试验设计是统计学的重要的分支，主要研究如何制定适当试验方案以及如何对试验数据进行有效统计分析的理论与方法。试验设计的方法有很多种，早期的方法有区组设计、拉丁方设计、尤登方设计；而当今生产和科研当中，使用最多的是正交试验设计、回归设计、参数设计、均匀设计、混料设计等。对试验设计的研究主要集中在两个方面：一．试验方案的设计与改进，二．试验结果的优化与分析。质量管理是为了能够在最经济的水平上，并考虑到充分满足用户要求的条件下进行市场研究、设计、生产和服务，把企业内各部门研制质量、维持质量和提高质量的活动构成为一体的一种有效体系。在质量管理活动中，尤其是在质量控制和改进过程中，广泛使用各种统计方法，试验设计方法就是其中重要的方法之一。随着质量管理的蓬勃发展，利用试验设计进行质量控制和质量改进的理论和方法的研究也得到了高度的重视和支持。本文结合质量管理活动中的实际问题，从两个角度改进试验设计方法，并应用到实际质量管理过程中。一是利用最小一乘算法，改进试验设计建模分析的性能；二是推广二维序贯均匀设计方法，给出了三维空间上序贯均匀设计的方法。