ロバスト設計の基本（２）

システムの機能（働き）を考察し、それをどのように計測するかを決めます。評価特性とは信号因子と出力の関係と考えて結構です。

評価特性はシステムの目的そのものと言えます。

システムが実際に使用される状況を想定し、それに影響を与える誤差因子をリストアップします。

なるべく多くの誤差因子を採用したいのですが、すべての誤差因子を採用することが実際上困難なこともあります。そのような場合、評価特性に与える影響が大きい因子を選びます。

誤差因子は原則的に2水準で構いませんが、実際のバランスを考慮して決定します。水準が現実よりも大きすぎると、実験で起こる現象が特殊なものになってしまう恐れがあるので、注意が必要です。複数の誤差因子を採用する場合にも水準のバランスに注意しなければなりません。

制御因子は改善するアイデアそのもので、設計者の思想が反映したものになります。

多くの因子を取り上げることで、大きな効果が期待できます。

その水準を大きく変えるほど、差異が明確になります。

実験の割り付けとは、各因子の水準の組合せを決めることです。

制御因子はシステムの構成の一部であるため、その割り付けを”内側の割り付け”と言うことがあります。それに対して、誤差因子は”外側”です。

まず外側ですが、誤差因子が複数ある場合、以下のような割り付け方法があります。

1. すべての組合せを設定する：誤差因子間の組合せ効果（交互作用）がある場合に採用されます。実験数が増えるのが欠点です。
2. 直交表に割り付ける：誤差因子の様々な組み合わせを偏ることなく効率的に取り上げることができます。
3. 調合する：複数の誤差因子をまとめて一つの誤差因子のように扱い、出力が大きくなる水準と小さくなる水準をそれぞれまとめて2水準にします。
4. 現実的な独自の組合せを設定する：たとえば実物実験で動作モードや使用条件などを組み合わせてパターン化し、それぞれの条件で評価を行います。

次に内側の制御因子は、直交表に割り付けるのが一般的です。推奨されるのはL18などの複合型と呼ばれる直交表です。

内側と外側の各水準の組合せごとに、信号因子と出力の関係のデータをとります。

内側の各水準（直交表を使った場合は直交表の各行）ごとに、出力の大きさ（感度）とばらつき（SN比）を計算します。次に直交表の解析、すなわち各制御因子の水準別平均を算出し、その結果から最適条件を求めます。

最適条件は、まずSN比を最も大きくする因子の水準を決め、SN比を犠牲にせず感度だけに寄与する因子を見つけて出力の大きさを調整（チューニング）するという手順で行うのが原則です。これは2段階設計と呼ばれます。

直交表実験の結果から、最適条件で得られる結果（SN比と感度）を推定します。同様に比較条件（現状条件や標準的な条件）の推定も行い、両者の差（利得）を求めます。これが推定利得です。

次に最適条件と比較条件とで実験を行います。このとき外側の因子その他は直交表実験と同じ条件に設定します。

SN比と感度を計算し、再現実験で得られた利得を計算します。

推定と実験結果の利得を比較し、大きな差異がないことを確認します。

もし両者の差が大きい場合は、どこに問題があったかを検討します。

実験全体の結果を考察するとともに、結論と今後の予定をまとめます。