工程統(tǒng)計學

前言

許多工程問題具有隨機性。工業(yè)工程師需要正確看待這些工程問題的隨機性，具備了解、處理不確定性的工具。工程統(tǒng)計學就是研究工程不確定性現(xiàn)象的數(shù)量規(guī)律性，解決工程中各種問題的有力工具之一。我國工業(yè)工程學科起步較晚，但近年來我國工業(yè)工程學科發(fā)展十分迅猛，開設(shè)工業(yè)工程專業(yè)的高校數(shù)量已增加到180多所，許多大型企業(yè)也設(shè)立了工業(yè)工程部，如上海汽車工業(yè)集團公司、上海德科電子儀表有限公司等。工程統(tǒng)計學是工業(yè)工程專業(yè)的必修課之一，也是企業(yè)開展精益六西格瑪管理之必備，現(xiàn)在許多開設(shè)工業(yè)工程專業(yè)的院校常用“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”代替“工程統(tǒng)計學”教材，其缺點是工程應(yīng)用性較弱，也不適應(yīng)工業(yè)工程師應(yīng)用統(tǒng)計學理論解決企業(yè)實際工程問題。為了解決高校和企業(yè)缺乏“工程統(tǒng)計學”教材的問題，特合作編寫了該書。該書的講義在上海交通大學工業(yè)工程與物流工程系試用過，在作者為一些大型企業(yè)開展工程管理咨詢過程中，該書主要內(nèi)容作為參考資料也使用過。作者根據(jù)業(yè)界同仁指出的問題和提出的建議對講義進行了修訂，因此該書既適合于作為高校工業(yè)工程等專業(yè)的教材，也適合于企業(yè)界同仁參考。本書的特點是應(yīng)用性強，案例有較強的工程實際背景。通俗易懂，盡量避免復雜的數(shù)學推導，做到了內(nèi)容豐富，循序漸進，易于讀者理解和掌握。在介紹了每種方法后，給出了相應(yīng)的應(yīng)用案例，并用Minitab軟件進行了應(yīng)用案例中的數(shù)據(jù)處理，給出了用Minitab軟件解題的基本步驟、結(jié)果及其含義，有利于學習和借鑒。本書各章附有練習題，可供讀者練習。為方便教師授課，本書還配有教學課件。本書由上海交通大學苗瑞博士、蔣祖華博士，北京理工大學崔利榮博士，上海德科電子儀表有限公司楊毅博士合作編著。苗瑞編寫了第1、4、5、7、8、9章；崔利榮編寫了第2、3章；楊毅編寫了第6章；蔣祖華編寫了第10章。苗瑞對全書進行了統(tǒng)稿和校改，上海交通大學研究生孫國慶、應(yīng)楊箭、黎結(jié)、陳文多參加了該書的排版、校對工作，在此表示深深的謝意。本書出版由上海汽車工業(yè)教育基金會資助，在此深表感謝。感謝上海交通大學江志斌教授為本書擔任主審，并對本書提出了許多非常有益的建議。

內(nèi)容概要

本書主要介紹了統(tǒng)計方法在工程中的應(yīng)用，包括工程中常用的統(tǒng)計分布、單樣本決策、雙樣本決策、方差分析、回歸分析、統(tǒng)計過程控制、試驗設(shè)計、穩(wěn)健性設(shè)計、測量系統(tǒng)分析及可靠性等內(nèi)容。書中著重體現(xiàn)了統(tǒng)計學在工程實踐中的應(yīng)用，提供了工程性較強的應(yīng)用案例，并用Minitab軟件進行了數(shù)據(jù)處理。為便于教學和學生自學，各章后配有練習題。       本書可作為高等院校管瓔類專業(yè)、工業(yè)工程類專業(yè)本科生教材，也可以供研究生和從事統(tǒng)計分析研究的相關(guān)讀者參考。

書籍目錄

前言第1章 常用統(tǒng)計分布  1.1 統(tǒng)計數(shù)據(jù)基本特征    1.1.1 數(shù)據(jù)集中程度    1.1.2 數(shù)據(jù)離散程度  1.2 隨機變量分布    1.2.1 離散型隨機變量的分布    1.2.2 連續(xù)型隨機變量的分布    1.2.3 隨機變量的特征  1.3 正態(tài)分布及對數(shù)正態(tài)分布    1.3.1 正態(tài)分布    1.3.2 對數(shù)正態(tài)分布  1.4 貝塔分布  1.5 均勻分布  1.6 應(yīng)用于抽樣檢驗的分布    1.6.1 二項分布    1.6.2 泊松分布    1.6.3 超幾何分布  1.7 常用的壽命分布    1.7.1 指數(shù)分布    1.7.2 伽馬分布    1.7.3 威布爾分布  1.8 卡方分布  1.9 t分布  1.10 F分布   練習題第2章 單樣本決策  2.1 統(tǒng)計推斷  2.2 點估計    2.2.1 矩估計法    2.2.2 極大似然估計法  2.3 點估計的優(yōu)良性準則    2.3.1 無偏性    2.3.2 有效性    2.3.3 一致性    2.3.4 均方誤差  2.4 假設(shè)檢驗    2.4.1 統(tǒng)計假設(shè)    2.4.2 假設(shè)檢驗的基本原理和基本步驟  2.5 方差已知的正態(tài)總體均值的推斷    2.5.1 總體均值的假設(shè)檢驗    2.5.2 檢驗的P.值    2.5.3 總體均值的置信區(qū)間  2.6 方差未知的正態(tài)總體均值的推斷    2.6.1 總體均值的假設(shè)檢驗    2.6.2 總體均值的置信區(qū)間  2.7 正態(tài)總體方差的推斷    2.7.1 總體方差的假設(shè)檢驗    2.7.2 總體方差的置信區(qū)間  2.8 非正態(tài)總體參數(shù)的推斷    2.8.1 方差已知的大樣本均值的推斷    2.8.2 方差未知的大樣本均值的推斷  2.9 樣本容量的確定  2.10 總體分布的推斷  練習題第3章 雙樣本決策  3.1 方差已知的兩正態(tài)總體均值的推斷    3.1.1 均值差的假設(shè)檢驗    3.1.2 均值差的置信區(qū)間  3.2 方差未知的兩正態(tài)總體均值的推斷    3.2.1 均值差的假設(shè)檢驗    3.2.2 均值差的置信區(qū)間  3.3 兩正態(tài)總體方差比的推斷    3.3.1 兩正態(tài)總體方差比的假設(shè)檢驗    3.3.2 兩正態(tài)總體方差比的置信區(qū)間  練習題第4章 方差分析第5章 回歸分析第6章 統(tǒng)計過程控制第7章 試驗設(shè)計第8章 穩(wěn)健性設(shè)計第9章 測量系統(tǒng)分析第10章 可靠性附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：統(tǒng)計推斷就是利用樣本提供的信息來推斷總體的分布或總體的數(shù)字特征，從而進一步認識總體。統(tǒng)計推斷的范疇包括那些用來對總體作出決策或得出結(jié)論的方法，這些方法就是根據(jù)總體樣本所包含的信息來得出結(jié)論。在當前的研究領(lǐng)域中，統(tǒng)計推斷被分成兩大類：參數(shù)估計和假設(shè)檢驗。在研究總體分布時，參數(shù)是刻畫總體某方面概率特性的數(shù)量。當這個數(shù)量未知時，從總體中抽出一個樣本，用某種方法對這個未知參數(shù)作出估計的研究就是參數(shù)估計。參數(shù)估計可分為點估計和區(qū)間估計兩種。參數(shù)估計問題是通過樣本的觀察值對總體分布中的未知參數(shù)作出估計，但是在實際運用中，有時要考慮對總體分布中的未知參數(shù)或總體的分布本身作出某種假設(shè)，再根據(jù)樣本建立適當?shù)慕y(tǒng)計量，并運用樣本觀察值對所做的假設(shè)進行檢驗，從而作出接受或拒絕的結(jié)論，這樣的問題稱為假設(shè)檢驗問題。假設(shè)檢驗的基本任務(wù)是根據(jù)樣本所提供的信息，對總體分布的某些未知方面（常見如總體均值、方差、總體分布等）的假設(shè)作出合理的判斷。

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