Qui hoạch thực nghiệm được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1935 bởi Ronald A. Fisher trong tài liệu Design of Experiments. Sau đó vài dạng qui hoạch được giới thiệu bởi Raj Chandra Bose và K. Kishen vào năm 1940 tại Viện thống kê Ấn Độ, và qui hoạch mà mọi người chú ý đến là qui hoạch Plackett-Burman được đăng trên tạp chí Biometrika vào năm 1946. Cùng lúc đó C. R. Rao giới thiệu khái niệm ma trận trực giao như là một dạng qui hoạch thực nghiệm, khái niệm này đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển phương pháp Taguchi. Vào năm 1950, Gertrude Mary Cox và William Gemmell Cochran xuất bản sách "Experimental Designs" và đây là sách tham khảo chính về qui hoạch thực nghiệm trong nhiều năm. Ngày nay, sách của D. C. Montgomery và R. Myers là tài liệu được nhiều sinh viên và các nhà thực nghiệm sử dụng [3].

    
Qui hoạch thực nghiệm (QHTN) là cơ sở phương pháp luận của nghiên cứu thực nghiệm hiện đại. Theo nghĩa rộng, QHTN là tập hợp các tác động nhằm đưa ra chiến thuật làm thực nghiệm, từ giai đoạn đầu tiên đến giai đoạn kết thúc của quá trình nghiên cứu đối tượng trong điều kiện đã hoặc chưa hiểu biết đầy đủ về cơ chế của đối tượng.

    Cơ sở toán học nền tảng của lý thuyết QHTN là thống kê toán học với hai lĩnh vực quan trọng là phân tích phương sai và phân tích hồi qui. Ngày nay, để xử lý các kết quả thực nghiệm ta còn có thể sử dụng rất nhiều phần mềm để hỗ trợ cho phương pháp này, ví dụ như MS Excel, SPSS, Statgraphic, Statistica, Design-Expert, Minitab, ...

    Qui hoạch thực nghiệm là công cụ rất hữu ích trong việc giải quyết các vấn đề kỹ thuật, tối ưu hóa sản phẩm, quá trình và hệ thống, ... theo các mô hình thực nghiệm. Ngày nay, qui hoạch thực nghiệm được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như kinh tế, công nghiệp, xã hội, thiết kế, ...
    Các nguyên tắc cơ bản: Ít thí nghiệm - Nhiều thông tin - Chất lượng kết quả
  1. Không lấy toàn bộ các trạng thái đầu vào
  2. Phức tạp dần mô hình toán học
  3. Đối chứng nhiễu
  4. Ngẫu nhiên hoá
  5. Tối ưu

    Trình tự thực hiện qui hoạch thực nghiệm với mục tiêu xây dựng mô hình toán (hồi qui) cho đối tượng nghiên cứu:

  1. Chọn các nhân tố thay đổi, các nhân tố ổn định và các thông số đầu ra cho thực nghiệm;
  2. Chọn mô hình phương trình hồi qui;
  3. Xác định không gian các nhân tố - thực nghiệm thăm dò;
  4. Chọn phương pháp qui hoạch thực nghiệm;
  5. Lập phương pháp tiến hành thực nghiệm;
  6. Tiến hành các thí nghiệm thăm dò, kiểm tra phân phối chuẩn thông số đầu ra, xác định số thí nghiệm lặp lại trên mỗi thực nghiệm;
  7. Tiến hành thực nghiệm chính;
  8. Loại bỏ các quan sát sai số thô, kiểm tra tính đồng nhất phương sai các thí nghiệm, tính phương sai tái hiện;
  9. Tính hệ số hồi qui của mô hình toán đã chọn;
  10. Đánh giá giá trị của hệ số phương trình hồi qui;
  11. Kiểm tra sự phù hợp của mô hình phương trình hồi qui;
  12. Phân tích kết quả.

    Học phần này giảng dạy tại Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM từ năm 2011 cho sinh viên khối ngành kỹ thuật - công nghệ (trình độ đại học và cao đẳng) với thời lượng 30 tiết. Đây là học phần tự chọn, sinh viên hoàn thành học phần phải qua hai lần đánh giá: chuyên đề 30% và thi cuối kỳ 70% với hình thức tự luận và được sử dụng mọi tài liệu của mình.

    Học phần được hướng dẫn đầu tiên bởi Thầy Dương Hoàng Kiệt với tài liệu "Bài tập qui hoạch thực nghiệm". Hiện nay, khi đăng ký, các em cũng có thể chọn học với Thầy Đinh Vinh Hiển.

Tài liệu tham khảo
[1]. PGS.TS. Nguyễn Hữu Lộc, Qui hoạch và phân tích thực nghiệm, Nxb ĐHQG Tp.HCM, 2011
[2]. Nguyễn Cảnh, Qui hoạch thực nghiệm, Nxb ĐHQG Tp.HCM, 2011
[3]. Douglas C. Montgomery, Design and Analysis of Experiments, Wiley & Sons, 2001