После ранжирования эффектов для исключения малозначащих факторов проводятся отсеивающие эксперименты. Наиболее распространённым методом построения матрицы отсеивающих экспериментов является метод случайного баланса, предложенный в 1956 г. Саттерзвайтом.

       В соответствии с этим методом матрица экспериментов составляется случайным смешением двух полуреплик. При этом постулируется, что если эффекты, ответственные за протекание процесса, расположить в порядке убывания вносимого вклада, то получаем затухание экспоненциального типа. С помощью небольшого числа опытов воспроизводят этот ряд и при помощи регрессионного анализа оценивают наиболее значимые эффекты факторов на шумовом поле, создаваемом несущественными факторами.

       При построении матрицы отсеивающих экспериментов рассматриваемые факторы делят на две части. Для одной половины факторов строки матрицы располагаются случайным образом (по таблице случайных чисел). При этом в первую половину следует поместить те факторы, которые на основе априорной информации являются наиболее существенными.

       Число опытов (строк) в матрице отсеивающих экспериментов следует выбирать таким образом, чтобы оно превышало число k+1 (k - число факторов). Это условие позволяет оценивать линейные эффекты.

       После построения матрицы случайного баланса проверяется её пригодность. Матрица пригодна, если в ней нет двух столбцов с одинаковыми знаками. Если условие нарушается эффекты некоторых факторов при анализе будут неразличимы. В матрице также не должно быть столбцов, скалярное произведение которых на любой другой столбец даёт столбцы из одинаковых знаков (-) или (+).

Пример. Пусть для исследования выбрано восемь факторов . Разделим факторы на две половины. В одну половину объединим первые четыре фактора, а остальные четыре соберём в другой половине. Образуем от полного факторного эксперимента  две полуреплики  с определяющим контрастом  для первой половины факторов и  - для второй. В полурепликах эффекты факторов  и двойные взаимодействий  не смешаны и их можно оценить раздельно.

       По таблице случайных чисел определили порядок следования друг за другом номеров строк в матрице для факторов . Порядок номеров строк оказался следующим 5, 6, 1, 7, 3, 8, 2, 4. Объединение полуреплик осуществляется вплоть до восьмой строки. Девятую и десятую строки матрицы получаем случайной выборкой из обеих полуреплик. Матрица отсеивающего эксперимента определена.

Таблица 3.8

Матрица отсеивающего эксперимента для восьми факторов

№																y
1	-		-		-	-	+		-		+		+
2	+		+		-	-	-		+		+		+
3	+		-		-	-	+		-		-		-
4	+		-		-	+	+		+		+		-
5	-		+		-	-	-		-		-		+
6	-		+		-	+	+		+		-		+
7	-		-		+	+	-		+		-		-
8	+		+		+	+	-		-		+		-
9	-		+		-	+	+		-		+		+
10	+		+		-	-	-		-		-		+

Фиг.3.2. Диаграмма рассеяния результатов опытов.

       После реализации опытов согласно матрице отсеивающего эксперимента дальнейший анализ осуществляется с помощью построения диаграмм рассеяния. Для этого по оси абсцисс наносят все факторы с их уровнями, а по оси ординат опытные значения отклика (фиг.3.2).

       После нанесения опытных данных на диаграмму (значения опытных данных помечены точками) для каждого уровня находят медиану (по обе стороны от медианы число точек одинаково). Разность между медианами качественно характеризует роль факторов в процессе. Для дальнейших исследований визуально по диаграмме рассеяния выделяют факторы, имеющие максимальную разность между медианами.