Lý thuyết tốn qui hoạch thực nghiệm để tìm các điều kiện tối ưu đã xuất hiện từ những năm 30 ở Mỹ, chủ yếu để giải quyết những bài tốn sinh học nơng nghiệp. Ở CHLB Nga phương pháp này được bắt đầu áp dụng vào những năm 60 để giải các bài tốn sinh học, hĩa học hữu cơ và vơ cơ. Sau đĩ, nĩ đã được áp dụng vào nhiều lĩnh vực cơng nghệ khác nhau. Hiện nay lý thuyết tốn về qui hoạch thực nghiệm đã được nhiều nhà khoa học Liên Xơ nghiên cứu và phát triển khá phong
phú, tiêu biểu là v.v. Nalimop và N.A.Trernova, IU. P. Aûdlie, E.V. Markova, IU.V. Granovski.
Về mặt tốn học, qui hoạch thực nghiệm (QHTN) được phát biểu như sau: Trong mỗi giai đoạn nghiên cứu, hãy chọn một phân phối trong khơng gian các nhân tố, tối ưu theo một ý nghĩa nào đĩ của mặt mục tiêu. Nghĩa là cần phải tìm dạng biểu diễn của hàm mục tiêu :
Yơđ = f ( x1, x2, x3,....xn) (5.1) Trong đĩ: Yơđ – Là tham số của qúa trình cần tối ưu hĩa.
x1, x2, x3,....xn, – Là biến độc lập, cĩ khả năng thay đổi khi tiến hành thực nghiệm. Nếu ta gọi số lượng các phân số (các biến) được chọn là k, cịn mức độ thay đổi các biến đĩ là p thì số lượng các thực nghiệm phải tiến hành là :
pk
Vấn đề ở đây là phải chọn lựa x như thế nào cho hợp lý. Vấn đề thứ hai ta cần phải quan tâm là: ta sẽ lựa chọn mơ hình tốn của hàm mục tiêu như thế nào. Nĩi khác đi là cần tìm biểu thức giải tích cụ thể của phương trình (5.1). Trong tài liệu của Granovshi đã phân tích tính tương thích của một đa thức biểu diễn quan hệ (5.1) với các biến thay đổi của nĩ, cũng như cách lựa chọn các mức, các khoảng thay đổi của các biến xi.