《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》

引言

1 試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理的發(fā)展概況1

2 試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理的意義1

1試驗數(shù)據(jù)的誤差分析3

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習題119

2試驗數(shù)據(jù)的表圖表示法20

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習題228

3試驗的方差分析29

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習題343

4試驗數(shù)據(jù)的回歸分析44

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42 一元線性回歸分析44

421 一元線性回歸方程的建立44

422 一元線性回歸效果的檢驗47

43 多元線性回歸分析51

431 多元線性回歸方程51

432 多元線性回歸方程顯著性檢驗55

433 因素主次的判斷方法56

44 非線性回歸分析 59

441 一元非線性回歸分析59

442 一元多項式回歸62

443 多元非線性回歸64

習題467

5 優(yōu)選法68

51 單因素優(yōu)選法68

511 來回調(diào)試方法68

512 黃金分割法（0618法）69

513 分數(shù)法69

514 對分法70

515 拋物線法71

516 分批試驗法71

517 逐步提高法（爬山法）73

518 多峰情況73

52 雙因素優(yōu)選法74

521 對開法74

522 旋升法 75

523 平行線法76

524 按格上升法77

525 翻筋斗法77

習題578

6 正交試驗設(shè)計79

61 概述79

611 正交表79

612 正交試驗設(shè)計的優(yōu)點81

613 正交試驗設(shè)計的基本步驟83

62 正交試驗設(shè)計結(jié)果的直觀分析法83

621 單指標正交試驗設(shè)計及其結(jié)果的直觀分析83

622 多指標正交試驗設(shè)計及其結(jié)果的直觀分析87

623 有交互作用的正交試驗設(shè)計及其結(jié)果的直觀分析92

624 混合水平的正交試驗設(shè)計及其結(jié)果的直觀分析96

63 正交試驗設(shè)計結(jié)果的方差分析法98

631 方差分析的基本步驟與格式98

632 二水平正交試驗的方差分析100

633 三水平正交試驗的方差分析103

634 混合水平正交試驗的方差分析107

習題6112

7 均勻設(shè)計114

71 均勻設(shè)計表114

711 等水平均勻設(shè)計表114

712 混合水平均勻設(shè)計表116

72 均勻設(shè)計基本步驟117

73 均勻設(shè)計的應(yīng)用118

習題7121

8 回歸正交試驗設(shè)計122

81 一次回歸正交試驗設(shè)計及結(jié)果分析122

811 一次回歸正交設(shè)計的基本方法122

812 一次回歸方程的建立124

813 回歸方程及偏回歸系數(shù)的方差分析124

82 二次回歸正交組合設(shè)計131

821 二次回歸正交組合設(shè)計表131

822 二次回歸正交組合設(shè)計的應(yīng)用136

習題8142

9 配方試驗設(shè)計143

91 配方試驗設(shè)計約束條件143

92 單純形配方設(shè)計143

921 單純形的概念143

922 單純形配方設(shè)計的回歸模型144

923 單純形格子點設(shè)計145

924 單純形重心設(shè)計149

93 配方均勻設(shè)計151

習題9153

10 Excel 在試驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用154

101 概述154

1011 圖表功能154

1012 公式與函數(shù)154

1013 數(shù)據(jù)分析工具155

102 試驗數(shù)據(jù)表格的建立157

1021 試驗數(shù)據(jù)的類型及基本輸入方法157

1022 有規(guī)律數(shù)據(jù)的輸入158

1023 公式的輸入161

1024 數(shù)據(jù)的復(fù)制165

103 Excel圖表功能在試驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用167

1031 圖表的生成167

1032 圖表的編輯和修改174

104 Excel在方差分析中的應(yīng)用177

1041 單因素試驗的方差分析177

1042 無重復(fù)試驗的雙因素方差分析178

1043 可重復(fù)試驗的雙因素方差分析180

1044 Excel內(nèi)置函數(shù)在方差分析中的應(yīng)用181

105 Excel在回歸分析中應(yīng)用 183

1051 圖表法183

1052 分析工具庫在回歸分析中應(yīng)用185

1053 Excel內(nèi)置函數(shù)在回歸分析中應(yīng)用192

1054“規(guī)劃求解”在回歸分析中應(yīng)用194

習題10198

附錄201

1 秩和臨界值表201

2 格拉布斯（Grubbs）檢驗臨界值λ(α ,n)表201

3 狄克遜（Dixon）檢驗的臨界值f(α,n)值及f0 計算公式202

4 F分布表203

5 相關(guān)系數(shù)r與R的臨界值表208

6 常用正交表208

7 均勻設(shè)計表215

8 二次回歸正交組合設(shè)計表（m0=2) 226

9 單純形格子點設(shè)計表228

10 單純形重心設(shè)計表228

11 配方均勻設(shè)計表229

主要參考文獻2402100433B

《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》本書結(jié)合大量實例，介紹了一些常用的試驗設(shè)計及試驗數(shù)據(jù)處理方法在科學試驗和工業(yè)生產(chǎn)中的實際應(yīng)用，并介紹了Excel在試驗數(shù)據(jù)處理中的強大功能。全書分為10章，其中前4章介紹了試驗數(shù)據(jù)的誤差、圖表、方差和回歸分析處理方法，第5～9章介紹了優(yōu)選法、正交設(shè)計、均勻設(shè)計、回歸正交設(shè)計和配方試驗設(shè)計方法，第10章介紹了Excel在試驗數(shù)據(jù)分析計算中的應(yīng)用。本書信息量大，圖文并茂，實例豐富，注重理論聯(lián)系實際，力求深入淺出，重點突出，主次分明，便于自學。本書可以作為化工、食品、制藥、生物、材料、輕工、環(huán)境、農(nóng)林等相關(guān)專業(yè)高年級本科生或研究生教學用書，也可供工程技術(shù)人員、科研人員和教師參考。

《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》從技術(shù)與實際應(yīng)用出發(fā)，重點闡述了常用試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理的技術(shù)原理。同時，將Microsoft Excel軟件作為重要工具，對典型案例的求解方法、步驟和技巧進行展示，并以非程序設(shè)計語言形式介紹Excel軟件在試驗數(shù)據(jù)處理和試驗設(shè)計中的重要應(yīng)用。

《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》共分9章，內(nèi)容包括Excel基礎(chǔ)及有關(guān)操作技巧、誤差理論、試驗數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計檢驗、方差分析、回歸分析、非線性模型參數(shù)估值、簡單試驗設(shè)計與正交試驗設(shè)計和單純形序貫試驗設(shè)計。

《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》實例豐富、注重理論聯(lián)系實際，特別是采用計算機軟件解決典型技術(shù)的復(fù)雜計算部分，圖文并茂，信息量大，具有很強的實用性和可操作性。

《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》適合作為化工、化學、生物、食品、環(huán)境、輕工、材料、制藥等相關(guān)專業(yè)本科生的教材，也可作為工程技術(shù)人員、科研人員的參考用書。

飛行試驗數(shù)據(jù)處理是飛行試驗工程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。一般地，飛行試驗數(shù)據(jù)處理可以分為實時處理和事后處理。實時處理是與飛行試驗同步進行的數(shù)據(jù)處理，為試飛工程師、飛行試驗指揮員提供數(shù)據(jù)顯示，監(jiān)視飛行過程中飛機及系統(tǒng)的運行狀態(tài)，保障飛行安全。事后數(shù)據(jù)處理是飛行試驗結(jié)束后進行的數(shù)據(jù)處理。對于大多數(shù)型號的數(shù)據(jù)處理模式都是采用單機數(shù)據(jù)處理，單機數(shù)據(jù)處理由于涉及機載測試記錄、遙測卸載、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)，因此處理效率很低，隨著大飛機的試飛工作展開，數(shù)據(jù)量劇增，試飛參數(shù)大大增加，像大飛機單架次數(shù)據(jù)量達80GB。如果按照傳統(tǒng)模式完成如此大的數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)處理，確有困難，必須在有專門的數(shù)據(jù)存儲下，完成數(shù)據(jù)處理的網(wǎng)絡(luò)化。

飛行試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（簡稱FTDPS）是一個基J2EE技術(shù)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。采用C/S、B/S多層體系結(jié)構(gòu)，以分布式網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)、應(yīng)用中間件實現(xiàn)用戶工程實際應(yīng)用，在確保飛行試驗數(shù)據(jù)安全管理的同時，方便了用戶的技術(shù)應(yīng)用，提高了系統(tǒng)的應(yīng)用靈活性。

用戶通過瀏覽器實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理服務(wù)請求的準備，服務(wù)器接到服務(wù)請求后，啟動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中分布式中間件接口數(shù)據(jù)處理軟件，利用存儲在陣列的試飛數(shù)據(jù)文件，完成用戶的服務(wù)計算請求，然后將結(jié)果返回給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

盡管網(wǎng)絡(luò)化處理模式相比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模式，確實是向前邁了一大步。但是隨著后續(xù)試飛工作的逐漸展開，有很多問題需要我們來考慮：由于該系統(tǒng)借助園區(qū)網(wǎng)這個平臺，隨著數(shù)據(jù)量劇增所帶來的帶寬瓶頸；隨著每架次數(shù)據(jù)量劇增，系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)速度太慢；在處理過程中，有些帳號不能和調(diào)度建立連接進行數(shù)據(jù)處理；數(shù)據(jù)量劇增帶來的數(shù)據(jù)處理速度是否能滿足課題的要求等問題。

由此帶來的對于海量試飛數(shù)據(jù)的存儲管理模式、飛行試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)調(diào)度算法的優(yōu)化模式、海量試飛數(shù)據(jù)的快速處理模式、園區(qū)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)負載均衡等問題的思考。

第1章 Excel基礎(chǔ)及有關(guān)操作技巧

1．1 了解Excel

1．2 Excel的基本操作

1．3 選擇操作對象

1．4 輸入公式和插入工作表函數(shù)

1．5 單元格引用

1．6 用于公式計算的有關(guān)命名及名稱的應(yīng)用

1．7 復(fù)制與數(shù)據(jù)填充及公式填充

1．8 建立圖表

1．9 函數(shù)

1．10 打印工作表

1．11 安裝“加載宏”

1．12 Excel常見的錯誤信息

1．13 Excel編程簡介

習題

第2章 誤差理論

2．1 誤差研究的意義

2．2 真值與試驗數(shù)據(jù)的位置特征參數(shù)

2．3 誤差的表示方法

2．4 誤差的來源及分類

2．5 準確度與精密度

2．6 隨機誤差的統(tǒng)計分布

2．7 有效數(shù)字

2．8 間接測定的誤差估計

習題

第3章 試驗數(shù)據(jù)整理

3．1 數(shù)據(jù)處理中常用的幾個概念

3．2 子樣的均值與標準差

3．3 均值與方差的點估計

3．4 平均值與標準差的基本性質(zhì)

3．5 平均值與標準差的算法

3．6 均值的置信區(qū)間及其Excel程序

3．7 異常數(shù)據(jù)的取舍及其Excel程序

3．8 整理試驗數(shù)據(jù)舉例

3．9 Excel的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計描述

習題

第4章 統(tǒng)計檢驗

4．1 統(tǒng)計檢驗的幾個基本概念

4．2 u檢驗及其Excel程序

4．3 t檢驗及其Excel程序

4．4 X2檢驗及其Excel程序

4．5 方差的置信區(qū)間及其Excel程序

4．6 F檢驗及其Excel程序

4．7 正態(tài)性檢驗及其Excel程序

習題

第5章 方差分析

5．1 方差分析的意義

5．2 單因素試驗的方差分析及其Excel程序

5．3 不等重復(fù)數(shù)的單因素試驗方差分析及其Excel程序

5．4 雙因素試驗的方差分析及其Excel程序

5．5 有重復(fù)測定的雙因素試驗方差分析及其Excel程序

5．6 用Excel數(shù)據(jù)分析工具進行方差分析及其Excel程序

習題

第6章 回歸分析

6．1 回歸分析的意義

6．2 一元線性回歸及其Excel程序

6．3 一元非線性回歸及其Excel程序

6．4 二元線性回歸及其Excel程序

6．5 多元線性回歸及其Excel程序

6．6 一元多項式回歸及其Excel程序

6．7 多元逐步回歸及其Excel程序

習題

第7章 非線性模型參數(shù)估值

7．1 引言

7．2 高斯一牛頓法

7．3 麥夸特法及其Excel程序

7．4 單純形法及其Excel程序

7．5 非線性模型參數(shù)估值的Excel“規(guī)劃求解”法

習題

第8章 簡單試驗設(shè)計與正交試驗設(shè)計

8．1 試驗設(shè)計的意義及程序

8．2 簡單試驗設(shè)計

8．3 正交試驗設(shè)計及其Excel程序

習題

第9章 單純形序貫試驗設(shè)計

9．1 單純形序貫試驗設(shè)計的特點

9．2 單純形序貫法試驗設(shè)計的基本步驟

9．3 初始單純形的建立

9．4 因素效應(yīng)計算

9．5 變步長單純形序貫試驗設(shè)計尋優(yōu)規(guī)則

9．6 單純形序貫試驗設(shè)計應(yīng)用舉例

9．7 單純形序貫試驗設(shè)計的Excel程序

習題

Excel中常用的工作表函數(shù)

常用統(tǒng)計用表

附錄B-1 標準正態(tài)分布表

附錄B-2 t分布表

附錄B-3 X2分布表

附錄B-4 F分布表 2100433B