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2025年质量工程师因子设计中心复合设计专题试卷及解析1

2025年质量工程师因子设计中心复合设计专题试卷及解析

2025年质量工程师因子设计中心复合设计专题试卷及解析

第一部分：单项选择题（共10题，每题2分）

1、在因子设计中，中心复合设计（CCD）的主要目的是什么？

A、减少实验次数

B、优化响应曲面

C、消除随机误差

D、简化数据分析

【答案】B

【解析】正确答案是B。中心复合设计（CCD）是一种响应曲面设计方法，其主要

目的是通过在因子空间中合理布置实验点来构建和优化响应曲面模型。A选项不正确，

因为CCD并不一定减少实验次数，有时反而需要更多实验点。C选项错误，因为任何

实验设计都无法完全消除随机误差，只能通过重复实验来估计。D选项不正确，CCD

的数据分析通常较为复杂，需要专门的统计软件。知识点：响应曲面设计。易错点：容

易将CCD与其他实验设计方法如全因子设计或部分因子设计混淆。

2、中心复合设计通常包含哪几种类型的实验点？

A、角点、中心点和轴向点

B、控制点、参考点和测试点

C、输入点、输出点和反馈点

D、高值点、低值点和中值点

【答案】A

【解析】正确答案是A。中心复合设计（CCD）包含三种类型的实验点：角点（来

自全因子或部分因子设计）、中心点（用于估计纯误差和曲率）和轴向点（也称为星点，

用于估计二次效应）。B、C、D选项中的点类型都不是CCD的标准组成部分。知识点：

中心复合设计的结构。易错点：容易混淆CCD中的点类型，特别是轴向点的作用和位

置。

3、在中心复合设计中，轴向距离的取值通常取决于什么？

A、实验预算

B、因子数量

C、旋转性要求

D、实验者偏好

【答案】C

【解析】正确答案是C。在中心复合设计中，轴向距离的取值主要取决于设计是

否需要满足旋转性。旋转性是指预测方差在距设计中心相同距离的所有点上都相等。常

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用的值有1（面心设计）、(2k)(1/4)（旋转设计）等。A选项不正确，虽然实验预算会

影响实验规模，但不直接决定值。B选项不正确，因子数量会影响设计的复杂性，但

不是取值的主要依据。D选项明显不正确，值有理论依据，不能随意选择。知识点：

中心复合设计的旋转性。易错点：容易忽视旋转性对值取值的影响，或混淆不同类型

CCD的值选择标准。

4、中心复合设计中的中心点主要作用是什么？

A、提高实验效率

B、估计实验误差和曲率

C、减少因子数量

D、简化计算过程

【答案】B

【解析】正确答案是B。中心复合设计中的中心点主要有两个作用：一是估计纯实

验误差，二是检测响应曲面的曲率。通过在中心点进行重复实验，可以估计实验的随机

误差；同时，中心点的响应值与因子水平组合的响应值比较可以判断是否存在显著的曲

率效应。A选项不正确，中心点实际上增加了实验次数，降低了效率。C选项不正确，

中心点不会减少因子数量。D选项也不正确，中心点的加入通常会使数据分析更复杂而

非简化。知识点：中心复合设计中中心点的作用。易错点：容易忽视中心点在检测曲率

方面的重要作用，或将其与其他设计中的重复点混淆。

5、在中心复合设计中，下列哪种设计具有旋转性？

A、面心设计

B、立方体设计

C、旋转设计

D、正交设计

【答案】C

【解析】正确答案是C。旋转设计是中心复合设计的一种特殊形式，其轴向距离取

值为(2k)(1/4)，其中k是因子数量，这使得设计具有旋转性，即在距设计中心相同距离

的所有点上，预测方差相等。A选项的面心设计=1，不具有旋转性。B选项的立方体

设计不是CCD的标准类型。D选项的正交设计强调因子间的独立性，但不一定具有旋

转性。知识点：中心复合设计的旋转性。易错点：容易混淆不同类型CCD的特性，特

别是旋转性与正交性的区别。

6、中心复合设计相比全因子设计的主要优势是什么？

A、减少实验次数

B、消除交互作