下面通過一個例子來敘述利用正交表安排試驗與進行數(shù)據(jù)分析的步驟。
    [例2.3-1] 磁鼓電機是彩色錄像機磁鼓組件的關鍵部件之一，按質量要求其輸出力矩應大于0.02l0N·m。某生產廠過去這項指標的合格率較低，從而希望通過試驗找出好的條件，以提高磁鼓電機的輸出力矩。
    (一) 試驗的設計
    在安排試驗時，一般應考慮如下幾步：
    (1) 明確試驗目的：在本例中試驗的目的是提高磁鼓電機的輸出力矩。
    (2) 明確試驗指標：試驗指標用來判斷試驗條件的好壞，在本例中直接用輸出力矩作為考察指標，該指標越大表明試驗條件越好。
    (3) 確定因子與水平：在試驗前首先要分析影響指標的因子是什么，每個因子在試驗中取哪些水平。在本例中，經分析影響輸出力矩的可能因子有三個，它們是：
    A：充磁量 B：定位角度 C：定子線圈匝數(shù)
    根據(jù)各因子的可能取值范圍，經專業(yè)人員分析研究，決定在本試驗中采用的水平如表2.3-2所示。
    (4) 選用合適的正交表，進行表頭設計，列出試驗計劃：首先根據(jù)在試驗中所考察的因子水平數(shù)選擇具有該水平數(shù)的一類正交表，再根據(jù)因子的個數(shù)具體選定一張表。在本例中所考察的因子都是三水平的，因此選用三水平正交表，又由于現(xiàn)在只考察三個因子，所以選用 即可。
    選定了正交表后把因子放到正交表的列上去，稱為表頭設計。在不考慮交互作用的場合，可以把因子放在任意的列上，一個因子占一列。比如在本例中將三個因子分別置于前三列，將它寫成如下的表頭設計形式：
    有了表頭設計便可寫出試驗計劃，只要將置因子的列中的數(shù)字換成因子的相應水平即可，不放因子的列(稱為空白列)就不予考慮。本例的試驗計劃可以這樣得到：將第一列的1，2，3分別換成充磁量的三個水平900，1 100，1300，將第二列的l，2，3分別換成定位角度的三個水平10，11，12，將第三列的l，2，3分別換成定子線圈匝數(shù)的三個水平70，80，90，則得試驗計劃(見表2.3-3)。表中第一號試驗的條件是充磁量取900×10-4特，定位角度取l0度，定子線圈取70匝。其他各號試驗條件類似得到。
    由此可見，用正交表 安排試驗共有9個不同的試驗條件，它們是一起設計好的，而不是等一個試驗結束后再決定下一個試驗條件，因此稱這樣的設計為“整體設計”。
    這里9個試驗點在三維空間中分布在一個長方體上，見圖2.3-1，從圖中可見：從三個方向的任一方向作三個等距的垂直于坐標軸的平面，則每一平面上有3個點，再將每一面分成等間隔的三行三列，則在每一行上有1個點，每一列上也有1個點。因此這9個點在三維空間的分布是均勻分散的。
    (二) 進行試驗和記錄試驗結果
    有了試驗計劃后就可以按其進行試驗，并將試驗結果記錄在對應的試驗條件后面，對于[例2.3-1]的問題，為計算和分析方便起見，表2.3-3中的y值是實測值的 倍。
    為了避免事先某些考慮不周而產生系統(tǒng)誤差，因此試驗的次序要隨機化，這可以用抽簽的方式決定，比如用9張同樣的紙，分別寫上1~9，經混亂后依次取出，如果依次摸到：3，5，2，9，l，6，4，7，8，那么就先做第3號試驗，再做第5號試驗，…，最后做第8號試驗。
    此外，在試驗中還應盡量避免因操作人員的不同，儀器設備的不同等引起的系統(tǒng)誤差，盡可能使試驗中除所考察的因子外的其他因素固定，在不能避免的場合可以增加一個“區(qū)組因子。比如試驗由三個人進行，則可以把“人”也看成一個因子，三個人便是三個水平，將其放在正交表的空白列上，那么該列的l，2，3對應的試驗分別由第一、第二、第三個人去做。這樣就避免了因人員變動所造成的系統(tǒng)誤差。
    試驗時常常還需要在同一條件下進行重復，這樣可以看出試驗的穩(wěn)定性，還可以對試驗誤差的方差進行估計。有時為了節(jié)約成本、時間等，在正交表上有空白列時也可以只進行一次試驗。
    下面我們就在一個條件下進行一次試驗的情況敘述數(shù)據(jù)的分析方法。