高等實驗計畫法

在實驗計畫法中，田口方法與反應曲面法分別適合解決變數為離散值與連續值之問題。這二種方法的重要的概念有二：(1) 模型建構(2) 參數優化。然而當品質因子之間具有高度的交互作用，以及品質因子與品質特性之間具有複雜的非線性關係時，迴歸分析經常無法建立精確之模型。由於模型不夠精確，下一階段之參數優化，無論做得再如何精巧，亦將徒勞無功。此外，這些方法未區分樣本內與樣本外的數據，因此其估計的模型誤差可能低估。
類神經網路(Artificial Neural Network)為一新興之非線性模型之建構工具，可以克服迴歸分析模型不夠精確的缺點。因此，本書除了傳統的基於迴歸分析的實驗計畫法之外，還介紹基於神經網路的實驗計畫法。本書還提供二個試用版軟體：基於迴歸分析的Design Expert，及基於神經網路的CAFE。

本書分三篇：第一篇為實驗計畫法原理。
第二篇為基於迴歸分析的實驗計畫法。
第三篇為基於神經網路的實驗計畫法。
此外，附錄A為Design Expert使用範例；附錄B~D為CAFE使用介面、使用範例、驗證範例。
本書基本上是作者另一著作「實驗計畫法─製程與產品最佳化」(五南圖書公司)的進階版，因此省略了零階反應曲面法(因子實驗設計)、一階反應曲面法，而直接深入二階反應曲面法。讀者如未具備基礎的實驗計畫法知識，建議可從該書入門，再閱讀本書，當可更加得心應手。

現職：中華大學資訊管理學系教授(專任)
學歷：1983 台北工專五年制土木工程科畢業
1988 成功大學土木工程研究所碩士班畢業
1992 成功大學土木工程研究所博士班畢業
經歷：1992 中華大學土木工程學系副教授(專任)
1999 中華大學土木工程學系教授(專任)
2005 中華大學資訊管理學系教授(專任)
著作：實驗計劃法－製程與產品最佳化，五南圖書，2001
應用類神經網路，儒林圖書，2005
類神經網路－模式應用與實作，儒林圖書，2008

第１章　概論
1.1　品質設計問題
1.2　品質設計程序
1.3　品質設計步驟
1.4　品質設計方法
1.5　混合(配方)設計
1.6　本書內容
第２章　實驗設計法一：田口方法原理
2.1　田口方法簡介
2.2　田口方法實驗設計：直交表與訊噪比
2.3　田口方法參數優化：主效果分析擇優
2.4　田口方法實例一：無不可控制因子
2.5　田口方法實例二：有不可控制因子（噪音因子）
第３章　實驗設計法二：反應曲面法原理
3.1　二階反應曲面實驗設計簡介
3.2　二階反應曲面實驗設計1：中央合成設計
3.3　二階反應曲面實驗設計2：Box-Behnken設計
3.4　二階反應曲面實驗設計3：最佳準則設計
3.5　二階反應曲面實驗設計4：隨機產生設計
3.6　二階反應曲面實驗設計之比較
第４章　實驗設計法三：配方設計原理
4.1　配比設計簡介
4.2　配比設計之實驗設計
4.3　配比設計之模型建構
4.4　配比設計之參數優化
第５章　模型建構法一：迴歸分析
5.1　迴歸分析簡介
5.2　迴歸模型之建構：迴歸係數
5.3　迴歸模型之檢定：變異分析
5.4　迴歸模型之診斷：殘差分析
5.5　迴歸模型之應用：反應信賴區間
5.6　多項式函數之迴歸分析
5.7　非線性函數之迴歸分析
5.8　定性變數之迴歸分析
第６章　模型建構法二：神經網路
6.1　類神經網路簡介
6.2　類神經網路之模式：網路架構
6.3　類神經網路之建構：連結權值
6.4　類神經網路之檢定：變異分析
6.5　類神經網路之診斷：殘差分析
6.6　類神經網路之優缺點
6.7　類神經網路與迴歸分析之比較
6.8　結論
第７章　參數優化
7.1　簡介
7.2　無限制最佳化
7.3　限制最佳化
7.4　結語
第８章　Design Expert軟體簡介
8.1　簡介
8.2　實驗設計
8.3　模型建構
8.4　參數優化
8.5　使用簡介
第９章　Design Expert田口方法實例
9.1　簡介
9.2　IC封裝黏模力之改善
9.3　導光板製程之改善
9.4　高速放電製程之改善
9.5　積層陶瓷電容製程之改善
9.6　射出成型製程之改善
第10章　Design Expert反應曲面法實例
10.1　簡介
10.2　副乾酪乳桿菌培養基
10.3　醇水混合物
10.4　粗多醣提取
10.5　益生菌培養基
10.6　酵素合成乙酸己烯酯
第11章　Design Expert配方設計實例
11.1　簡介
11.2　蝕刻配方最佳化
11.3　清潔劑配方最佳化
11.4　富硒酵母培養基最佳化
11.5　橡膠皮碗配方最佳化
11.6　強效清潔劑配方最佳化
第12章　CAFE軟體簡介
12.1　前言
12.2　交叉驗證法（cross-validation methodology）
12.3　模型分析
12.4　參數優化
12.5　實例一：導光板製程之改善
12.6　實例二：醇水混合物製程之改善
12.7　實例三：富硒酵母培養基最佳化
12.8　結論
第13章　CAFE田口方法實例
13.1　簡介
13.2　IC封裝黏模力之改善
13.3　導光板製程之改善
13.4　高速放電製程之改善
13.5　積層陶瓷電容製程之改善
13.6　射出成型製程之改善
第14章　CAFE反應曲面法實例
14.1　簡介
14.2　副乾酪乳桿菌培養基
14.3　醇水混合物
14.4　粗多醣提取
14.5　益生菌培養基
14.6　酵素合成乙酸己烯酯
第15章　CAFE配方設計實例
15.1　簡介
15.2　蝕刻配方最佳化
15.3　清潔劑配方最佳化
15.4　富硒酵母培養基最佳化
15.5　橡膠皮碗配方最佳化
15.6　強效清潔劑配方最佳化
15.7　重組蛋白培養基最佳化
15.8　高性能混凝土配比設計
第16章　結論
附錄A　Design Expert使用範例
A.1　簡介
A.2　IC封裝黏模力之改善（L18田口方法）
A.3　高速放電製程之改善（L18田口方法）
A.4　副乾酪乳桿菌培養基最佳化（反應曲面法）
A.5　粗多醣提取最佳化（反應曲面法）
A.6　富硒酵母培養基混合設計最佳化（Mixture Design）
附錄B　CAFE使用介面
B.1　系統功能
B.2　系統裝機與啟動
B.3　使用者介面簡介
B.4　檔案管理（File）
B.5　模型建構（Model-Build）
B.6　模型分析（Analysis）
B.7　參數優化（Parameter-Opt）
B.8　其他功能
附錄C　CAFE使用範例
C.1　簡介
C.2　IC封裝黏模力之改善（L18田口方法）
C.3　高速放電製程之改善（L18田口方法）
C.4　副乾酪乳桿菌培養基最佳化（反應曲面法）
C.5　粗多醣提取最佳化（反應曲面法）
C.6　富硒酵母培養基混合設計最佳化（Mixture Design）
附錄D　CAFE驗證範例
D.1　簡介
D.2　驗證範例1：線性函數
D.3　驗證範例2：二次函數（不同彎曲程度與方向）
D.4　驗證範例3：二次函數（不同最低點）
D.5　驗證範例4：線性與交互作用混合函數
D.6　驗證範例5：線性、二次與交互作用混合函數
D.7　驗證範例6：非線性函數
附錄E　光碟目錄
E.1　簡介
E.2　第1片光碟：習題與Design Expert
E.3　第2片光碟：CAFE試用版（含例題）