일반적으로 실험은 공정이나 시스템의 수행도를 연구하는 데 이용됩니다. 일반적으로 공정(시스템)의 일반적인 모형은 위의 그림과 같습니다.
공정은 입력 요소를 출력 요소로 변환시키는 여러 가지 구성 요인들의 조합으로 나타낼 수 있으며, 한 가지 이상의 관측 가능한 반응 특성을 가지게 됩니다. 공정에 영향을 미치는 무수한 많은 요인들 중 일부는 통제가 가능한 반면 통제가 불가능한 요인들도 있을수 도 있습니다.
이와 같이 통제가 불가능한 요인들을 잡음(Noise)라고 합니다. 실험또한 위와 같은 모형으로 표현할 수 있는 하나의 시스템입니다. 실험 처리의 과정을 거쳐서 데이터의 형태로 얻어지는 출력 요소(반응치)를 특성치라고 합니다. 우리가 실험을 통해서 달성하고자 하는 목적은 이와 같은 특성치와 이를 생성하는 과정에 관계되는 수많은 요인들에 대하여 다음과 같은 정보를 획득하는 데 있습니다.
1. 어떤 요인이 반응 특성치(y)에 유의한 영향을 주는가를 확인하고, 검출된 요인이 반응 특성치에 미치는 영향을 양적으로 파악하는 것
(요인 효과에 대한 검정 및 추정)
2. 유의한 영향을 미친다고 판정된 인자들이 어떤 조건일 때 가장 바람직한 반응 특성치를 얻을 수 있는가를 결정하는 것 (최적 반응 조건의 결정)
3. 반응 특성치(y)에 크게 영향을 미치지 못하는 요인들은 전체적으로 어느 정도 영향을 주고 있는가를
확인하는 것 (오차항의 추정)
여기에는 반응 특성치(y)의 변동을 적게 하면서 통제가 불가능한 변수들(잡음)의 영향을 최소화 할 수 있도록 하는 통제가 가능한 변수(영향변수 x)를 선택하고 그 수준을 결정하는 것이 포함됩니다.
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