在工業生產和工程設計中能發揮重要的作用，主要有：
1.提高產量；
2.減少質量的波動，提高產品質量水準；
3.大大縮短新產品試驗周期；
4.降低成本；
5.試驗設計延長產品壽命。
在工農業生產和科學研究中，經常需要做試驗，以求達到預期的目的。例如在工農業生產中希望通過試驗達到高質、優產、低消耗，特別是新產品試驗，未知的東西很多，要通過試驗來摸索工藝條件或配方。如何做試驗，其中大有學問。試驗設計得好，會事半功倍，反之會事倍功半，甚至勞而無功。
如果要最有效地進行科學試驗，必須用科學方法來設計。所謂試驗的統計設計，就是設計試驗的過程，使得收集的數據適合於用統計方法分析，得出有效的和客觀的結論。如果想從數據作出有意義的結論，用統計方法作試驗設計是必要的。當問題涉及到受試驗誤差影響的數據時，只有統計方法才是客觀的分析方法。這樣一來，任一試驗問題就存在兩個方面：試驗的設計和數據的統計分析。這兩個是緊密相連的，因為分析方法直接依賴於所用的設計。
在我們日常的工作中，不管是質量改進、產品研發、工藝優化、六西格瑪和科學研究中，我們經常需要通過建立定量的模型來研究輸入因素和輸出因素之間、或者自變量和響應變量之間的關係。然而，在大多數情況下都存在兩個或以上輸入因素或自變量，為了用合適的方法揭示多個輸入因素或自變量是如何共同對輸出因素或響應變量產生影響的，我們就需要使用一種質量工具—DOE。
我們在工作中哪種情況下會用到DOE呢？一般有如下幾種情況：
• 要為原料選擇最合理的配方時（原料及其含量）；
• 要對生產過程選擇最合理的工藝參數時；
• 要解決那些久經未決的「頑固」品質問題時；
• 要縮短新產品開發周期時；
• 要提高現有產品的產量和質量時；
• 要為新或現有生產設備或檢測設備選擇最合理的參數時等。