田口方法的适用性研究

徐明钊，唐 昭，王 君，张 翔，林 杨，汪冰凤

（1 北京宇航系统工程研究所，北京 100076；2 北京航空航天大学经济管理学院，北京 100191）

1 研究背景

田口方法是一种通过设计过程和试验技术来增强产品稳健性、同时降低产品研发成本的质量工程方法，这与现代经济所追求的低成本和高效益的目标相契合。田口方法应用于产品的设计优化和工艺的参数优化提升质量的效果可观，证明田口方法具有高度适用性和优越性，在经济实践中具有广泛的应用前景。

“田口方法”首先由田口玄一博士提出，田口方法结合了工程技术和经济管理的优势特征，使用实验设计法和矩阵统计分析法，应用于质量管理的实践并加以创新［1］。田口方法的核心在于包括系统设计、参数设计、容差设计的3 阶段设计，可以同时进行质量和成本的控制，这使田口方法成为一种凭借低成本成就高效益的用于质量设计的实用性方法,区别于传统提高产品质量的方法，田口方法将着眼点由检验环节转移至设计环节，强调质量的提高在于设计而非检验。其原理是将产品的稳健性纳入产品和工艺制造过程，根据参数间的非线性关系和参数与环境及其他干扰因素之间的相互关系，以对源头的质量控制降低下游生产和使用等不可控因素的干扰，使设计出的产品质量特性波动在预期范围内，对外界白噪声因素不敏感。

田口方法对产品质量与成本的平衡主要是通过引入质量损失函数来实现的，和大众对于质量的认知不同，田口博士认为质量是产品避免对社会造成损失的特征。运用这一工具可以综合考虑技术和经济两个层面，使产品在设计、制造、使用、报废整个寿命周期内社会总损失达到最小。由此质量损失可以对产品质量进行定量描述，简单来说，产品的质量特性与目标设定值偏差越大，损失就会越大，即质量越差。田口方法提高产品的质量没有使用更高级的原材料或零部件，尽量选用低等级零件来完成优质、廉价、性能稳定和抗干扰性强的产品，最终设计出的产品能够在具有稳定性的同时缩减成本。田口方法提出的质量损失函数对于设计优化和工艺优化大有裨益，成本与质量的兼顾，高可靠性和短开发周期使其已经成为企业生产和工程项目的重要方式［2］。

2 田口方法的发展

2.1 田口方法的渊源

田口方法在二战后日本经济的恢复和崛起中扮演了重要的角色，日本对田口方法的推广使其经济在短期内快速发展实现腾飞，并将产品深入美国市场打开全球的销路。

田口方法由日本质量工程学会名誉会长田口玄一博士提出，田口方法自建立及实施以来，共经历了3 个发展阶段，如图1 所示：

图1 田口方法发展的三个阶段

第一阶段是田口方法建立阶段。早在20 世纪50至70 年代，田口博士提出正交试验设计和信噪比建立了田口理论，成功地对丰田、松下等知名企业进行了近百万个项目的试验；美国三大汽车巨头通用、福特和克莱斯勒公司使用田口方法作为操作指南。除此之外，日本重工业和IT 业企业集中地如名古屋、九州等分别成立了专门研究和推广田口方法的小组，美国上千家知名企业如杜邦、柯达、IBM 等以及国防部等政府部门也广泛对田口方法加以运用。田口方法在当时的实际中已经颇有建树，对工程领域的影响也越来越巨大，众多研究学者逐渐认识到田口方法在质量计算方面的重要贡献，纷纷对田口方法进行了科研研究，使得田口方法不断得到理论的支持和方法的改进，应用的产品领域也逐渐拓宽，从而推动了新产品的研发进程。

第二阶段是田口理论完善阶段。在该阶段，田口方法得到了拓展并与其他理论结合使用，使得最优值更加精确也更接近预期值。首先，田口玄一博士在20 世纪末期提出的一种研究多维系统的方法——马田系统（MTS），该方法在田口方法中加入了马氏距离，并被广泛应用于疾病诊断、数据分类、模式识别以及样本的诊断和预测分析。马氏距离由印度统计学家P.C.Mahalanobis 于1936 年提出，用来表示数据之间的协方差距离。马氏距离具体是由原始数据与均值的差值计算得出，与欧式距离不同，两点之间的马氏距离与原始数据的测量单位无关，这也为田口方法的理解和运用提供了方便。其次，双曲面响应（DRSM）法是20 世纪90 年代初兴起的结合田口参数设计思想和统计回归模型发展起来的实验统计方法。李昭阳等［3］在2000 年通过正交旋转设计和计算机模拟噪声因子变化的方法提高了双曲面响应法的精度，同时将田口方法和双重曲面响应（DRSM）法的优缺点进行了比较，得出在实践环境下依然有可能选择田口参数方法的结论。在之后的研究中，很多学者通过将田口方法与其他方法相结合，对田口方法进行改进和创新，企图获得更加精确的结果，如结合神经网络法和遗传算法、响应面法、二叉蚁群优化算法、有限元算法、基于岭估计、多变量控制图、FCM 聚类算法等对马田系统进行进一步的优化研究，并将其应用于数据挖掘、航空航天系统、经济管理、材料工艺等各个领域，实践的发展使得田口理论不断改进和完善，为田口方法在更广泛的领域应用提供了可靠的理论支持。

第三阶段是田口方法应用阶段。近年来，随着田口理论的不断发展和完善，田口方法的应用也在同步扩展。复杂产品、工艺加工、数据挖掘等高新制造业领域的许多问题都利用改进的田口方法并得到了很好的解决。例如，Ikuo 等［4］对田口方法进行创新，首先对所有参数的所有杠杆进行初步调查，然后利用软件画出线形图表示出每个参数不同水平下的均值和偏差，从而对重要的控制因素和无意义的控制因素进行评估并排序。此外，Pankaj 等［5］结合田口方法与神经网络，研究出了两步骤研究策略，由田口方法中正交阵列的离散性质和神经网络法即可从仅有的已知参数条件下获得真正的最佳条件。该两步骤研究策略为田口方法的应用提供了一种新思路，众多研究学者纷纷效仿两步骤研究策略的得出方法，考虑将田口方法与其他方法相结合，逐渐拓宽了田口方法在诸多产品领域中的应用。

由于马田系统在理论完善方面优于田口方法，为使其更好地应用于制造业领域，对马田系统的改进与优化研究也层出不穷。牛俊磊等［6-7］提出了一种改进的马田系统优化模型，该方法的提出旨在解决马田系统信噪比和正交表分析结果的有效性问题，用模型的求解方式取代正交表和信噪比关键变量的筛选，以达到降低维度、提高数据分类精确度的目的。Huang 等［8］认为马田系统（MTS）算法在数据挖掘方面是成功和有效的，而人工神经网络（ANN）算法又可以解决动态条件问题，因此在综合MTS 和ANN 算法的基础上，创建了解决模式识别问题的新颖（MTS-ANN）算法，可用于构建动态环境下的制造检验模型，并以实例证明了MTS-ANN 算法可以成功应用于数据挖掘问题的动态环境。Avishek 等［9］使用“健康”和“不健康”条件的马氏距离（MD）计算错误分类，并通过二进制粒子群优化（PSO）来解决特征选择问题。而Edgar 等［10］将基于概率矩阵的二进制蚁群优化算法应用到了解决马田系统变量选择的组合优化问题中，并通过汽车实例将二进制粒子群算法与二进制蚁群算法的结果进行了对比分析。常志朋等［11］则将马田系统中的实数集改进成了区间，并提出了基于区间数据的模糊测度计算方法，成功地拓宽了马田系统在模糊积分多属性决策领域中的应用。

以田口方法体系为指导，自诞生以来就在质量管控和工艺优化等方面都有了良好的表现和特有的优势，在世界范围内已经形成铺开应用之势。

2.2 田口方法与其他方法的交互

在田口方法与其他方法的比较和融合方面，何桢等［12］在考虑到响应曲面模型(Response Surface Modeling，RSM)与田口方法具有相同的试验思想的基础上，将二者进行了比较，具有泾渭分明的特点：田口方法重在实践，产生于实际生产过程，而响应曲面模型重在理论，主要是严密的数学逻辑和推理。由此分析，何桢等指出如何将田口方法与响应曲面模型有效结合应用于产品的设计生产和工艺的参数优化值得进一步探究。Palanikumar［13］、Ansalam 等［14］于是在接下来的研究中进行了田口方法和响应面方法的结合应用。

郑称德等［15］将同样应用在在产品研发设计中的田口方法和可靠性设计进行了比较。在产品研发领域，田口方法提出以前，占据主导地位的是可靠性设计，而到了70 年代田口方法提出以后，由于田口方法的简单易操作和高效实用等特点，很快得到世界范围内的普遍认同，因此作者认为田口方法与可靠性的结合使用可以发挥出更大的潜能。赵新军等［16］在文中阐释了田口方法和创造性问题解决理论（TRIZ）在产品研发生产过程中的异同，得出两种理论的贯通融合在实践中具有广阔的发展前景。创造性问题解决理论与其他领域知识结合可以用于产品的创新设计，田口方法能够在实现创新性的同时完成成本的控制，最终达到物美价廉，从而田口方法与创造性问题解决理论的综合应用具备理论和实际中的价值。很多学者将田口方法与质量工程展开（QFD）联系在一起，如周亮等［17］进行了田口方法与质量工程展开结合应用的可行性研究，金莹等［18］集成质量工程展开、创造性问题解决理论、田口方法，探究其组合价值，三者分别针对于做什么、如何做和具体的参数设计的连贯问题。TRIZ 主要是解决设计中的如何做的问题，使产品从理论雏形变为现实。孙丽丽等［19］在此研究基础上将该理论应用于汽车的设计开发。此外，张黎［20］整合研究统计过程控制(SPC)、工程过程控制(EPC)和田口方法，潘尔顺等［21］、潘尔顺等［22］将田口方法与有限元进行结合的应用研究，后有谭广斌等［23］、金天雄等［24］、朱武等［25］、丁日显等［26］继续此研究。薛跃等［27］探究了测量系统分析（MSA）和田口方法结合使用的可行性，发现田口方法与传统的测量系统分析存在互补关系，因此二者的结合使用有利于提高精准测量领域的质量管理水平。张斌等［28］及林琳等［29］分别进行了田口方法与休哈特控制图理论和SEA 的结合应用问题。何桢等［30］将田口方法与和熵权理论结合，董小闵等［31］在传统遗传算法基础上加入田口方法形成混合的田口遗传算法。

在田口方法的改进方面，范大祥［32］在论文中指出可以通过使用仿真软件来简化田口方法外表优化功能参数的设计，钟晓芳［33］在研究中提出了关于田口方法信噪比的改进方案，潘尔顺等［34］则针对田口方法的质量损失函数进行深入剖析并加以改进和应用，邴韶妮等［35］将田口方法进行试验设计的正交表和分析模型加以改进。此外，汪立国等［36］通过借助编程工具Matlab 编写稳健性设计的有关程序，借此减少和消除由于人工统计计算中可能造成的错误，可以提高可靠性，也有利于田口方法应用的推广。

3 田口方法特征

3.1 田口质量观

田口博士将质量定义为产品避免对社会造成损失的特征。设社会损失为L，产品的特性为y，产品特性的最佳值（目标值），为m。则田口方法中定义的质量损失函数为：

其中，k为一个常数。由质量损失函数可知，产品的特性值离最佳值越远，产品造成的社会总损失越大；反之，产品特性值离最佳值越接近，社会总损失越小。当时，社会损失达到最小值。一般而言，产品的特性很难达到最佳值，因此，设为产品可接受的误差值，则区间即为产品特性y的合格范围，超出该范围视为产品不合格［37］。

田口质量观不仅极为重视产品的质量，也考虑到经济成本。田口博士定义的质量损失包括由于空气污染、杂讯污染等带来的直接损失和由于顾客对产品不满意带来的市场损失等间接损失，这使田口质量观追求产品在设计、制造、使用、报废整个寿命周期内社会总损失达到最小，实现适用性与经济性的统一(Logothetis 等［38］、Juang 等［39］)。

3.2 田口方法的线下质量控制

田口方法对质量的管理可以划为线上和线下两个部分。线下质量控制主要包括设计优化和工艺优化两方面，通过质量的严格把控也可以实现产品和工艺的创新。设计优化重在符合市场的新产品的设计开发，工艺优化重在实现满足新产品要求的规格参数。线下质量控制中的三次设计方法是田口方法的核心。建立在试验设计技术基础之上的三次设计方法将新产品的开发过程分为三个阶段，包括系统设计（第一次设计）、参数设计（第二次设计）和容差设计（第三次设计）［40-41］。这是在产品设计阶段就进行质量管理，在专业设计的基础上用正交试验法对零件的参数进行优选，以求减少各种内、外因素对产品功能稳定性的影响，进而决定零件最佳组合和最合理的容差范围，并尽量选用低等级零件来完成优质、廉价、性能稳定和抗干扰性强的产品的一种优化设计的方法［40,42-43］。

系统设计与传统设计一致，通过对元器件的筛选来减少质量波动追求目标值，是进行后续阶段设计的基础。但往往系统设计只根据专业知识推定出待考察的因素和水平，尽管多采用上乘的元器件，却无法对产品的综合性能和制造成本等进行考量，会出现产品参数配比不佳造成性能不稳或生产成本过高等问题，因此需要进一步研究产品的参数组合。

参数设计是在系统设计的基础上确定各参数值的最佳组合，使参数组合的综合效应最大。在产品设计的过程中，会产生各种复杂的波动现象，造成产品输出的特性和参数组合呈现非线性相关，参数设计就往往需要在这种不确定的情况下来完成，通常使用一些数理统计方法如正交试验、信噪比等，可以在将试验次数控制在较小的情况下的同时选定合乎设计目标值并能够保持高稳定性的参数组合，因此也称为参数组合的中心值设计。

容差设计是用来确定各参数最合理的容差范围，在确定参数组合的中心值后，从经济角度进一步考虑允许这些因素质量特性值的波动范围。尽管完成了系统设计，但仍会有一些输出特性存在较大的波动范围，要对波动进行更严格的控制，需要更换较好的元件，这也会导致成本的提高。在综合考虑和平衡用户体验感受与制造质量费用的情况下，在容差设计的过程中，一方面要使参数设计阶段后的产品质量损失减小，另一方面也要了解使某些元件容差减小将会增加成本，容差设计的目的在于通过质量损失函数这一工具使社会总损失达到最小。

3.3 小结

田口方法将产品的稳定性作为第一考量因素，分析产品的质量与各元部件之间的交互关系，确定使产品稳定性达到最优水平的组合，对产品质量不敏感的非控制因素可以使用低级品原件替代从而降低产品成本。三次设计方法兼顾了由内外干扰引起的产品质量波动，通过低成本的层次与质量水平的结合，可以满足高质量低成本的设计要求，因此对于产品的开发设计和工艺参数优化非常有效。

4 田口方法的适用性

田口方法的线下质量控制主要应用于开发设计和工艺优化。本文将搜集到的部分有关田口方法应用的研究文献从设计优化和工艺优化两方面进行了总结和归纳。

4.1 优化设计以提高质量

上世纪五六十年代，可靠性设计一直占据主导地位，70 年代以来，田口方法在以其高度的便捷性、实用性、高效性迅速在世界范围内得到普遍认可并推广至各领域，甚至被称作“21 世纪的设计方法”，田口方法可以在产品获得高性能稳定性的同时降低成本，并在应用上具有灵活实用的特点，这使其成为一门应用性很强的新技术。与可靠性设计方法相比，田口方法不具有很强的数据依赖性，对于误差因素仅仅要知道它的波动水平，而不对其分布函数有要求，因此，田口方法的数据获取相对便利。在新产品应用开发中，田口方法进行参数设计实验不必对于新产品的特性及分布及其了解，得出最优解仅仅需要找出让产品输出的信噪比最大。

国际竞争中，产品的开发是提高产品竞争力的一个重要方面。我国正处于经济中高速发展的创新驱动发展阶段，在设计开发中使用田口方法，能够在控制费用的前提下在短周期内开发出兼具高质量于低成本的产品，这对提高我国的综合国力大有裨益。

在产品设计的质量层面进行创新愈发受到企业的重视，将其视为产品整个生命周期内的重要环节之一，将田口方法等新方法应用于产品的研发和设计阶段,来实现产品设计质量的管理。我国制造业发展迅速，产品质量控制方面也日益精进,然而在设计开发上却有所迟滞,这也使得我国企业的竞争力在日益激烈的全球竞争中不容乐观。面对我国企业产品设计能力落于下乘的不利局势,孙丽丽等［44］在文章中强调田口方法在产品质量设计中的重要作用。

林琳等［45］在文章中阐述了以田口方法的质量损失函数为基础的SEA 模型设计方法,把质量损失函数及容差成本函数两个模型结合起来。该方法能够使质量系统更具稳定性，效率也得到优化，并以实例证明了该方法的有效性。邢天伟［46］利用田口方法实现了多工况下平顺性参数的稳健设计,同时提出,多工况下汽车平顺性评价的稳健方法可以圆满解决了刚度不匹配问题。张军等［47］基于田口方法构造多个目标的规划模型，改良综合质量特性和单个质量特性,以此在效果有所改进。

Singiresu［48］在设计阶段使用田口方法，实现了涡轮机最大化的能量输出，并考虑到公差的设计问题，能够让风力涡轮机的性能波动幅度在较小水平的同时兼顾经济性。Benardos 等［49］依据田口方法的实验设计原理在CNC 铣床上进行实验得出的用于训练和检查网络性能的数据，提出神经网络建模方法。Somayeh 等［50］在田口方法的基础上，提出了一种改进的系统识别算法，具有识别多输入多输出（MIMO）系统以及具有未知参数值范围的系统的能力可以有效节省处理时间，并会导致更准确的估计。Mohammad 等［51］采用田口方法研究了随机振动载荷作用下的电子汽车的疲劳寿命性能,提出用于最佳疲劳性能的最佳设计。Ying 等［52］基于MPPT 的光伏系统使用田口方法正交实验进行稳健设计，日照和温度分别被视为输入和噪声。Ikuo 等［53］对使用田口方法的创新工具软件开发进行评估，发现该工具可用于短期且低成本的开发并可以快速准确地确定最佳冷却条件。

在当前,我国的经济发展还与发达经济体有较大差距,企业在生产设计、制造管理、技术创造等方面仍不够成熟，同类产品质量上居于下位,经济效益低，回报与投入难以相称。在一定程度上，田口方法的使用可以改善我国技术创新和质量改进方面的落后面貌,在优化设计实现质量提升方面具有广泛的应用潜力。

4.2 优化工艺以提高质量

田口方法是通过正交试验以及各种评价指标来有效地评定不同设计参数对相应指标单独以及交互的影响作用，并给出最佳工艺参数组合［54］。该方法也被广泛应用于提高产品质量的参数优化研究中。

Nalbant 等［55］、Der［56］、Sudhir［57］使用田口方法的正交阵列、信噪比和方差分析，以此优化车削表面粗糙度的3 个切削参数。Yu 等［58］将田口方法用于探索五个几何参数的影响，从而获得了PEC 的最优因子组合。Jinn 等［59］在研究中提出了一种混合的田口遗传算法（HTGA）可以解决具有连续变量的全局数值优化问题。同时，Jinn 等［60］采用混合田口遗传算法（HTGA），将田口方法的系统推理能力整合到交叉操作中，以选择更好的基因来实现交叉，从而增强遗传算法。Satish 等［61］将田口方法的正交阵列用于两种操作模式的传热和信噪比的计算，凭借实用程序的概念与田口结果的组合能够得到一组最佳的控制变量水平。Aidin 等［62］使用田口方法评估噪声因素的影响，优化模拟软件中的检查次数，确定了当前的能耗模式并将其转换为组件类型的优化选项。Ching 等［63］使用田口方法来计划和进行实验，以与PCB 和机械设计相关的参数作为控制因素，将与设备连接以进行操作的外围设备当做噪声因素,可以确定最佳参数组合。Abdullah［64］使用正交阵列研究加工参数的影响，使用信噪比确定最佳切割条件，阐释了用田口方法来设计研究切削刀具涂层材料和切削速度对切削力和表面粗糙度的影响的实验。

张启明等［65］在获得神州系列某型号5A06 铝镁合金过滤器产品电子束焊端面最佳焊接参数时，利用田口方法可以减少试验次数，降低研发成本，并评定焊接因子及其交互作用对焊缝的影响，最终得出各焊接因子对焊缝质量影响的主次，为焊接工艺优化及熔池研究提供焊接工艺参数。田口方法可以通过对不同参数构成的产品实行功能性评价，选择出最佳设计方案，从而使产品更稳健。朱武等［66］运用田口方法及有限元分析的方法控制汽车板料包边的边界缩进，通过对其参数进行稳健性设计的过程，选取出最优的一组设计参数，该方法可以为优化汽车板料包边参数提供借鉴和参考。

孟志军等［67］在文章中总结了部分关于Cu-Ag合金的研究，如文雪峰等［68］在田口试验设计方法的基础上，对 ADC12 铝合金废屑固相再生压制(CSP)坯料质量的影响进行了研究，并对优化结果进行了试验验证。汪先送等［69］采用田口方法对 Al-Cu 合金挤压铸造工艺参数进行了优化，并最终获得了能够制备优良力学性能的最佳工艺参数。赵凯阳等［70］采用Magma 软件对汽车发动机曲轴箱体低压铸造过程进行了仿真，并利用DOE 田口设计方法分析了该铸件局部出现的孔隙缺陷及其产生的原因，依据模拟结果对铸造工艺进行了优化，取得了非常明显的效果，工艺改进使铸件的缺陷率降低了98%。在发现目前关于Cu-Ag 合金的研究缺少对母材的铸造过程和铸件质量的研究，而Cu-Ag 合金铸件或铸坯的质量将会直接影响到后期再加工成形件的质量后，孟志军在文章中采用田口方法以及数值模拟的方法对Cu-45Ag 合金金属型铸造工艺进行研究，获得了工艺参数对Cu-45Ag 合金铸件质量的影响，并对铸造工艺参数进行优化。

在现实的加工过程里，工艺参数不仅会影响到加工的质量与成本等指标，也会影响到能量效率，适合的工艺参数的选取可以实现能耗节约。Zhou等［71］在地面热交换器（GHE）的两个重要设计因素钻孔热阻和内部热阻的研究中，使用田口方法来优化对钻孔热阻和内部热阻值影响的八个参数（流速，管道尺寸，钻孔直径，管道距离，分层土壤，灌浆导热率，管道导热率和钻孔深度），建立了L32 正交阵列，执行田口方法可以获得参数组合的最佳方案。李聪波等［72］基于田口法规划优化实验，并基于响应面法建立工艺参数与比能和加工时间的回归方程，构建了以铣削加工工艺参数为变量、以高能效和高效率为优化目标的多目标优化模型。鉴于国内外欠缺有关3D 打印能耗的相关研究，而FDM 成型打印技术不仅具有成本低的优势，还能保持很高的可靠性，因此在实际中应用广泛。杨少远等［73］为研究工艺参数与FDM3D 打印机能效耦合的复杂机理，提出一种基于田口法的FDM3D 打印机工艺参数能效优化方法。运用田口方法来进行实验设计，通过实验数据的搜集和使用信噪比方法建模，可以得出工艺参数对FDM3D 打印机加工能耗的影响，并给出了面向最高能效和最高打印效率的优化工艺参数组合。对于带锯锯切这种多影响因素的工序，贾寓真等［74］将田口方法引入到双金属带锯条锯切调质轴承钢的锯切参数优化中，得到了在不同参数条件下对于锯切面积和第一刀锯切效率的影响规律。Aidin 等［62］在建筑物的设计和建造中旨在确定建筑围护材料的最佳组合，为了优化模拟软件中的检查次数，使用田口方法评估噪声因素的影响，确定了当前的能耗模式，并将其转换为组件类型的优化选项。这种新颖方法的结果提供了有关改进的节能材料在建筑构件中的性能的适当信息，同时考虑了噪声因素以实现更可靠的结果。

4.3 田口方法的局限性

没有绝对完美的方法和理论，尽管田口方法具有简单易操作、高效实用等诸多优势，同时也要注意其有一定的适用性和局限性。田口方法的核心在于实验设计方法和质量损失理论，其中对于因子的选择、交互作用和质量特性的确定是实验成败的关键。茆诗松等［75］指出，田口方法对于因子和质量特性的考虑极为重视，这是田口方法中最为关键的环节，不当的因子和质量特性的选择，极大可能会增加因子间的交互作用，从而使实验归于失败。

田口方法为提高实验的成功率提出了正交表和验证试验作为解决办法，但通常难以弥补该缺陷，无法实现预期的乐观效果，验证试验只能在实验中已经考虑到的因子内进行最优水平的检验，而无法包括未被列入试验的重要因子及其交互作用的考察［39］。

田口方法将因子划分为可控因子和噪声因子，可控因子的处理较为简单，难点在于噪声因子的控制。为使噪声因子的波动稳定在一定范围内，往往需要很大的花费从而增加了成本，不能达到应用田口方法减少成本的初衷。

5 总结

田口方法应用于产品的设计开发和工艺参数的优化实践效果可观，众多田口方法的成功实例表明了低成本、高质量及短开发周期的设计优化和工艺优化是可能的和极有成效的，这也证明田口方法具有高度适用性和优越性。但田口方法仍有一定局限，需要与其他方法结合使用发挥其优势特征，解决实际中出现的复杂问题。

但田口方法的理论和思想为更多领域设计和工艺和优化提供了思路。当前加速发展的国际竞争使得各国创新进程不断加快，创新作为国家战略的重要环节，掌握产品设计阶段质量创新的先进技术成为在竞争中取得成功的关键。在产品研发过程中，由于其自身的复杂性和关联性，研发出高可靠性的产品系统已相当困难，同时还要面临低成本、需求多样化等严苛要求。而选择田口方法可以在设计阶段进行优化，通过生产上游的管理实现成本和质量的有效控制；通过质量损失函数可以优化参数设计，解决产品系统数据处理问题，并且对于信噪比的控制还能够帮助降低白噪声，提高研发质量。在工程项目中田口方法可以优化参数组合，企业应用田口方法可以塑造良好口碑树立品牌。同时，田口方法提倡应用更低价的原件组合设计和制造出高品质产品，并且以先进的试验技术来降低设计实验的费用，这也使得田口方法成为增加项目和企业收益的一个新方向。