2ᵏ 全因子 · 2ᵏ⁻ᵖ 分數因子 · RSM CCD · Split-Plot · DSD · Mixture Design · 多響應變數 (Y1–Y4) · 殘差診斷 · 反應曲面
Practical Engineering Build v4 · 模型選擇、工程限制、可靠操作窗口、確認實驗閉環
從頭開始建立您的實驗設計，適用於任何製程。
Time、Temp、Catalyst → Yield；2 replicates × 2 fixed blocks，16 observations。
2^(3−1), C=AB；Temp、Time、Material → Pull Force；2 replicates，8 observations。
RF功率、腔體壓力、氣體流量 → 蝕刻速率(Y1) / 均勻性(Y2)
料溫、射壓、保壓時間 → 抗拉強度(Y1) / 毛邊高度(Y2)
電鍍時間、電流密度、槽溫 → 銅厚(Y1) / 粗糙度(Y2)
反應溫度(WP)、催化劑種類(WP)、攪拌速度(SP)、反應時間(SP)
蒸鍍速率、基板溫度、真空度 → 穿透率(Y1) / 膜厚(Y2)
風扇轉速、鰭片數、進風溫度 → CPU溫度(Y1) / 風扇功耗(Y2) · CCD 20 runs · 固定數據，附標準答案可核對
反應溫度、壓力、觸媒量、進料比、攪拌、停留時間 → 轉化率(Y1) / 副產物(Y2) · 13 runs 一次篩選 + 偵測曲率
環氧樹脂、硬化劑、稀釋劑 (比例和=100%) → 接著強度(Y1) / 固化時間(Y2) · Simplex Centroid + 軸點增廣
Split-Plot 將因子分成 Whole-Plot (WP) 與 Sub-Plot (SP)： WP 是 hard-to-change 因子，每次設定後在同一個 WP 單位內跑完 SP 組合。分析時 WP 主效應使用 MS_WP_error，SP 與 WP×SP 效應使用 MS_SP_error。
DSD (Definitive Screening Design) 是介於分數因子 (篩選) 與 RSM (反應曲面) 之間的三水準設計。 6 因子 DSD 只需 13 次實驗就能： (1) 主效應彼此正交，(2) 主效應與二階項 (2FI 與二次項)正交，(3) 可估計單因子曲率。 但 13-run DSD 不是完整二次 RSM：2FI 與二次項之間仍可能部分相關，所以本工具用 Y = β₀ + Σβᵢxᵢ + Σβᵢᵢxᵢ² + ε 做篩選與曲率判讀；若 active 因子很少，再用 Profiler/Desirability 或追加實驗做精修。 額外中心點可估計純誤差；若要更強的二階項偵測力，應使用正式 augmented DSD，而不只是增加中心點。
配方類因子 (mixture)：成分比例必須總和 = 1 (或 100%)，因此因子彼此不獨立，無法用傳統因子設計。 Simplex Centroid 設計把實驗點放在 q 個成分組成的「單純形 (simplex)」上： 純頂點 (單一成分) + 邊中點 (二成分各半) + 面重心 + 整體重心。q=3 共 7 點、q=4 共 15 點。 分析使用Scheffé 標準形式：Y = Σβᵢxᵢ + Σβᵢⱼxᵢxⱼ（無截距，因 Σxᵢ=1）。 βᵢⱼ > 0 為協同 (synergistic) 配方；βᵢⱼ < 0 為拮抗 (antagonistic)。 適用情境：飲料/塗料配方、合金、藥品溶劑、肥料、混凝土等。
硬切換因子，皆為 2 水準
易切換因子，皆為 2 水準
每條產生規則各有正負號，所以 2^(k−p) 共有 2^p 個分數（p=1 兩個、p=2 四個、p=3 八個），實驗點互不重疊。教科書或既有資料落在哪一個，就選哪一個。
每個處理組合的重複次數
1 = 無區集；平衡設計建議 Blocks = Replicates。區集以固定效果調整。
產生器:
定義關係:
輸入低水準 (−1) 與高水準 (+1) 的真實物理數值。
每個響應各自獨立配適同一個設計矩陣，因此增加響應不會改變自由度、別名結構或設計診斷。Composite D 為各 dᵢ 依 importance 加權的幾何平均。
先宣告每個 Y 的品質特性與規格，後面的 Desirability、推薦設定與等高線操作窗口都直接沿用；不必等到 Step 5 才補。空白欄位會以觀測範圍暫代並提示。
藍色為編碼變數，灰色為真實單位，Y1 與 Y2 為可編輯響應值。
Excel／Numbers 批次貼上：可整表貼上（含 Pt／StdOrder／Blocks 等編號欄、因子欄與響應欄）——系統會依因子水準自動對應到正確的列，順序不必與設計矩陣相同，多餘的編號欄會自動忽略；也可只複製響應欄依序貼入。支援欄名、千分位、百分比與空白列。
StdOrder 是設計順序；RunOrder 是實際執行順序。一般設計在 block 內隨機化；Split-Plot 先隨機 WP unit，再於 WP unit 內隨機 SP runs。固定 seed = 20260724，可重現教學結果。
| RunOrder | StdOrder | Block/Rep | Experimental unit | Setting |
|---|
建議先用「自動建議」。模型越複雜不一定越能預測新資料，請搭配 Pred R² 與缺適性判讀。
偏離直線的點為顯著效應。適用於無重複實驗的效應篩選。參考線為最小一半效應的線性外插（通常為噪音）。
Goal（望大／望小／望目）已在 Step 2 宣告，此處與其連動；在這裡只需補上規格範圍與 Importance，即可計算 Composite Desirability。
最佳化因子可限制搜尋範圍；固定或 Noise 因子不由最佳化器改動。Noise 在此代表以指定現場條件評估，不是穩健設計的外陣列。
拖曳各因子滑桿，探索模型預測的 Y1、Y2 與 Composite D；此步驟不能取代實體確認實驗。
最佳化是模型建議，不是製程驗證。請在推薦設定至少執行 3 次獨立確認實驗；輸入實測值後，系統會同時檢查模型吻合度與工程規格。