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發(fā)明家愛迪生(Thomas Edison)一生艱苦奮斗，經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗之后。為人類發(fā)明了許多重要的科技產(chǎn)品。他的座右銘是“天才取決于1%的靈感和99%的汗水”。他的助手尼古拉·特爾薩(Nicola Telsa)在1931年10月19日(愛迪生去世后的第二天)發(fā)表在《紐約時(shí)報(bào)》上的紀(jì)念評(píng)論中寫道:“如果愛迪生工作的黑暗房間里有一支蠟燭照亮他的方向，以他蜜蜂般的勤奮，他將取得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過他發(fā)明的成就”，“我非常同情觀察他的工作，但有一點(diǎn)理論。愛迪生努力把它拼出來。他在邊緣分析后決定了下一次做什么。這種方法太慢，只能從已經(jīng)獲得的偶然的好結(jié)果出發(fā)，摸索前進(jìn)的道路，無法形成理論知識(shí)，無法預(yù)測(cè)哪里會(huì)有更好的結(jié)果。這種基于直覺猜測(cè)的循序漸進(jìn)的探索方式已經(jīng)不能滿足當(dāng)代快速發(fā)展的需要。

多因素分析試驗(yàn)中另一個(gè)常用的方法是“單因素變異法”或“一次一個(gè)因素法”。實(shí)踐是:在多個(gè)因素中，每個(gè)因素依次變化，而其他因素保持在固定或選定的水平。這樣做所需要的試驗(yàn)次的數(shù)量當(dāng)然可以少于全搭配，但是有很多缺點(diǎn):相比六西格瑪試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，需要更多的試驗(yàn)次才能達(dá)到同樣的效果估計(jì)精度，有些交互效果無法估計(jì)；不可能在試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)全面的搜索，因此其分析結(jié)論缺乏普適性；其最終結(jié)論對(duì)固定因子初始值的選取過于敏感，可能會(huì)錯(cuò)過最優(yōu)因子設(shè)置。這種方法現(xiàn)在已經(jīng)被放棄了。

全因子試驗(yàn)對(duì)所有因子和所有水平至少一次的試驗(yàn)的排列方法稱為全因子設(shè)計(jì)。這是人們很容易想到的方法，可以獲得很多信息。但是我們可以一直用總因子試驗(yàn)方法嗎？答案是否定的，因?yàn)樵囼?yàn)已經(jīng)做了太多次了，讓人無法接受。如果有8個(gè)因子，每個(gè)因子只取2級(jí)，那么總因子試驗(yàn)為28=256倍；每個(gè)因子取3級(jí)，那么總因子試驗(yàn)為38=6561倍。這在實(shí)際工作中是不可能的。我們只能選擇他們中的一些人來做這件事。那么如何選擇條件呢？為了尋求好的設(shè)計(jì)，我們需要用最少的試驗(yàn)次獲取盡可能多的信息，這就需要使用六西格瑪統(tǒng)計(jì)分析工具。

如果不使用六西格瑪統(tǒng)計(jì)分析工具，即使使用全因子試驗(yàn)方法，得到試驗(yàn)結(jié)果后，只是挑出最優(yōu)值，那么就會(huì)浪費(fèi)很多有用的信息。試驗(yàn)設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)分析方法不僅可以從試驗(yàn)的結(jié)果中找到最優(yōu)值，還可以識(shí)別哪些因素具有顯著影響，哪些因素沒有顯著影響。它還可以得到相關(guān)的變化規(guī)律，預(yù)測(cè)要達(dá)到的最優(yōu)值以及這個(gè)最優(yōu)值會(huì)波動(dòng)的范圍，這個(gè)最優(yōu)值可能根本過不了選擇的條件試驗(yàn)等。這些是六西格瑪統(tǒng)計(jì)分析框的功能。