总    序

质量问题是经济社会发展的一个战略问题。党和国家历来高度重视质量工作， 新中国成立以来， 尤其是改革开放以来， 党中央、 国务院制定实施了一系列政策措施， 初步形成了中国特色的质量发展之路， 但是产品、 工程、 服务等质量问题造成的经济损失、 环境污染、 资源浪费等现象仍比较严重； 质量安全形势仍然严峻， 产品质量安全， 特别是食品安全事故时有发生； 一些生产经营者质量诚信缺失， 肆意制售假冒伪劣产品， 危害人民群众生命健康安全， 损害国家信誉和形象； 与发达国家相比， “中国制造”质量竞争力还不够强， 缺少具有国际影响力的知名品牌和产品， 质量问题已成为我国经济社会健康发展的一个制约因素。
21世纪的第二个十年， 是我国全面建设小康社会、 加快推进社会主义现代化的关键时期， 是深化改革开放、 加快转变经济发展方式的攻坚时期， 也是质量发展的又一个重要时期。从国际上看， 经济全球化深入发展， 科技进步日新月异， 全球产业分工和市场需求结构出现明显变化， 以质量为核心要素的标准、 人才、 技术、 市场、 资源等竞争日趋激烈。从国内看， 我国工业化、 信息化、 城镇化、 市场化、 国际化进程加快， 要贯彻落实科学发展观， 实现又好又快发展， 需要坚实的质量基础； 要加快转变经济发展方式， 特别是实现制造业由大变强， 需要可靠的质量支撑； 要满足人民群众日益增长的质量需求， 也需要更强的质量保障能力。然而长期以来， 由于质量管理工程专业一直没有列入教育部学科目录， 从本科生教育到研究生教育， 针对专业质量人才的培养规模极为有限。
2012年， 教育部批准在高等学校本科专业中增设质量管理工程专业， 南京财经大学是国内首个设置质量管理工程专业的高校， 并且江苏省教育厅为了充分发挥区域高等教育资源集聚优势， 高校之间实现优势互补、 强强联合， 加快推进高等教育内涵式发展， 扎实推进高等教育综合改革试验区建设， 将此专业作为南京财经大学、 南京大学、 南京师范大学、 南京邮电大学和南京中医药大学五校共建的专业。基于质量管理工程专业教育缺乏系统教材的现状， 我带领南京财政大学质量管理工程专业的骨干教师们编写了这套质量工程系列教材， 主要包括《质量统计学》《质量可靠性理论与技术》《质量分析与质量控制》《服务质量管理》《质量工程试验设计》五本， 希望这套教材能缓解质量管理工程专业高等教育教材短缺的压力， 为我国质量管理工程专业的发展尽一份绵薄之力。由于质量管理工程的专业建设在我国还处于探索期， 加上我们的学术水平和知识有限， 教材当中难免存在各种不足， 恳请国内外同仁多加批评指正。
另外， 本套教材受以下项目资助——国家重大科学仪器设备开发专项：微分迁移谱质谱快速检测仪的开发与应用（项目编号2013YQ090703）， 国家自然科学基金：我国食品安全管理中的质量链协同控制理论与方法研究（项目编号71373117）。在此对科技部和国家自然科学基金委表示感谢！
南京财经大学管理科学与工程学院院长
江苏省质量安全工程研究院执行院长
王海燕教授
于南京

前    言

质量管理作为提高企业素质、 取得经济效益的现代化管理科学技术， 正在国内外大力推行， 试验设计也正在工业各行业中广泛应用， 成为质量管理、 优化管理决策和优化设计的重要技术手段。试验设计是统计学中一个最基本的分支， 是一门研究如何正确地安排试验和分析数据并以较少的试验得到最佳的试验结果的科学。试验设计的理论和方法由最初的农业、 生物及医学试验逐渐发展到工业管理领域， 特别是在产品设计、 质量管理及经济学等领域中的广泛应用越来越受到人们的重视。但是， 目前既能适合本科学生的教学要求， 又能为工程技术等领域的科技人员提供较好参考的教材还不多。近年来， 编者及所领导的项目组成员多次为工业工程、 管理科学、 质量工程等专业的本科学生和研究生讲授试验设计的相关课程， 同时在一些应用领域给各行业质量管理人员培训过这方面的知识。在此基础上， 基于理论和实践相结合的原则， 编写了这本书。全书分为7章， 具体安排如下。
第一章介绍了试验设计的起源与发展， 以及试验设计的目的和意义， 并研究了试验设计的基本策略与实施步骤。第二章是理论基础， 介绍了统计上的方差分析与回归分析， 属于试验数据处理的范畴， 是试验设计的预备知识。第三章主要介绍了正交试验设计方法， 并对正交试验设计结果的极差分析和方差分析进行详细介绍。第四章介绍了稳健设计的主要内容， 包括质量损失、 信噪比及其应用、 三次设计和案例分析等。第五章主要介绍了因子设计， 包括2k因子设计、 3k因子设计和案例分析。第六章主要介绍了其他试验设计的方法， 包括均匀设计和响应曲面设计。第七章介绍了Minitab在试验设计中的应用， 将本书介绍的几种方法结合案例在Minitab下实现。本书配套电子课件和习题解答等教学辅助资源， 读者可登录华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）免费注册下载。
本书在保持本学科的系统性和科学性的前提下， 注意引入本学科发展的新知识、 新成果； 在正确阐述统计学原理的同时， 着重于基本概念和基本方法的介绍； 注重学生动手能力的培养， 拓宽学生的知识面和提高统计分析与计算机应用能力的结合； 对每种试验设计方法都安排了步骤完整、 过程详细的案例， 并注重案例的启迪性； 同时各章都配备习题供读者练习。本书注重实际方法的应用， 列举了大量与工业、 化学、 食品、 制药、 生物、 材料、 环境等专业有关的案例， 可作为相关专业本科生和研究生的教材， 也可供相关学科的科研、 教学和设计人员阅读参考。
本书由南京财经大学管理科学与工程学院组织编写， 由王海燕、 孟秀丽主编， 参与编写的人员还有刘军、 唐润、 张庆民、 张斯琪、 仲琴等老师， 西安理工大学曹龙老师、 石河子大学赵永满老师对本书编写也给予了帮助与支持， 感谢沈鑫、 俞磊、 王虎、 尹小华、 钱昆、 马晖玮、 陆晶晶等研究生在教材编写过程中付出的辛苦劳动。在编写过程中参考了国内外的大量文献、 教材和专著， 由于篇幅原因未能将所有的参考资料都列出， 编者在此对这些资料的作者表示衷心的感谢， 对大力支持此次编写工作的电子工业出版社和南京财经大学也一并表示感谢！
由于编者水平有限， 书中难免有不妥之处， 诚请广大读者批评指正。咨询、 意见和建议可反馈至本书责任编辑邮箱： wangzy@phei.com.cn。
编  者