対応のない要因と，反復測定要因（対応のある要因）の2要因以上を組み合わせた差の検定を行いたいときに適用する分散分析です．対応のない要因とは，1元配置分散分析や2元配置分散分析と同じことになります．かたや反復測定要因に対しては，反復測定分散分析と同じことなります．これらを同時に検定したいときに，分割プロットデザインの分散分析を用います．
　ひとつの例として，対象者を人工膝関節全置換術後に介入の要因｛膝関節屈曲可動域運動を行った群，膝関節屈曲可動域運動を行わなかった群｝の2群（対応のない要因）で群分けし，さらに術後経過の要因｛術後1週，術後2週，術後3週｝の3変数（反復測定要因）で群分けした要因が存在するとします．これらの各要因の群間もしくは変数間で，平均に差があるかを検定する手法です．