特性値と設計パラメータやノイズとの間には第5図のような因果関係が存在する。パラメータ設計では、この「非線形効果」を利用して出力特性のばらつきの最小化を図る。

　パラメータ設計を行うときの手順は品質工学関連文献を参照してほしい。

　パラメータ設計では、第6図に示すように顧客の声（VOC）から機能性の評価を考える。そのとき、お客が欲しいものが信号因子で欲しくないものがノイズの影響であるが、その機能性を改善するのは設計条件である制御因子である。
　ときには品質を比較したい場合があるが、それが標示因子である。

　パラメータ設計では、第7図のように、内側の直交表（L18,L36など）には制御因子を割り付ける。外側には、信号因子やノイズや標示因子などのお客の使用条件を割り付けて、両者の交互作用実験を行う。制御因子間の交互作用はないことが望ましく、制御因子とノイズとの交互作用で求めたSN比で、設計の最適化を図ることが「パラメータ設計」である。パラメータ設計の第1段階は、機能性の評価で市場における品質の改善を図り、目標値がある場合には、第2段階で最適条件を目標値にチューニングする「2段階設計」を行うことになる。