실험계획법의 기본 원리로 보기 어려운 것은?

블록화(국소관리)의 원리

변량요인(random factor)에 대한 설명으로 옳은 것은?

수준이 랜덤하게 선택되며, 효과 aᵢ의 합은 일반적으로 0이 되지 않는다

수준이 기술적으로 의미가 있어 실험자가 직접 정한다

각 수준의 효과 aᵢ의 합은 반드시 0이다

최적 수준을 고르는 것이 주된 목적이다

반복이 있는 2요인 실험이 반복이 없는 2요인 실험에 비해 갖는 가장 큰 장점은?

교호작용 A×B를 오차와 분리해 검정할 수 있다

요인의 수준 수를 늘리지 않아도 된다

블록 효과를 따로 구할 수 있다

난괴법(randomized block design)에 대한 설명으로 옳은 것은?

1요인은 모수요인, 1요인은 변량요인(블록)인 반복 없는 2요인 실험이다

두 요인이 모두 모수요인인 반복 있는 2요인 실험이다

교호작용을 반드시 따로 구해야 하는 실험이다

블록 안에서는 랜덤화를 하지 않는다

품질경영기사필기 과목

품질경영기사 실험계획법 예상문제

실험계획법은 품질경영기사 필기 5개 과목 가운데 하나입니다. CertHub가 이 과목으로 제작한 20문항 중 8문항을 정답·해설과 함께 아래에 실었습니다.

실험계획법 공략 — 실험 형태별 자유도 식을 표로 정리하고, 분산분석표를 직접 채워 보며 F₀ 계산을 반복하세요.

실험계획법 과목 개요

어떤 요인이 품질 특성에 영향을 주는지 적은 실험으로 알아내는 방법을 다루는 과목입니다. 출제기준(2023.1.1~2027.12.31)의 주요항목은 '실험계획 분석 및 최적해 설계' 하나이고, 그 아래에 실험계획의 개념, 요인배치법(1요인·2요인·난괴법), 대비와 직교분해, 계수값 데이터 분석, 분할법, 라틴방격법, Kⁿ형 요인실험, 교락법, 직교배열표, 회귀분석, 다구찌 실험계획법이 세부항목으로 들어 있습니다.

분산분석표의 자유도와 F₀ 계산이 거의 모든 실험 형태에 따라 나오므로, 실험마다 '총자유도에서 요인 자유도를 빼면 오차 자유도'라는 틀을 먼저 손에 익히는 것이 지름길입니다. 그다음 2ⁿ형의 교락과 별명, 직교배열표의 교호작용 열 찾기처럼 규칙만 알면 바로 풀리는 문항을 챙기고, 다구찌의 SN비와 손실함수는 식의 모양을 구분해 외워 둡니다.

출제 비중

품질경영기사 필기 100문항 중 20문항(20.0%)이 실험계획법 과목에서 출제됩니다.출처 Q-Net 품질경영기사 출제기준 (2023.1.1~2027.12.31)

실험계획법 핵심 개념 요약

실험계획의 원리와 모수·변량요인: 실험계획의 원리는 랜덤화, 반복, 블록화(국소관리)에 교락과 직교화를 더한 다섯 가지로 정리합니다. 모수요인은 실험자가 수준을 정하고 효과의 합이 0이며, 변량요인은 수준이 랜덤하게 뽑혀 산포 σ²의 추정이 관심입니다.
1요인·2요인 실험의 자유도와 F₀: 1요인 실험의 오차 자유도는 a(r−1), 반복 없는 2요인은 (l−1)(m−1), 반복 있는 2요인은 lm(r−1)입니다. 분산비 F₀는 요인의 평균제곱을 오차의 평균제곱으로 나눠 구하며, 반복이 있어야 교호작용을 오차와 분리할 수 있습니다.
난괴법·라틴방격법·분할법: 난괴법은 모수요인 하나와 블록(변량요인) 하나로 된 반복 없는 2요인 실험입니다. k×k 라틴방격의 오차 자유도는 (k−1)(k−2), 그레코라틴방격은 (k−1)(k−3)입니다. 분할법은 1차 단위 요인의 정밀도가 낮고 2차 단위 요인이 더 정밀하게 추정됩니다.
2ⁿ형 요인실험·교락·일부실시: 주효과 A는 a를 높은 수준으로 가진 조합의 합에서 낮은 수준 조합의 합을 빼 4r로 나눕니다. ABC를 블록과 교락시키면 문자 수가 짝수인 조합과 홀수인 조합으로 블록이 갈리고, 정의대비 I=ABC에서 A의 별명은 BC입니다.
직교배열표: Lₙ(2ᵏ)의 n은 실험 횟수, k는 열의 수이고 2수준 열의 자유도는 1, 3수준 열은 2입니다. 두 요인의 교호작용은 기본 표시를 곱한 열에 나타나므로 L₈에서 a열과 b열의 교호작용은 ab열(3열)입니다.
회귀분석과 다구찌 실험계획: 회귀제곱합은 S_xy²/S_xx, 결정계수는 그 값을 S_yy로 나눈 값입니다. 다구찌 망소특성 SN비는 −10log[(1/n)Σy²]이고, 2차 손실함수 L=k(y−m)²의 k는 규격 한계에서의 손실을 편차 제곱으로 나눠 구합니다.

품질경영기사 실험계획법 예상문제 미리보기

실험계획법 과목 20문항 중 8문항입니다. 정답과 해설은 눌러서 확인할 수 있습니다.

실험계획법1번 문항
실험계획법의 기본 원리로 보기 어려운 것은?
1. 1.랜덤화의 원리
2. 2.반복의 원리
3. 3.전수검사의 원리
4. 4.블록화(국소관리)의 원리
정답·해설 보기
정답 3번. 전수검사의 원리
피셔가 정리한 실험계획의 원리는 랜덤화, 반복, 블록화(국소관리)이고, 교재에서는 여기에 교락과 직교화의 원리를 더해 다섯 가지로 설명합니다(교재 기준). 전수검사는 검사 방식이지 실험계획의 원리가 아닙니다.
실험계획법2번 문항
1요인 실험에서 요인 A의 수준이 4개이고 각 수준에서 5회씩 반복했다. 오차항의 자유도는?
1. 1.16
2. 2.19
3. 3.15
4. 4.3
정답·해설 보기
정답 1번. 16
총 실험 횟수는 4×5=20회이므로 총자유도는 20−1=19, 요인 A의 자유도는 4−1=3입니다. 오차 자유도는 19−3=16, 식으로는 a(r−1)=4×(5−1)=16입니다.
실험계획법3번 문항
1요인 실험(수준 수 4, 반복 5)에서 S_A=60, S_E=48일 때 분산비 F₀는 약 얼마인가?
1. 1.5.00
2. 2.1.25
3. 3.2.50
4. 4.6.67
정답·해설 보기
정답 4번. 6.67
V_A=S_A/ν_A=60/3=20, V_E=S_E/ν_E=48/16=3이므로 F₀=V_A/V_E=20/3≈6.67입니다. 오차 자유도는 a(r−1)=4×4=16입니다.
실험계획법4번 문항
변량요인(random factor)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1. 1.수준이 기술적으로 의미가 있어 실험자가 직접 정한다
2. 2.수준이 랜덤하게 선택되며, 효과 aᵢ의 합은 일반적으로 0이 되지 않는다
3. 3.각 수준의 효과 aᵢ의 합은 반드시 0이다
4. 4.최적 수준을 고르는 것이 주된 목적이다
정답·해설 보기
정답 2번. 수준이 랜덤하게 선택되며, 효과 aᵢ의 합은 일반적으로 0이 되지 않는다
변량요인은 모집단에서 랜덤하게 뽑힌 수준이라 효과 aᵢ가 확률변수이고 합이 0이 된다는 보장이 없습니다. 관심은 수준 간 산포 σ_A²의 추정입니다. 수준을 실험자가 정하고 Σaᵢ=0이며 최적 수준을 찾는 것은 모수요인의 특징입니다.
실험계획법5번 문항
반복이 없는 2요인 실험에서 A가 4수준, B가 3수준일 때 오차항의 자유도는?
1. 1.11
2. 2.6
3. 3.12
4. 4.5
정답·해설 보기
정답 2번. 6
반복이 없는 2요인 실험의 오차 자유도는 (l−1)(m−1)=(4−1)(3−1)=6입니다. 총자유도 11에서 A의 3, B의 2를 빼도 6이 나옵니다.
실험계획법6번 문항
반복이 있는 2요인 실험이 반복이 없는 2요인 실험에 비해 갖는 가장 큰 장점은?
1. 1.실험 횟수가 줄어든다
2. 2.요인의 수준 수를 늘리지 않아도 된다
3. 3.블록 효과를 따로 구할 수 있다
4. 4.교호작용 A×B를 오차와 분리해 검정할 수 있다
정답·해설 보기
정답 4번. 교호작용 A×B를 오차와 분리해 검정할 수 있다
반복이 없으면 교호작용이 오차에 섞여(교락되어) 따로 구할 수 없습니다. 각 조합에서 반복하면 교호작용 A×B의 제곱합을 오차와 분리해 검정할 수 있습니다. 대신 실험 횟수는 늘어납니다.
실험계획법7번 문항
A 3수준, B 4수준, 반복 2회인 2요인 실험(모수모형)에서 오차항의 자유도는?
1. 1.12
2. 2.6
3. 3.23
4. 4.11
정답·해설 보기
정답 1번. 12
총 실험 횟수는 3×4×2=24회, 총자유도 23입니다. A 2, B 3, 교호작용 A×B (2)(3)=6을 빼면 오차 자유도는 23−2−3−6=12이며, 식으로는 lm(r−1)=12×1=12입니다.
실험계획법8번 문항
난괴법(randomized block design)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1. 1.두 요인이 모두 모수요인인 반복 있는 2요인 실험이다
2. 2.교호작용을 반드시 따로 구해야 하는 실험이다
3. 3.1요인은 모수요인, 1요인은 변량요인(블록)인 반복 없는 2요인 실험이다
4. 4.블록 안에서는 랜덤화를 하지 않는다
정답·해설 보기
정답 3번. 1요인은 모수요인, 1요인은 변량요인(블록)인 반복 없는 2요인 실험이다
난괴법은 실험의 장소·날짜처럼 산포를 줄이려고 묶은 블록(변량요인)과 관심 요인(모수요인)으로 이루어진 반복 없는 2요인 실험입니다. 블록 안에서 처리 순서를 랜덤하게 정하는 것이 이름의 유래입니다.

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기준일 2026년 10월 18일 · CertHub가 자체 제작한 예상문제입니다. 시행기관이 공개한 기출문제가 아닙니다.