參數設計（Parameter Design）在系統(tǒng)設計之后進行。參數設計的基本思想是通過選擇系統(tǒng)中所有參數（包括原材料、零件、元件等）的最佳水平組合，從而盡量減少外部、內部和產品間三種干擾的影響，使所設計的產品質量特性波動小，穩(wěn)定性好。另外，在參數設計階段，一般選用能滿足使用環(huán)境條件的最低質量等級的元件和性價比高的加工精度來進行設計，使產品的質量和成本兩方面均得到改善。

 

    參數設計是一個多因素選優(yōu)問題。由于要考慮三種干擾對產品質量特性值波動的影響，探求抗干擾性能好的設計方案，因此參數設計比正交試驗設計要復雜得多。田口博士采用內側正交表和外側正交表直積來安排試驗方案，用信噪比作為產品質量特性的穩(wěn)定性指標來進行統(tǒng)計分析。

 

    為什么即使采用質量等級不高、波動較大的元件，通過參數設計，系統(tǒng)的功能仍十分穩(wěn)定呢？這是因為參數設計利用了非線性效應。通常產品質量特性值y與某些元部件參數的水平之間存在著非線性關系，假如某一產品輸出特性值為y，目標值為m，選用的某元件參數為x，其波動范圍為Dx（一般呈正態(tài)分布），若參數x取水平x1，由于波動Dx，引起y的波動為Dy1（如圖），通過參數設計，將x1移到x2，此時同樣的波動范圍Δx，引起y的波動范圍縮小成Dy2，由于非線性效應十分明顯，D y2<Dy1，由此可見，只要合理地選擇參數的水平，在參數的波動范圍不變的條件下，（也就意味著不增加成本），就可以大大減少質量特性值y的波動范圍，從而提高了產品的穩(wěn)定性。但與此同時，卻發(fā)生了新的矛盾，這就是y的目標值從m移到了m?，偏離量Δm= m?-m。如何使y保持穩(wěn)定，而又不偏離目標值呢？這時，可設法找一個與輸出特性y呈線性關系，且易于調整的元器件參數z（調整因素），即y=a+bz，只要把z從z1調到z2，即可補償偏離量 Δm。如果不采用參數設計，利用非線性關系，而是按傳統(tǒng)方法直接進行容差設計，把元件x由較低質量等級改為很高質量等級，也就是說將參數x的波動范圍由Δx 縮小為Δx1，而對應于水平x1的質量特性y的波動范圍變?yōu)?Delta;y3，雖然Δy3<Δy1，但這是以增加成本為代價而取得的；而且可能仍然是Δy3>Δy2，即提高了元件質量等級后，對應于x1的產品質量特性y的波動范圍仍然比采用較低質量等級元件、對應于水平x2的y波動范圍D y2要寬，由此可以看出參數設計的優(yōu)越性。