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在給定因子空間x內(nèi)實驗單元數(shù)N相等的所有試驗方案(ε)中，各回歸系數(shù)的廣義方差V(ε)最小的試驗方案。該方案的廣義方差V(ε)與其信息矩陣A(ε)的行列式值|A(ε)|的平方根成反比：

式(1)中 Γ為Γ(x)函數(shù)，m是回歸系數(shù)的數(shù)目。相關矩陣C(ε)是信息矩陣A(ε)的逆矩陣，由 |A(ε)|·|C(ε)|=1，即|A(ε)|大等價于|C(ε)|小，得出以下三個等價條件：

V(ε*)是因子空間x內(nèi)的D-最優(yōu)設計方案，即最優(yōu)設計是在因子空間中可能產(chǎn)生的試驗方案(ε)中信息矩陣行列式值最大，也是相關矩陣行列式值最小的試驗方案。最優(yōu)設計的出發(fā)點是優(yōu)化回歸方程的統(tǒng)計性質。

最優(yōu)設計試驗方案通常用數(shù)值方法構造，先給定一個初始方案，然后 ......