按以下方式自定義

Minitab

的控制圖：?在添加和更改數(shù)據(jù)之后自動更新控制圖。?選擇如何估計參數(shù)和控制限。??顯示特殊原因和歷史階段的檢驗。自定義控制圖，如添加參考線、更改比例并修改標題。在您創(chuàng)建控制圖時或之后，您可以自定義這些控制圖。通過

Minitab

能力分析，您可以執(zhí)行以下操作：??分析來自許多不同分布的數(shù)據(jù)，包括正態(tài)、指數(shù)、Weibull、伽瑪、Poisson

和二項式分布。顯示控制圖以驗證此過程是否受控以及數(shù)據(jù)是否遵循所選分布。在前一章中進行的圖形和統(tǒng)計分析表明，西部出貨中心的交貨速度最快。在本章中，您將確定西部出貨中心的過程是否受控，是否能按規(guī)格運行。評估過程穩(wěn)定性數(shù)據(jù)中的異常模式表明存在特殊原因變異，即，不屬于過程的正常部分的變異。使用控制圖可檢測特殊原因變異，并評估隨時間變化的過程穩(wěn)定性。Minitab

控制圖可顯示過程統(tǒng)計數(shù)據(jù)。過程統(tǒng)計數(shù)據(jù)包含子組均值、各個觀測值、加權統(tǒng)計數(shù)據(jù)和缺陷數(shù)。Minitab

控制圖也可顯示中心線和控制限。中心線是您選擇要評估的質量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的平均值。如果過程處于受控狀態(tài)，這些點將圍繞中心線隨機變化。控制限基于過程中的預期隨機變異來計算?？刂粕舷?/p>

(UCL)

是中心線上方的

3

個標準差?？刂葡孪?/p>

(LCL)

是中心線下方的

3

個標準差。如果過程處于受控狀態(tài)，則控制圖上的所有點都介于控制上限和下限之間。對于所有控制圖，可以修改

Minitab

的默認圖表規(guī)格。例如，可以定義對過程標準差的估計方法，指定特殊原因的檢驗，以及通過定義歷史階段來顯示過程階段。創(chuàng)建

Xbar-S

控制圖創(chuàng)建

Xbar-S

控制圖以評估過程的均值和可變性。此控制圖可在同一圖形上顯示

Xbar

控制圖和

S

控制圖。在子組包含9

個或更多觀測值時，請使用

Xbar-S

控制圖。要確定交貨過程在一段時間內是否穩(wěn)定，西部出貨中心的經(jīng)理隨機選擇了

20

天內的

10

個樣本。1.

打開樣本數(shù)據(jù)質量.MTW。30Minitab

18

入門評估質量向工作表中添加更多數(shù)據(jù)需要向

C1

中添加日期/時間數(shù)據(jù)并向

C2

中添加數(shù)值數(shù)據(jù)。1.

單擊工作表，使其成為活動工作表。2.

單擊

C1

中的任何單元格，然后按

End

鍵轉到工作表的底部。3.

要將日期

2013-3-24

添加到第

201

行至第

210

行中，請執(zhí)行以下操作：a.

在

C1

的第

201

行中輸入

2013-3-24。b.

選擇包含2013-3-24

的單元格，指向單元格右下角的“自動填充”手柄。在指針變成十字符號

(+)

時，按

Ctrl

并將指針拖到第210

行，以使用重復的日期值填充這些單元格。在您按住

Ctrl

時，上標十字會出現(xiàn)在自動填充十字符號(

++)

的上方。上標十字指示重復值（而不是順序值）將添加到這些單元格中。4.

將以下數(shù)據(jù)添加到

C2

中，從第

201

行開始：3.60

2.40

2.80

3.21

2.40

2.75

2.79

3.40

2.58

2.50在輸入數(shù)據(jù)時，按

Enter

向下移動到下一單元格。如果數(shù)據(jù)輸入方向箭頭指向右側，請單擊該箭頭使其指向下。數(shù)據(jù)輸入方向箭頭5.

驗證輸入的數(shù)據(jù)是否正確。更新控制圖1.

右鍵單擊

Xbar-S

控制圖，然后選擇立即更新圖形。33Minitab

18

入門評估質量4.

在規(guī)格上限中，輸入

6。5.

單擊確定。交貨過程的能力分析解釋結果Cpk

是潛在過程能力的度量。Ppk

是總體過程能力的度量。Cpk

和

Ppk

都大于

1.33（此值通常是可接受的最小值）。這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，西部出貨中心的過程具有對應的能力，并且此出貨中心可在可接受的時間范圍內交付訂單。保存項目將所有工作保存在

Minitab

項目中。1.

選擇文件

>

將項目另存為。36Minitab

18

入門評估質量2.

瀏覽至要用于保存您的文件的文件夾。3.

在文件名中，輸入

MyQuality。4.

單擊保存。在下一章中質量分析表明，西部出貨中心的過程受控，且能夠符合規(guī)格限要求。在下一章中，將設計試驗并分析結果，以研究進一步改進西部出貨中心的交貨過程的方法。37Minitab

18

入門設計實驗5

設計實驗概述DOE（試驗設計）可幫助您調查同一時間輸入變量（因子）對輸出變量（響應）的效應。這些試驗由一系列運行或檢驗組成，在這些運行或檢驗中，會對輸入變量進行一些有目的的更改。每次運行都會收集數(shù)據(jù)。您可以使用

DOE

來確定影響質量的過程條件和產(chǎn)品組件，然后確定可優(yōu)化結果的因子設置。Minitab

提供了五種類型的設計：篩選設計、因子設計、響應曲面設計、混料設計和田口設計（也稱為田口強健性設計）。您在

Minitab

中執(zhí)行的用于創(chuàng)建、分析和可視化設計的試驗的步驟與所有類型的步驟類似。在執(zhí)行試驗并輸入結果后，Minitab

會提供幾種分析工具和繪圖工具，以幫助您了解結果。本章介紹了用于創(chuàng)建和分析因子設計的典型步驟。您可以對在

Minitab

中創(chuàng)建的任意設計應用這些步驟。Minitab

DOE

命令包含以下功能：?設計的試驗分類，以幫助您創(chuàng)建設計?指定屬性后可自動創(chuàng)建和存儲設計??顯示和存儲診斷統(tǒng)計信息，以幫助您解釋結果圖形，以幫助您解釋和顯示分析結果在本章中，您要調查可以減少要準備出貨的訂單所需的時間的兩個因子：訂單處理系統(tǒng)和包裝過程。西部中心部署了新的訂單處理系統(tǒng)。您想要確定新系統(tǒng)是否會減少準備訂單所需的時間。此中心還部署了兩個不同的包裝過程。您想要確定哪個過程效率更高。您決定執(zhí)行一個因子試驗來檢驗哪種因子組合能夠使準備要出貨的訂單所需的時間最短。創(chuàng)建設計的試驗可在

Minitab

中輸入或分析

DOE

數(shù)據(jù)之前，您必須首先在工作表中創(chuàng)建設計的試驗。Minitab

提供了各種設計。篩選包括明確篩選設計和

Plackett-Burman

設計。因子包括

2

水平全設計、2

水平部分設計、裂區(qū)設計和

Plackett-Burman

設計。響應曲面包括中心復合設計和

Box-Behnken

設計?；炝习▎渭冃钨|心設計、單純形格點設計和極端頂點設計。田口包括

2

水平設計、3

水平設計、4

水平設計、5

水平設計和混合水平設計。38Minitab

18

入門設計實驗您可以根據(jù)試驗要求選擇適當?shù)脑O計。請從統(tǒng)計

>

DOE

菜單中選擇設計。您也可以通過選擇工具

>

工具欄打開相應的工具欄。在您選擇此設計及其功能后，Minitab

會為您創(chuàng)建設計并將其存儲在工作表中。選擇設計您要創(chuàng)建一個因子設計，以檢查兩個因子（訂單處理系統(tǒng)和包裝過程）之間的關系以及準備訂單出貨所需的時間。1.

選擇文件

>

新建

>

項目。2.

選擇統(tǒng)計

>

DOE

>

因子

>

創(chuàng)建因子設計。在

Minitab

中創(chuàng)建設計后，僅啟用了兩個按鈕，分別是顯示可用設計和設計。其他按鈕將在您完成設計子對話框之后啟用。3.

單擊顯示可用設計。對于大多數(shù)設計類型，Minitab

會在顯示可用設計對話框中顯示所有可能的設計和所需的試驗游程數(shù)量。4.

單擊確定返回到主對話框。5.

在設計類型下，選擇兩水平因子（默認生成元）。6.

從因子數(shù)中，選擇

2。39Minitab

18

入門設計實驗7.

單擊設計。子對話框頂部的區(qū)域會顯示可用于該設計類型的設計以及您選擇的因子數(shù)。在此示例中，由于您執(zhí)行的是具有兩個因子的因子設計，因此只有一個選項：具有四個實驗游程的全因子設計。有兩個因子的

2

水平設計具有

22（即四個）可能的因子組合。8.

從角點的仿行數(shù)中，選擇

3。9.

單擊確定返回到主對話框。所有按鈕現(xiàn)已啟用。輸入因子名稱并設置因子水平在分析輸出和圖形上，Minitab

將因子名稱用作因子的標簽。如果您沒有輸入因子水平，則

Minitab

會在

?1

處設置低水平，在

1

處設置高水平。1.

單擊因子。2.

在因子

A

的行中，在名稱下，輸入訂單系統(tǒng)。在類型下，選擇文本。在低下，輸入新。在高下，輸入當前。3.

在因子

B

的行中，在名稱下，輸入包裝。在類型下，選擇文本。在低下，輸入

A。在高下，輸入

B。4.

單擊確定返回到主對話框。隨機化和存儲設計默認情況下，Minitab

會隨機化所有設計類型的運行順序，田口設計除外。隨機化有助于確保模型符合某種特定的數(shù)據(jù)統(tǒng)計假設。隨機化也有助于降低研究中不包含的因子的效應。設置隨機數(shù)生成元基數(shù)可以確保每次創(chuàng)建設計時都可獲得相同的運行順序。1.

單擊選項。40Minitab

18

入門設計實驗3.

單擊項。驗證

A:訂單系統(tǒng)、B:包裝和

AB

在所選項框內。在您分析設計時，總是使用項子對話框選擇要包含在此模型中的項。您可以通過使用箭頭按鈕添加或刪除因子和交互作用。使用這些復選框可將區(qū)組和中心點包含在此模型中。4.

單擊確定。5.

單擊圖形。6.

在效應圖下，選擇Pareto和正態(tài)。效應圖只在因子設計中可用。用于驗證模型假設的殘差圖可對所有設計類型顯示。7.

單擊每個對話框中的確定。Minitab

擬合了您在項子對話框中定義的模型，將分析結果顯示在會話窗口中，然后將此模型存儲在工作表文件中。在您確定可接受的模型之后，您可以使用此存儲的模型執(zhí)行后續(xù)分析。確認重要效應您可使用會話窗口輸出和兩個效應圖來確定哪個效應對您的過程而言非常重要。首先，請查看會話窗口輸出。因子回歸:

小時數(shù)

與

訂單系統(tǒng),

包裹方差分析來源模型自由度

Adj

SSAdj

MSF

值P

值353.894

17.9646

40.25

0.00043Minitab

18

入門設計實驗線性21111844.915

22.4576

50.32

0.00028.768

28.7680

64.46

0.00016.147

16.1472

36.18

0.000訂單系統(tǒng)包裹2

因子交互作用訂單系統(tǒng)*包裹8.9798.9793.5718.9787

20.12

0.0028.9787

20.12

0.0020.4463誤差合計11

57.464模型匯總R-sq（調

R-sq（預SR-sq整）測）0.668069

93.79%91.46%86.02%已編碼系數(shù)系數(shù)標準誤方差膨項效應系數(shù)T

值P

值

脹因子常量12.5731.5480.193

65.20

0.0000.193

8.03

0.0000.193

-6.01

0.0000.193

4.49

0.002訂單系統(tǒng)3.0971.001.001.00包裹-2.320

-1.1601.730

0.865訂單系統(tǒng)*包裹以未編碼單位表示的回歸方程小時數(shù)

=

12.573

+

1.548

訂單系統(tǒng)

-

1.160

包裹

+

0.865

訂單系統(tǒng)*包裹別名結構因子

名稱AB訂單系統(tǒng)包裹別名IABAB您可擬合全模型，其中包括兩個主效應以及雙因子交互作用。當其在編碼系數(shù)表中的

p

值小于

α

時，效應在統(tǒng)計意義上顯著。在

α

的默認值為

0.05

時，以下效應顯著：??訂單處理系統(tǒng)(訂單系統(tǒng))

和包裝系統(tǒng)(包裝)

的主效應訂單處理系統(tǒng)和包裝過程

(訂單系統(tǒng)*包裝)

的交互效應解釋效應圖您也可以評估標準化效應的正態(tài)概率圖和

Pareto

圖，以確定哪些效應會對響應小時數(shù)產(chǎn)生影響。44Minitab

18

入門設計實驗1.

要查看正態(tài)概率圖，請選擇窗口

>

小時數(shù)的效應圖。正方形符號可標識顯著項。訂單系統(tǒng)(A)、包裹

(B)

和

OrderSystem*Pack

(AB)

顯著，因為其

p

值小于

α

值0.05。2.

要查看

Pareto

圖，請選擇窗口

>

小時數(shù)的效應圖。Minitab

將在

Pareto

圖中顯示效應的絕對值。延伸到參考線之上的任何效應都很顯著。訂單系統(tǒng)

(A)、包裹

(B)和

訂單系統(tǒng)*包裹

(AB)

都很顯著。使用存儲的模型進行其他分析您確定了包含顯著效應的模型，并且

Minitab

將此模型存儲在工作表中。響應列的標題中的復選標記指示已存儲了一個模型，并且該模型是最新的。將指針放在此復選標記上方，以查看此模型的摘要。45Minitab

18

入門設計實驗您可以使用存儲的模型來執(zhí)行其他分析，以更好地理解所得的分析結果。接下來，您可以創(chuàng)建因子圖來確定最佳因子設置，并且，您可以使用

Minitab

的預測分析來預測這些設置的小時數(shù)。創(chuàng)建因子圖您可使用存儲的模型創(chuàng)建主效應圖和交互作用圖，以可視化這些效應。1.

選擇統(tǒng)計

>

DOE

>

因子

>

因子圖。2.

驗證變量訂單系統(tǒng)和包裝是否在選定框內。3.

單擊確定。解釋因子圖因子圖包含主效應圖和交互作用圖。主效應是兩個水平的因子之間的均值響應的差異。主效應圖顯示

小時數(shù)

的均值（使用這兩個訂單處理系統(tǒng)）和

小時數(shù)

的均值（使用包裝過程）。交互作用圖顯示因子、訂單處理系統(tǒng)和包裝過程對響應的影響。由于交互作用意味著一個因子的效應與另一個因子的水平相關，因此，評估交互作用非常重要。46Minitab

18

入門設計實驗1.

要查看主效應圖，請選擇窗口

>

小時數(shù)的主效應圖。此點表示使用當前訂單處理系統(tǒng)的所有運行的均值。此行表示試驗中所有運行的均值。此點表示使用新訂單處理系統(tǒng)的所有運行的均值。每個點表示一個水平的因子的平均處理時間。水平中心線顯示所有運行的平均處理時間。此圖左側面板指示使用新訂單處理系統(tǒng)處理的訂單所花的時間少于使用當前訂單處理系統(tǒng)處理的訂單所花的時間。此圖右側面板指示使用包裝過程

B

處理的訂單所花的時間少于使用包裝過程

A

處理的訂單所花的時間。如果這些因子之間沒有顯著的交互作用，則主效應圖會準確描述每個因子與此響應之間的關系。但是，由于交互作用顯著，您還應該檢查交互作用圖。兩個因子之間的顯著交互作用可能會影響主效應的解釋。2.

選擇

窗口

>

小時數(shù)的交互作用圖，以使交互作用圖處于活動狀態(tài)。垂直刻度（y

軸）以響應單位（小時數(shù)）表示。此圖例顯示因子水平，即包裝。此點是使用新訂單處理系統(tǒng)和包裝過程

A

準備包裝所需的平均時間。水平刻度（x

軸）顯示因子水平，即訂單系統(tǒng)。交互作用圖中的每個點都表示不同因子水平的組合情況下的平均處理時間。如果這些直線不平行，則此圖指示兩個因子之間存在交互作用。交互作用圖指示使用新的訂單處理系統(tǒng)和包裝過程

B

處理的書籍訂單所花的準備時間最短（9

小時）。使用當前訂單處理系統(tǒng)和包裝過程

A

處理的訂單所花的準備時間最長（大約

14.5

小時）。由于包裝過程

B

的直線斜率更陡，因此，您可以斷定：在使用包裝過程

B（而不是包裝過程

A）時，新訂單處理系統(tǒng)具有更大的效應。根據(jù)試驗的結果，您建議西部出貨中心使用新訂單處理系統(tǒng)和包裝過程

B

來減少訂單交貨所花的時間。預測響應您確定了最佳設置（存儲在工作表的

DOE

模型中）。您可以使用存儲的模型來預測這些設置的處理時間。1.

選擇統(tǒng)計

>

DOE

>

因子

>

預測。2.

在訂單系統(tǒng)下，選擇新。47Minitab

18

入門設計實驗3.

在包裝下，選擇

B。4.

單擊確定。小時數(shù)

的預測以未編碼單位表示的回歸方程小時數(shù)

=

12.573

+

1.548

訂單系統(tǒng)

-

1.160

包裹

+

0.865

訂單系統(tǒng)*包裹變量訂單系統(tǒng)

新建包裹設置B擬合值

擬合值標準誤95%

置信區(qū)間95%

預測區(qū)間90.385710

(8.11055,

9.88945)

(7.22110,

10.7789)解釋結果會話窗口輸出顯示模型方程式和變量設置。這些設置的擬合值（也稱作預測值）為

9

小時。但是，因為使用了樣本數(shù)據(jù)，所有的估計中都包含不確定性。置信區(qū)間

95%

是平均準備時間的可能值的范圍。如果您使用新訂單處理系統(tǒng)和包裝過程

B，則您可以有

95%

的置信度相信所有訂單的平均準備時間介于

8.11

和

9.89

小時之間。保存項目1.

選擇文件

>

將項目另存為。2.

瀏覽至要用于保存您的文件的文件夾。3.

在文件名中，輸入

MyDOE。4.

單擊保存。48Minitab

18

入門設計實驗在下一章中因子試驗表明，通過使用新的訂單處理系統(tǒng)和包裝過程

B，您可以減少西部出貨中心準備訂單所需的時間。在下一章中，您將學習在收集新數(shù)據(jù)之后，如何使用命令語言和創(chuàng)建并運行

exec

文件來快速重新運行分析。49Minitab

18

入門重新執(zhí)行分析6

重新執(zhí)行分析概述當您在

Minitab

中使用菜單命令時，Minitab

保留了用來記錄操作的會話命令。您可以使用這些會話命令針對一組新數(shù)據(jù)快速重新執(zhí)行分析。每個菜單命令都對應一個會話命令。會話命令由主命令和（通常）一