試驗設計與數據處理

本書介紹了一些常用的試驗設計及數據處理方法。主要包括：試驗設計及數據處理基本概念及誤差控制，單因素優選法，方差分析法，正交試驗設計及其結果的直觀分析和方差分析，正交表的靈活應用，回歸分析，均勻試驗設計，EXCEL在數據處理中的應用。

本書信息量大，內容深入淺出、重點突出。可作為材料、礦業、化工、機械、農林、醫藥、食品等相關專業本科或研究生用書，也可供工程技術人員、科研人員和教師參考。

在科學研究和生產中，經常需要做許多試驗，並通過對試驗數據的分析，來尋求問題的解決辦法。如此，就存在著如何安排試驗和如何分析試驗結果的問題，也就是如何進行試驗設計和數據處理的問題。

全書共分為10章，第1章介紹了試驗設計與數據處理的一些基本概念；第2章介紹了單因素優選法，即試驗中只考察一個因素時，如何合理地安排試驗，減少試驗次數，迅速找到最佳點；第3章介紹了試驗數據的方差分析法，將試驗的多次測量結果間存在的差異分解為試驗誤差和條件誤差，確定出因素水平變化對試驗指標的影響程度，及不同因素對試驗指標影響的大小；第4章介紹了如何利用正交表進行正交試驗設計及正交試驗設計的優點，即從全面試驗中挑選少部分代表性強的試驗，這少部分試驗中各水平的搭配均衡地分散在一切水平搭配的組合中，通過對這少數試驗結果的統計分析，可以推出較優的方案，能取得全面試驗的效果；第5章介紹了對單指標及多指標正交試驗設計及其結果的直觀分析法，還介紹了交互作用及混合水平的正交試驗設計及其結果的直觀分析；第6章介紹了正交試驗設計結果方差分析法的基本原理，相同水平、不同水平正交試驗設計的方差分析及重複試驗與重複取樣的正交試驗設計的方差分析；第7章介紹了正交表的並列法、擬水平法、部分追加法及直積法，當實際科研和生產中的問題無法直接找到合適的正交表時，可對現有正交表進行適當變換來安排試驗；第8章介紹了試驗數據的回歸分析，通過回歸分析確定試驗指標與因素之間的近似函數關係；第9章介紹了均勻試驗設計，它使用均勻表來安排試驗，只考慮試驗點的均勻散布，對水平數較多的試驗使用均勻試驗設計可大大減少試驗次數；第10章介紹了Excel在試驗數據處理中的應用，通過實例介紹了利用Excel進行方差分析與回歸分析的幾種方法。

本書信息量大，內容深入淺出、重點突出。可作為材料、礦業、化工、機械、農林、醫藥、食品等相關專業本科生或研究生用書，也可供工程技術人員、科研人員和教師參考。

由於編者經驗及水平的限制，書中必會存在一些問題和不妥之處，敬請讀者不吝指正。

編　者

2008年5月

前言

第1章 緒論

1.1　試驗設計與數據處理的概念和意義

1.2　試驗設計與數據處理的發展和應用

1.3　試驗設計與數據處理的基本概念

1.4　試驗設計中的誤差控制

1.5　試驗設計方法

第2章 單因素優選法

2.1　均分法

2.2　平分法

2.3　黃金分割法（0.618法）

2.4　分數法

2.5　拋物線法

2.6　分批試驗法

第3章 方差分析法

3.1　單因素方差分析法

3.2　多因素方差分析法

第4章 正交試驗設計

4.1　正交表的概念與類型

4.2正交試驗設計原理的直觀解釋

4.3　正交表的構造

4.4　正交試驗的基本步驟

第5章 正交試驗設計結果的直觀分析

5.1　單指標正交試驗設計及其結果的直觀分析

5.2　多指標正交試驗設計及其結果的直觀分析

5.3　有交互作用的正交試驗設計及其結果的直觀分析

5.4　混合水平的正交試驗設計及其結果的直觀分析

第6章 正交試驗設計結果的方差分析

6.1　正交試驗設計方差分析的基本原理

6.2　相同水平正交試驗設計的方差分析

6.3　不同水平正交試驗設計的方差分析

6.4　重複試驗與重複取樣的正交試驗設計的方差分析

第7章 正交表在正交試驗設計中的靈活運用

7.1　並列法

7.2　擬水平法

7.3　部分追加法

7.4　直積法

第8章 回歸分析

8.1　基本概念

8.2　一元線性回歸

8.3　多元線性回歸

8.4　非線性回歸

第9章 均勻試驗設計

9.1　均勻設計表

9.2　均勻設計基本步驟

9.3　均勻設計的應用

第10章 Excel在數據處理中的應用

10.1　概述

10.2 Excel函數在方差分析中的應用

10.3　Excel分析工具在方差分析中的應用

10.4 Excel在回歸分析中的應用

附錄1 F分佈表

附錄2 常用正交表

附錄3 相關係數臨界值表

附錄4 均勻設計表

參考文獻