在工业生产和工程设计中能发挥重要的作用，主要有：
1.提高产量；
2.减少质量的波动，提高产品质量水平；
3.大大缩短新产品试验周期；
4.降低成本；
5.试验设计延长产品寿命。
在工农业生产和科学研究中，经常需要做试验，以求达到预期的目的。例如在工农业生产中希望通过试验达到高质、优产、低消耗，特别是新产品试验，未知的东西很多，要通过试验来摸索工艺条件或配方。如何做试验，其中大有学问。试验设计得好，会事半功倍，反之会事倍功半，甚至劳而无功。
如果要最有效地进行科学试验，必须用科学方法来设计。所谓试验的统计设计，就是设计试验的过程，使得收集的数据适合于用统计方法分析，得出有效的和客观的结论。如果想从数据作出有意义的结论，用统计方法作试验设计是必要的。当问题涉及到受试验误差影响的数据时，只有统计方法才是客观的分析方法。这样一来，任一试验问题就存在两个方面：试验的设计和数据的统计分析。这两个是紧密相连的，因为分析方法直接依赖于所用的设计。
在我们日常的工作中，不管是质量改进、产品研发、工艺优化、六西格玛和科学研究中，我们经常需要通过建立定量的模型来研究输入因素和输出因素之间、或者自变量和响应变量之间的关系。然而，在大多数情况下都存在两个或以上输入因素或自变量，为了用合适的方法揭示多个输入因素或自变量是如何共同对输出因素或响应变量产生影响的，我们就需要使用一种质量工具—DOE。
我们在工作中哪种情况下会用到DOE呢？一般有如下几种情况：
• 要为原料选择最合理的配方时（原料及其含量）；
• 要对生产过程选择最合理的工艺参数时；
• 要解决那些久经未决的「顽固」质量问题时；
• 要缩短新产品开发周期时；
• 要提高现有产品的产量和质量时；
• 要为新或现有生产设备或检测设备选择最合理的参数时等。