總序

質量問題是經濟社會發展的一個戰略問題。黨和國家歷來高度重視質量工作，新中國成立以來，尤其是改革開放以來，黨中央、國務院制定實施了一繫列政策措施，初步形成了中國特色的質量發展之路，但是產品、工程、服務等質量問題造成的經濟損失、環境污染、資源浪費等現像仍比較嚴重；質量安全形勢仍然嚴峻，產品質量安全，特別是食品安全事故時有發生；一些生產經營者質量誠信缺失，肆意制售假冒偽劣產品，危害人民群眾生命健康安全，損害國家信譽和形像；與發達國家相比，“中國制造”質量競爭力還不夠強，缺少具有國際影響力的知名品牌和產品，質量問題已成為我國經濟社會健康發展的一個制約因素。

21世紀的第二個十年，是我國全面建設小康社會、加快推進社會主義現代化的關鍵時期，是深化改革開放、加快轉變經濟發展方式的攻堅時期，也是質量發展的又一個重要時期。從國際上看，經濟全球化深入發展，科技進步日新月異，全球產業分工和市場需求結構出現明顯變化，以質量為核心要素的標準、人纔、技術、市場、資源等競爭日趨激烈。從國內看，我國工業化、信息化、城鎮化、市場化、國際化進程加快，要貫徹落實科學發展觀，實現又好又快發展，需要堅實的質量基礎；要加快轉變經濟發展方式，特別是實現制造業由大變強，需要可靠的質量支撐；要滿足人民群眾日益增長的質量需求，也需要更強的質量保障能力。然而長期以來，由於質量管理工程專業一直沒有列入教育部學科目錄，從本科生教育到研究生教育，針對專業質量人纔的培養規模極為有限。

2012年，教育部批準在高等學校本科專業中增設質量管理工程專業，南京財經大學是國內首個設置質量管理工程專業的高校，並且江蘇省教育廳為了充分發揮區域高等教育資源集聚優勢，高校之間實現優勢互補、強強聯合，加快推進高等教育內涵式發展，扎實推進高等教育綜合改革試驗區建設，將此專業作為南京財經大學、南京大學、南京師範大學、南京郵電大學和南京中醫藥大學五校共建的專業。基於質量管理工程專業教育缺乏繫統教材的現狀，我帶領南京財政大學質量管理工程專業的骨干教師們編寫了這套質量工程繫列教材，主要包括《質量統計學》《質量可靠性理論與技術》《質量分析與質量控制》《服務質量管理》《質量工程試驗設計》五本，希望這套教材能緩解質量管理工程專業高等教育教材短缺的壓力，為我國質量管理工程專業的發展盡一份綿薄之力。由於質量管理工程的專業建設在我國還處於探索期，加上我們的學術水平和知識有限，教材當中難免存在各種不足，懇請國內外同仁多加批評指正。

另外，本套教材受以下項目資助——國家重大科學儀器設備開發專項：微分遷移譜質譜快速檢測儀的開發與應用（項目編號2013YQ090703），國家自然科學基金：我國食品安全管理中的質量鏈協同控制理論與方法研究（項目編號71373117）。在此對科技部和國家自然科學基金委表示感謝！

南京財經大學管理科學與工程學院院長

江蘇省質量安全工程研究院執行院長

王海燕教授

於南京

前言

質量管理作為提高企業素質、取得經濟效益的現代化管理科學技術，正在國內外大力推行，試驗設計也正在工業各行業中廣泛應用，成為質量管理、優化管理決策和優化設計的重要技術手段。試驗設計是統計學中一個最基本的分支，是一門研究如何正確地安排試驗和分析數據並以較少的試驗得到最佳的試驗結果的科學。試驗設計的理論和方法由最初的農業、生物及醫學試驗逐漸發展到工業管理領域，特別是在產品設計、質量管理及經濟學等領域中的廣泛應用越來越受到人們的重視。但是，目前既能適合本科學生的教學要求，又能為工程技術等領域的科技人員提供較好參考的教材還不多。近年來，編者及所領導的項目組成員多次為工業工程、管理科學、質量工程等專業的本科學生和研究生講授試驗設計的相關課程，同時在一些應用領域給各行業質量管理人員培訓過這方面的知識。在此基礎上，基於理論和實踐相結合的原則，編寫了這本書。全書分為7章，具體安排如下。

第一章介紹了試驗設計的起源與發展，以及試驗設計的目的和意義，並研究了試驗設計的基本策略與實施步驟。第二章是理論基礎，介紹了統計上的方差分析與回歸分析，屬於試驗數據處理的範疇，是試驗設計的預備知識。第三章主要介紹了正交試驗設計方法，並對正交試驗設計結果的極差分析和方差分析進行詳細介紹。第四章介紹了穩健設計的主要內容，包括質量損失、信噪比及其應用、三次設計和案例分析等。第五章主要介紹了因子設計，包括2k因子設計、3k因子設計和案例分析。第六章主要介紹了其他試驗設計的方法，包括均勻設計和響應曲面設計。第七章介紹了Minitab在試驗設計中的應用，將本書介紹的幾種方法結合案例在Minitab下實現。本書配套電子課件和習題解答等教學輔助資源，讀者可登錄華信教育資源網免費注冊下載。

本書在保持本學科的繫統性和科學性的前提下，注意引入本學科發展的新知識、新成果；在正確闡述統計學原理的同時，著重於基本概念和基本方法的介紹；注重學生動手能力的培養，拓寬學生的知識面和提高統計分析與計算機應用能力的結合；對每種試驗設計方法都安排了步驟完整、過程詳細的案例，並注重案例的啟迪性；同時各章都配備習題供讀者練習。本書注重實際方法的應用，列舉了大量與工業、化學、食品、制藥、生物、材料、環境等專業有關的案例，可作為相關專業本科生和研究生的教材，也可供相關學科的科研、教學和設計人員閱讀參考。

本書由南京財經大學管理科學與工程學院組織編寫，由王海燕、孟秀麗主編，參與編寫的人員還有劉軍、唐潤、張慶民、張斯琪、仲琴等老師，西安理工大學曹龍老師、石河子大學趙永滿老師對本書編寫也給予了幫助與支持，感謝瀋鑫、俞磊、王虎、尹小華、錢昆、馬暉瑋、陸晶晶等研究生在教材編寫過程中付出的辛苦勞動。在編寫過程中參考了國內外的大量文獻、教材和專著，由於篇幅原因未能將所有的參考資料都列出，編者在此對這些資料的作者表示衷心的感謝，對大力支持此次編寫工作的電子工業出版社和南京財經大學也一並表示感謝！

由於編者水平有限，書中難免有不妥之處，誠請廣大讀者批評指正。

編者