試驗設計 (Design Of  Experiment, 簡稱 DOE) ，是研究和處理多因子與響應變量關系的一種方法。它通過合理地挑選試驗條件，安排試驗，并通過對試驗數據的分析，從而建立響應與因子之間的函數關系，或者找出總體最優的改進方案。最基本的試驗設計方法是全因子試驗法，需要的試驗次數最多，其它試驗設計方法均以“減少試驗次數”為目的，例如部分因子試驗、正交試驗、均勻試驗等。