کتاب طراحی و تحلیل آزمایشها، یک کتاب درسی مقدماتی است که به طراحی و تحلیل آزمایشها اختصاص دارد. محتوای کتاب بر دروس دانشگاهی در حوزۀ طراحی آزمایش متمرکز است که بیش از چهلسال در دانشگاه ایالتی آریزونا، دانشگاه واشنگتن و مؤسسۀ فناوری جورجیا تدریس کردهام. این کتاب همچنین نمایانگر روشهای مفیدی است که در مشاورۀ آماری و مهندسی در بسیاری از زمینههای علم و مهندسی، شامل فعالیتهای تحقیق و توسعۀ مورد نیاز برای تجاریسازی موفق فناوری و تحقق محصول، به صورت حرفهای تجربه کردهام.
امروزه با پیشرفت علم و دانش، استفاده از طراحی آزمایشها برای تشخیص عاملهای مؤثر بر فرایندهای مختلف اعم از صنعتی و غیرصنعتی و تعیین سطحهای بهینۀ این عاملها روی متغیر پاسخ، از اهمیت بسزایی بخوردار است. طرح آزمایش یک روش مؤثر و کارآمد برای طراحی فرایندها و پیشبینی ویژگیهای رفتاری آنها در شرایط مختلف محسوب میشود. این دسته از آزمایشها، در زمینههای مختلف علمی، آموزشی، مهندسی و کاربرد گستردهای دارند و میزان بهرهوری تولید و کیفیت طراحی یک محصول یا خدمات را بهبود میبخشند.
مشاهدۀ یک سامانه یا فرایند در حین کار، بخش مهمی از فرایند یادگیری و بخش جداییناپذیر درک و یادگیری نحوۀ کار سامانهها و فرایندهاست. یوگی بررا، بزرگترین بازیکن گیرندۀ توپ بیسبال تیم نیویورک یَنکیز گفت که«فقط با ..تماشا میتوانید خیلی چیزها را مشاهده کنید؛ اما برای فهمیدن اینکه وقتی عاملهای ورودی خاصی را تغییر میدهید، چه اتفاقی برای یک فرایند میافتد، باید کارهای دیگری غیر از تماشا انجام دهید. در واقع باید عاملها را تغییر دهید. این یعنی برای درک واقعی روابط علت و معلولی در یک سامانه، باید به عمد متغیرهای ورودی سامانه را تغییر دهید و تغییرهای خروجی سامانه را مشاهده کنید. به عبارت دیگر، باید آزمایشهایی را روی سامانه انجام دهید. سپس مشاهدههای روی سامانه یا فرایند منجر به نظریهها یا فرضیههایی دربارۀ این که چه چیزی باعث کارکرد بهتر سامانه شده است، میشود.