信號因子(signal factor)是統計質量管理的基本概念之一，指能指揮動態特性按人們意志去變化的因子，信號因子總是伴隨著動態特性而出現的。至於選什麼因子作為信號因子，那是設計人員的任務，但他要使信號因子的水平改變應該是易於操作，並且使信號因子對動態特性的影響儘可能是線性關係，用以減少動態特性的波動。信號因子的例子也常見，鋼板的厚度是通過軋鋼機的壓力來實現的，軋鋼機的壓力就是信號因子，壓力大小就是信號因子的水平；汽車的速度可用改變加速器的位級來實現，加速器就是信號因子，其位級就是該信號因子的水平。
基本介紹
- 中文名：信號因子
- 外文名：signal factor
- 簡介：統計質量管理的基本概念之一
- 所屬學科：數學
- 所屬問題：統計學（統計質量管理）
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基本介紹
信號因子是指在所考察指標數值的平均值與目標值不一致而需進行調整或校正時，作為調整或校正手段的因子稱做“信號因子”。如，在穩壓電源電路的設計中，校正輸出電壓對目標值偏差，可以通過調整電阻來實現，這時電阻就是信號因子；對於控制汽車轉彎方向 的試驗，方向盤的轉向角就是一種信號因子。
相關知識介紹
動態特性參數設計的試驗安排，在動態特性參數設計中會出現下列四類因子：可控因子，標示因子，信號因子，噪聲因子。其中標示因子是指使用時不能挑選和控制，但試驗中可指定其水平的因子。如一紡織廠用的棉花來自三個不同產地，則棉花產地可看作一個標示因子，我們考察它不在於選取最好的棉花產地，而是探索此標示因子與可控因子之間有無互動作用，若無互動作用，只要選擇一種工藝條件就可適應各產地棉花；若有互動作用，那要對不同產地棉花選擇不同工藝條件才能奏效，類似地，設備間的差異、操作人員之間差異、車床轉速之間差異等環境和使用條件都可當作標示因子去進行考察。
動態特性參數設計的具體安排如下。
確定各可控因子和標示因子的水平，然後把它們放在適當的正交表上，此表稱為內表。
確定各噪聲因子和信號因子的水平，然後把它們放在適當的正交表上，此表稱為外表。若得知諸噪聲因子對y的影響方向，那可啟用綜合噪聲因子，但不可把信號因子也綜合進去，一般是用信號因子和綜合噪聲因子的完全試驗作為外表。
按內外表設計進行試驗。若信號因子有m個水平，綜合噪聲因子有n個水平，則外表有mn行。若內表有k行，則內外表設計共有走kmn個試驗，可獲得知kmn個數據：
噪聲因子(noise factor )是人們不能控制、或很難控制、或花費昂貴才能控制的因子。它是引起質量特性波動的“元兇”，或者說是引起試驗誤差的源泉。一項好的產品設計都應具有抗噪聲因子的能力，此種能力愈大，設計就愈完善。因為有些噪聲因子可能人們至今還不知道，所以要羅列一切噪聲因子是困難的，但試驗者要儘量列出噪聲因子，並運用工程知識和經驗去判斷其中哪些是重要的，哪些可用試驗條件去模擬的，以便考察它們對質量特性影響的大小，為羅列噪聲因子，可從外部噪聲、內部噪聲和產品間噪聲等三方面去考察。
由產品之外引發的一類噪聲稱為外部噪聲，如產品生產時的環境溫度、濕度、灰塵、磁場等環境條件都是外部噪聲；又如小汽車方向盤的設計要適應老人與年輕人、男人與女人，這時購買者就是方向盤設計的一個外部噪聲因子；彩色電視機的清晰度與輸入電壓大小密切相關，這時民宅的交流電壓對彩電設計就是一個外部噪聲因子。
由產品內部產生的一類噪聲稱為內部噪聲，如貯存時間過長，材料變質、元件老化都是產品的內部噪聲；又如產品長時間使用，一些零件發生磨損也是內部噪聲，因為這些都會引起產品質量特性的波動。
由產品間的差異引發的一類噪聲稱為產品間噪聲，如在一項電路設計中需要100Ω的電阻，而從市場買來的標稱值為100Ω的電阻未必恰好是100Ω，可能是99Ω，也可能是102Ω，其間差值對電路輸出值會有影響，此種影響是不可控的，所以零部件、元器件的實際值與標稱值間的差異是產品間的噪聲因子。
把若干個噪聲因子綜合成一個因子，以圖減少參數設計中的試驗次數，稱此為綜合噪聲因子。構造綜合噪聲因子的關鍵在於要知道被綜合的噪聲z對產品質量特性y影響的方向，即當噪聲因子水平變化時，y是在增加還是還是在減少。這一點常常憑著工程知識和實踐經驗是可以判斷的.假如能做到這一點，那么立即可得出綜合噪聲因子的兩個水平：N1——負側最壞水平，它是使質量特性y取最小值的各個噪聲因子的水平的組合；N2——正側最壞水平，它是使質量特性y取最大值的各個噪聲因子的水平的組合.這就形成一個二水平的綜合噪聲因子。假如被綜合的噪聲因子都是三水平的，那么各取其中間水平組成一個新水平No，插在上述N1與N2之間，形成一個三水平(N1，No，N2)的綜合噪聲因子.假如僅有部分噪聲因子可以參加綜合，那么把未被綜合的噪聲因子與綜合噪聲因子重新設計一張外表。
可控因子(control factor)是在生產和試驗中水平可以指定並加以挑選的因子，即水平可以被人們控制的因子.如化工生產中的反應時間、反應溫度，電鍍液的濃度，電路中的電阻器和電容器的電阻和電容等都是可控因子.
試驗中考察可控因子的目的在於尋找其最佳水平搭配，使產品的質量特性既接近目標值，又波動最小，即使質量特性具有穩健性.
標示因子(mark factor)是使用時不能挑選和控制、但試驗中可指定其水平的因子。如一紡織廠用的棉花來自三個不同產地，則可把棉花產地看做一個標示因子，人們考察這個標示因子的目的不在於選取最好的棉花產地，而是探索此標示因子與可控因子(操作條件)之間有無互動作用。假如沒有互動作用，可能只要選擇一種操作條件就可適應各個產地的棉花；假如有互動作用，那可能需對不同產地的棉花制定不同的操作條件才能奏效。類似地，設備間的差別、操作人員間的差別、車床轉速之間的差別等都可當做標示因子去進行考察。
