試驗(yàn)設(shè)計(jì)與MATLAB數(shù)據(jù)分析

內(nèi)容概要

　　《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與MATLAB數(shù)據(jù)分析》介紹了試驗(yàn)設(shè)計(jì)中常用統(tǒng)計(jì)分析方法的基本原理、MATLAB編程實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用范例。內(nèi)容包括試驗(yàn)數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計(jì)分析、誤差分析、方差分析、回歸分析、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法等。本書(shū)附有一張光盤，內(nèi)含書(shū)中所有MATLAB程序代碼、例題數(shù)據(jù)和可執(zhí)行文件（exe程序）等?！　”緯?shū)著重基礎(chǔ)，強(qiáng)化應(yīng)用，便于自學(xué)，可以作為研究生、本科生相關(guān)課程的教材或參考書(shū)，也可供科研人員參考和使用。

書(shū)籍目錄

第1章 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與MATLAB數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)介 1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析的意義 1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)常用概念 1.2.1 試驗(yàn)指標(biāo) 1.2.2 因素和水平 1.2.3 響應(yīng)（或輸出） 1.2.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 1.3 試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)處理 1.3.1 常用統(tǒng)計(jì)方法 1.3.2 常用分析工具 1.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析 1.4.1 試驗(yàn)誤差的分類 1.4.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度與判斷 1.5 數(shù)據(jù)的整理方法 1.5.1 表格法 1.5.2 作圖法 1.5.3 數(shù)學(xué)模型 1.6 MATLAB程序代碼與應(yīng)用程序（.exe平臺(tái)）介紹 1.6.1 MATLAB程序代碼 1.6.2 “.exe”可執(zhí)行文件 第2章 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計(jì)分析 2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的常用數(shù)字特征 2.1.1 數(shù)據(jù)的均值、變異度、偏度與峰度 2.1.2 常用數(shù)字特征的MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 2.1.3 應(yīng)用實(shí)例 2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的其他數(shù)字特征 2.2.1 數(shù)據(jù)的中位數(shù)與分位數(shù) 2.2.2 中位數(shù)與分位數(shù)的MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 2.2.3 應(yīng)用實(shí)例 2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分布描述 2.3.1 頻數(shù)頻率分布表 2.3.2 直方圖 2.3.3 經(jīng)驗(yàn)分布函數(shù) 2.3.4 QQ圖 2.3.5 直方圖、經(jīng)驗(yàn)分布函數(shù)與QQ圖的MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 2.3.6 應(yīng)用實(shí)例 2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的其他分布描述 2.4.1 莖葉圖 2.4.2 盒形圖 2.4.3 莖葉圖與盒形圖的MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 2.5 用MATLAB程序代碼綜合分析實(shí)例 2.6 用配書(shū)盤中應(yīng)用程序（.exe平臺(tái)）進(jìn)行數(shù)據(jù)分析實(shí)例 習(xí)題2 第3章 試驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差的統(tǒng)計(jì)分析 3.1 異常數(shù)據(jù)的剔除 3.1.1 拉依達(dá)（PauTa）準(zhǔn)則 3.1.2 格拉布斯（Grubbs）準(zhǔn)則 3.1.3 t檢驗(yàn)準(zhǔn)則 3.1.4 異常數(shù)據(jù)的剔除MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 3.1.5 應(yīng)用實(shí)例分析 3.2 隨機(jī)誤差的判斷 3.2.1 X的平方檢驗(yàn) 3.2.2 X的平方檢驗(yàn)MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 3.2.3 F檢驗(yàn) 3.2.4 F檢驗(yàn)MATLAB程序代碼與應(yīng)用 3.3 系統(tǒng)誤差的檢驗(yàn) 3.3.1 平均值與給定值比較及MATLAB程序代碼與應(yīng)用 3.3.2 兩個(gè)平均值的比較及MATLAB程序代碼與應(yīng)用 3.3.3 成對(duì)數(shù)據(jù)的比較及MATLAB程序代碼與應(yīng)用 習(xí)題3 第4章 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方差分析 4.1 單因素方差分析模型 4.1.1 重復(fù)數(shù)相等的單因素方差分析實(shí)例 4.1.2 多重比較LSD法 4.1.3 重復(fù)數(shù)不等的單因素方差分析實(shí)例 4.1.4 多重比較S法 4.1.5 方差分析表與多重比較的MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 4.1.6 應(yīng)用實(shí)例分析 4.2 無(wú)交互作用的雙因素方差分析 4.2.1 無(wú)交互作用的方差分析模型 4.2.2 無(wú)交互作用的方差分析表的MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 4.2.3 應(yīng)用實(shí)例分析 4.3 有交互作用的雙因素方差分析 4.3.1 有交互作用的方差分析模型 4.3.2 雙因素有交互作用的方差分析表的MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 4.3.3 應(yīng)用實(shí)例分析 4.4 用配書(shū)盤中的應(yīng)用程序（.exe平臺(tái)）進(jìn)行方差分析實(shí)例 習(xí)題4 第5章 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析 5.1 一元線性回歸分析 5.1.1 一元線性回歸的數(shù)學(xué)模型 5.1.2 回歸方程的顯著性檢驗(yàn) 5.1.3 利用回歸方程進(jìn)行預(yù)測(cè) 5.1.4 一元線性回歸分析的MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 5.1.5 應(yīng)用實(shí)例 5.2 多元線性回歸分析 5.2.1 多元線性回歸分析模型 5.2.2 多元回歸的顯著性檢驗(yàn) 5.2.3 多元線性回歸的預(yù)測(cè) 5.2.4 逐步回歸分析法 5.2.5 因素主次的判斷 5.2.6 多元線性回歸分析的MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 5.2.7 應(yīng)用實(shí)例 5.3 用配書(shū)盤中應(yīng)用程序（.exe平臺(tái)）分析線性回歸實(shí)例 5.4 一元非線性回歸分析 5.4.1 常見(jiàn)的可轉(zhuǎn)化為一元線性回歸的模型 5.4.2 一元多項(xiàng)式回歸模型 5.4.3 非線性回歸的MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 5.4.4 一元非線性回歸模型的MATLAB實(shí)例分析 5.5 用配書(shū)盤中應(yīng)用程序（.exe平臺(tái)）進(jìn)行一元非線性回歸分析實(shí)例 習(xí)題5 第6章 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 6.1 正交表介紹 6.1.1 等水平正交表Ln（mk） 6.1.2 混合水平正交表 6.1.3 正交表的基本性質(zhì) 6.2 正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 6.2.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)步驟 6.2.2 無(wú)交互作用的正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 6.2.3 考慮交互作用的正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 6.3 正交試驗(yàn)結(jié)果分析 6.3.1 極差分析 6.3.2 繪制因素水平與指標(biāo)趨勢(shì)圖 6.3.3 方差分析 6.3.4 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 6.3.5 應(yīng)用實(shí)例 6.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與MATLAB分析綜合實(shí)例 6.4.1 無(wú)交互作用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與MATLAB分析 6.4.2 二水平交互作用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與MATLAB分析 6.4.3 三水平交互作用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與MATLAB分析 6.4.4 利用混合正交表的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與MATLAB分析 6.5 重復(fù)試驗(yàn)的方差分析 6.5.1 重復(fù)試驗(yàn)的方差分析介紹 6.5.2 重復(fù)試驗(yàn)的方差分析MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 6.5.3 應(yīng)用實(shí)例 6.6 重復(fù)抽樣的方差分析 6.6.1 重復(fù)抽樣的方差分析介紹 6.6.2 重復(fù)抽樣的方差分析MATLAB編程實(shí)現(xiàn) 6.6.3 應(yīng)用實(shí)例 6.7 用配書(shū)盤中應(yīng)用程序（.exe平臺(tái)）進(jìn)行正交試驗(yàn)分析實(shí)例 習(xí)題6 …… 第7章 均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì) 附錄 常用數(shù)理統(tǒng)計(jì)表 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析的意義 在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)尋找所研究對(duì)象的變化規(guī)律，并通過(guò)對(duì)規(guī)律的研究達(dá)到各種實(shí)用的目的，如提高產(chǎn)量、降低消耗、提高產(chǎn)品性能或質(zhì)量等。特別是新產(chǎn)品試驗(yàn)，未知的東西很多，要通過(guò)大量的試驗(yàn)來(lái)摸索工藝條件或配方。 自然科學(xué)和工程技術(shù)中所進(jìn)行的試驗(yàn)，是一種有計(jì)劃的實(shí)踐，只有采用科學(xué)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，才能用較少的試驗(yàn)次數(shù)，在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)期的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)；反之，往往會(huì)浪費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，甚至勞而無(wú)功。另外，隨著試驗(yàn)進(jìn)行，必然會(huì)得到大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，只有對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析和處理，才能獲得研究對(duì)象的變化規(guī)律，達(dá)到指導(dǎo)生產(chǎn)和科研的目的?？梢?jiàn)，最優(yōu)化方案的獲得，必然兼顧試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和數(shù)據(jù)分析兩個(gè)方面，兩者是相輔相成、互相依賴、缺一不可的。 在試驗(yàn)設(shè)計(jì)之前，試驗(yàn)者首先應(yīng)對(duì)所研究的問(wèn)題有一個(gè)深入的認(rèn)識(shí)，如試驗(yàn)?zāi)康?、影響試?yàn)結(jié)果的因素、每個(gè)因素的變化范圍等，然后才能選擇合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，達(dá)到科學(xué)安排試驗(yàn)的目的。在科學(xué)試驗(yàn)中，試驗(yàn)設(shè)計(jì)一方面可以減少試驗(yàn)過(guò)程的盲目性，使試驗(yàn)過(guò)程更有計(jì)劃；另一方面還可以從眾多的試驗(yàn)方案中，按一定規(guī)律挑選出少數(shù)試驗(yàn)。 合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)只是試驗(yàn)成功的必要條件，如果沒(méi)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，就不能對(duì)所研究的問(wèn)題有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，也不可能從試驗(yàn)數(shù)據(jù)中找到規(guī)律的信息，所以試驗(yàn)設(shè)計(jì)都是與一定的數(shù)據(jù)分析方法相對(duì)應(yīng)的。試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析在科學(xué)試驗(yàn)中的作用主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面： （1）科學(xué)、合理地安排試驗(yàn)，可以減少試驗(yàn)次數(shù)，縮短試驗(yàn)周期，節(jié)約人力、物力，提高經(jīng)濟(jì)效益，尤其當(dāng)因素水平較多時(shí)，效果更為顯著； （2）通過(guò)誤差分析，可以評(píng)判試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性； （3）確定影響試驗(yàn)結(jié)果的因素主次，從而可以抓住主要矛盾，提高試驗(yàn)效率； （4）可以確定試驗(yàn)因素與試驗(yàn)結(jié)果之間存在的近似函數(shù)關(guān)系，并能對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化； （5）找出試驗(yàn)因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響規(guī)律，為控制試驗(yàn)提供思路； （6）確定最優(yōu)試驗(yàn)方案或配方。 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理雖然歸屬于數(shù)理統(tǒng)計(jì)的范疇，但它也屬于應(yīng)用技術(shù)學(xué)科，具有很強(qiáng)的適用性。一般意義上的數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法主要用于分析已獲得的數(shù)據(jù)，對(duì)所關(guān)心的問(wèn)題作出盡可能精確的判斷，而對(duì)如何安排試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)沒(méi)有過(guò)多的要求。試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理則是研究如何合理地安排試驗(yàn)，有效地獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的科學(xué)分析，以求盡快達(dá)到優(yōu)化試驗(yàn)的目的。所以完整意義上的試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是試驗(yàn)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。

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