健壮设计（Robust Design）是一种有效保证产品或系统高质量的设计方法。这种设计方法会使系统的性能对制造或使用期限（包括维修、运输、贮存）的变异不敏感，使系统在其寿命周期内，不管其参数、结构如何发生漂移或老化，都能持续满意地工作。传统的健壮设计方法通常以20世纪70年代末、80年代初的日本学者田口光一（G.Taguchi）博士所创立的三次设计法（又叫损失模型法）为典型代表。但是近几年，随着计算机的发展，健壮设计方法被注入诸多新内容，逐渐形成了近代的健壮设计方法。
1.Taguchi法
Taguchi法又称损失模型法或三次设计法，强调任何一种产品或一个过程的设计都必须经过系统设计、参数设计和容差设计3个阶段。通过用正交表对设计参数及其设定的容差大小安排进行试验，模拟设计参数和噪声参数对产品质量的干扰，并以望目损失函数和望目特性的信噪比的大小，作为衡量产品质量特性的稳定性指标，以确保设计的产品获得质量特性的稳定。这一方法适用于少量参数、单质量指标和无约束问题的产品上，一经提出就被日本工业界所采用，并在国际上被推广应用。
2.响应面法（the Response Surface Methodology）
响应面法或响应模型来源于20世纪70年代的统计试验设计法，可以同时处理含有设计参数和噪声参数对产品的影响问题。它是欧美国家近年来比较流行的一种工程健壮设计方法。该方法一般分参数筛选、区域寻找和优化3个阶段进行。这一方法如果遇到噪声参数和相关参数的维数较高时，将会使模型的拟合变得非常复杂和困难。但如今计算机技术的飞速发展，使得设计人员可以通过CAD/CAE软件就能比较容易控制产品的质量设计。
3.容差多面体法（Tolerance Polyhedron Method）
一般来说，容差越大，产品的成本就越低。因此，容差多面体法的基本思想是通过调整设计变量及容差的大小，提高产品对一些因素干扰的不灵敏性。此方法的缺点是只考虑可控因素变差的影响，适用于最坏情况的容差的最优设计等问题。(www.xing528.com)
4.灵敏度法（the Sensitivity Method）
健壮性是指产品质量性能指标对可控因素和不可控因素变差影响的不灵敏性。因此，可用灵敏度分析理论对产品进行健壮设计。设计方法包括灵敏度分析法和最小灵敏度法。用灵敏度进行健壮设计是一种未考虑设计变量容差的方法。
5.变差传递法（Variation Transfer Method）
该方法类似误差分析中的误差传递法，即可控因素与不可控因素之间所发生的变差都将传递给反映产品质量的性能函数，引起质量性能指标的波动。这种方法只适用于当可控因素与不可控因素变差较小的情况。
6.随机模型法（Random Model Method）
由于可控因素和不可控因素大多具有随机性，因此采用随机模型进行健壮设计有着重要的应用价值。对于最优解的可行健壮性设计是指当可控因素与不可控因素发生变动时，设计解仍保证是可行的；而对质量性能指标的健壮性设计则表示对可控因素与不可控因素变动的影响是不灵敏的。
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