实验设计与数据处理试卷
实验设计与数据处理
13125916机电硕1308班周晓易1.某工厂进行技术改造，以减少工业酒精中甲醇含量的波动。
原工艺生产的工业酒精中甲醇含量的总体方差为0.35.技术改造后，进行抽样检验，样品数为25个，结果样品甲醇含量的样本方差为0.15。
问技术改造后工业酒精中甲醇含量的波动性是否更小？（α=0.05）答：检验技术改造后工业酒精中甲醇含量的波动性是否更小，要使用χ2单侧（左侧）检验。
已知σ2=0.35，n=25，s2=0.15。
当α=0.05时，χ20.95（24）=CHIINV（0.95，24）=13.848，而χ2=24*0.15/0.35=10.286，χ20.95（24）>χ2，说明技术改革后产品中甲醇含量的波动较之前有显著减少。
2. A与B两人用同一种分析方法测定金属钠中铁的含量，测试结果分别为：A：8.0,8.0,10.0,10.0,6.0，6.0,4.0,6.0,6.0,8.0B:7.5,7.5,4.5,4.0,5.5,8.0,7.5,7.5,5.5,8.0试问A、B二人测定的铁的精密度是否有显著性差异？（α=0.05）解答如图：这里F＞1，为右侧检验，这时F 单尾临界值＞1，对于右侧检验，如果F＜F 单尾临界，或者P(F<=f) 单尾＞α，就可以认为第一组数据较第二组数据的方差没有显著增大，否则就认为第一组的数据较第二组的数据的方差有显著增大。
在本例中，由于P＞0.05，所以A、B 二人测定的铁的精密度无显著性差异。
3. 用新旧工艺冶炼某种金属材料，分别从两种产品中抽样，测定试样中的杂质含量，结果如下：旧工艺：2.69, 2.28, 2.57, 2.30, 2.23, 2.42, 2.61, 2.64, 2.72, 3.02, 2.45, 2.95, 2.51新工艺：2.26, 2.25, 2.06, 2.35, 2.43, 2.19, 2.06, 2.32, 2.34试问新工艺是否更稳定，并检验两种工艺之间是否存在系统误差？（α=0.05）解答：由于s21<s22，故新工艺比旧工艺更稳定；又因为F＜1，所以为左侧检验。
实验设计与数据处理大作业及解答
《实验设计与数据处理》大作业班级：姓名：学号：1、用Excel（或Origin）做出下表数据带数据点的折线散点图（1）分别做出加药量和剩余浊度、总氮TN、总磷TP、COD Cr的变化关系图（共四张图，要求它们的格式大小一致，并以两张图并列的形式排版到Word 中，注意调整图形的大小）；（2）在一张图中做出加药量和浊度去除率、总氮TN去除率、总磷TP去除率、COD Cr去除率的变化关系折线散点图。
2、对离心泵性能进行测试的实验中，得到流量Q v、压头H和效率η的数据如表所示，绘制离心泵特性曲线。
将扬程曲线和效率曲线均拟合成多项式（要求作双Y轴图）。
流量Qv、压头H和效率η的关系数据序号123456Q v(m3/h) H/m0.015.000.414.840.814.561.214.331.613.962.013.65η0.00.0850.1560.2240.2770.333序号789101112Q v(m3/h) H/mη2.413.280.3852.812.810.4163.212.450.4463.611.980.4684.011.300.4694.410.530.4313、用分光光度法测定水中染料活性艳红（X-3B）浓度，测得的工作曲线和样品溶液的数据如下表:（1）列出一元线性回归方程，求出相关系数，并绘制出工作曲线图。
（2）求出未知液（样品）的活性艳红（X-3B）浓度。
4、对某矿中的13个相邻矿点的某种伴生金属含量进行测定，得到如下一组数据：试找出某伴生金属c与含量距离x之间的关系(要求有分析过程、计算表格以及回归图形)。
提示：⑴作实验点的散点图，分析c~x之间可能的函数关系，如对数函数y=a+blgx、双曲函数(1/y)=a+(b/x)或幂函数y=dx b等；⑵对各函数关系分别建立数学模型逐步讨论，即分别将非线性关系转化成线性模型进行回归分析，分析相关系数：如果R≦0.553，则建立的回归方程无意义，否则选取标准差SD最小（或R最大）的一种模型作为某伴生金属c与含量距离x之间经验公式。
数据处理与实验设计考试卷
数据处理与实验设计考试卷一、单选题（每题3分，共30分）1. 在数据处理中，以下哪种统计量可以反映数据的集中趋势？（）A. 方差。
B. 标准差。
C. 平均数。
D. 极差。
2. 对于一组数据12，15，18，20，25，其中位数是（）。
A. 18.B. 19.C. 20.D. 15.3. 在实验设计中，以下哪种设计可以同时研究多个因素对实验结果的影响？（）A. 完全随机设计。
B. 随机区组设计。
C. 析因设计。
D. 拉丁方设计。
4. 当我们想要检验两个总体均值是否相等时，通常使用（）。
A. t检验。
B. F检验。
C. 卡方检验。
D. 秩和检验。
5. 在数据收集过程中，如果样本存在偏差，可能会导致（）。
A. 结果的准确性提高。
B. 结果的可靠性降低。
C. 结果不受影响。
D. 实验更容易进行。
6. 数据的离散程度可以用（）来衡量。
A. 众数。
B. 中位数。
C. 方差。
D. 平均数。
7. 在实验设计中，控制组的作用是（）。
A. 作为实验处理的对象。
B. 与实验组进行对比，排除无关因素的影响。
C. 增加实验的样本量。
D. 确定实验的变量。
8. 以下关于标准差的说法正确的是（）。
A. 标准差越大，数据越集中。
B. 标准差越小，数据越分散。
C. 标准差是方差的平方根。
D. 标准差与数据的集中趋势无关。
9. 若要研究施肥量和灌溉量对农作物产量的影响，最合适的实验设计是（）。
A. 单因素实验设计。
B. 双因素实验设计。
C. 多因素实验设计。
D. 重复测量设计。
10. 在进行数据分组时，分组的组数一般（）。
A. 越多越好。
B. 越少越好。
C. 根据数据的特点和研究目的确定。
D. 固定为5组。
二、多选题（每题5分，共25分）1. 以下属于数据处理步骤的有（）。
A. 数据收集。
B. 数据整理。
C. 数据分析。
D. 数据解释。
E. 数据删除。
2. 在实验设计中，影响实验结果的因素包括（）。
A. 自变量。
B. 因变量。
C. 控制变量。
实验设计与数据处理第五章例题及课后习题答案
习题5.1、
优选过程：
1、首先在试验范围0.618处做第一个实验，这一点的温度为：x1=340+(420-340)×
0.618=389.44.
2、在这点的对称点，即0.382处做一个实验，这一点的温度为：x2=420-(420-340)×0.618=370.56.
3、比较两次的实验结果，发现第一点比第二点的合成率高，故舍去370.56以下部分，在
370.56-420之间，找x1的对称点：x3=420-(420-370.56)×0.618=389.44608.
4、比较两次的实验结果，发现第一点比第三点的合成率高，故舍去389.44608以下部分，
在389.44608-420之间，找x1的对称：x4=420-(420-389.44608)×0.618=401.11767744. 5、比较两次的实验结果，得到最佳点为401.1177。
习题5.2、
优选过程：
1、首先在试验范围3/5处做第一个实验，这一点加入的白砂糖桶数为：
x1=3+3/5*(8-3)=6桶
2、在这点的对称点，即2/5处做一个实验，这一点加入的白砂糖桶数为：
x2=8-3/5*(8-3)=5桶
3、比较两次的实验结果，发现第一点比第二点的实验结果好，故舍去5以下的部分，在5-8之间，找x1的堆成点
习题5.3
目标函数。
实验设计与数据处理第三四五章例题及课后习题答案
系列1
5
10
15
0
SUMMARY OUTPUT
5
10
x
回归统计
Multiple
R
0.981636002
R Square
0.96360924
Adjusted
R Square 0.951478987
标准误差 0.643254553
观测值
9
方差分析
回归分析 残差 总计
df
SS
2 65.7395637
6 2.482658518
yi2
384.16 420.25 497.29 630.01 691.69 772.84 846.81 4243.05
xiyi
11109.16 2065.84 11236 2173
11491.84 2390.56 11859.21 2733.39 12012.16 2882.48 12254.49 3077.46 12432.25 3244.65 82395.11 18567.38
75 60.4
观测数 5 5 5 5
4 4
空气流量/（L/min）
9 81.5 81.8 76.1 67.9
10 80.3 79.4 75.4 68.7
11 80 79.1 75.4 69.8
求和 399.9 397.6 372.7 335.5
297.9 307.3
平均 79.98 79.52 74.54 67.1
于是 三元线性 回归方程为： y=0.197+0.0455 x10.00377x2+0.07 15x3
0.064773429 0.046300406 0.018473023
例4-6
实验设计与数据处理第三四五章例题及课后习题答案
x3 13 19 25 10 16 22 28 133 19
y 1.5 0.33
3 0.336 1 0.294 2.5 0.476 0.5 0.209 2 0.451 3.5 0.482 14 2.578 2 0.368286
方程 1 1E-06 2 1E-06 3 2.32E-09 4 7.24E-11
0
系列1
5
10
15
0
SUMMARY OUTPUT
5
10
x
回归统计
Multiple
R
0.981636002
R Square
0.96360924
Adjusted
R Square 0.951478987
标准误差 0.643254553
观测值
9
方差分析
回归分析 残差 总计
df
SS
2 65.7395637
6 2.482658518
例4-5
试验号 x1 1 2 3 4 5 6 7
总和 平均
L11 L22 L33 L12 L23 L31
x2 1 1.4 1.8 2.2 2.6 3 3.4 15.4 2.2
4.48 252
7 16.8 10.5 1.4
L1y L2y L3y
检验线性 回归方程 的显著性 （1）F检 验
0.2404 0.564 0.5245
8 68.22222222
15
F0.01(2,6 )=10.92
MS
F
32.86978185 79.43851
0.41377642
Intercep t X Variable 1 X Variable 2
试验设计与数据处理复习题
一、理论题1.根据研究目的确定的研究对象的全体称为总体(population)，其中的一个研究单位称为个体(individual)；总体的一部分称为样本(sample)。
通常把n≤30的样本叫小样本，n>30的样本叫大样本。
2.由总体计算的特征数叫参数(parameter), ；由样本计算的特征数叫统计量(statistic)。
常用希腊字母表示参数，例如用μ表示总体平均数，用σ表示总体标准差；常用拉丁字母表示统计量，例如用x表示样本平均数，用S表示样本标准差。
3. 准确性(accuracy)指在调查或试验中某一试验指标或性状的观测值与其真值接近的程度，精确性(precision)指调查或试验中同一试验指标或性状的重复观测值彼此接近的程度。
4. 高斯对数理统计和试验设计学科的主要贡献包括：1.建立了回归分析的最小二乘法；2.运用极大似然法及其他数学知识，推导出测量误差的概率分布公式,发现误差的高斯分布曲线，即今天的正态分布。
5.方差分析由R. 费雪于1918年首创, “方差分析法是一种在若干能相互比较的资料组中，把产生变异的原因加以区分开来的方法与技术”。
6.20世纪50年代，日本田口玄一将试验设计中应用最广的正交设计表格化；同一时期，我国著名数学家华罗庚积极倡导和普及“优选法”；在1978年我国数学家王元和方开泰首先提出了均匀设计。
7.两组精度不同的同一试验结果在计算加权平均数时权重通常由绝对误差平方倒数的比值来确定，即认为测量结果的可靠程度与测量次数成正比。
8.样本标准误差的无偏计算公式中分母的n-1来自于自由度的概念。
9. 实验最重要的因素是混杂问题。
所谓混杂是指，由于实验处理，针对你的假说所作的处理，导致的差异与其他因素可能导致的差异无法区分开来。
10. 重复是指在符合实验条件的空间和时间范围内，各组要有足够数量的例数。
重复非常必要，因为变异（差异）是生物体遗传固有的本质。
11. 生物数据中比正态分布更常见的是正偏斜，偏斜数据通常必须进行数据转换（例如对数和幂转换），以改善它们的正态性。
实验设计与数据处理
实验设计与数据处理第二次作业正交实验设计与数据处理姓名：班级：学号拟水平法：某啤酒厂实验期用不发芽的大麦制造啤酒新工艺的过程中，选择因素、水平及结果如下，不考虑交互作用，考察粉状粒越高越好，采用拟水平法将因素D的水平一136重复一次作为第二水平，（表一），按L9（34）安排实验，得到结果如表二，请分别进行直观分析、方差分析，并找出最好的工艺条件。
表一：因素水平表表二：实验设计及结果1.正交试验设计结果的直观分析法表三：试验方案及试验结果分析因素主次 C A B D优方案C1A3B3D1图一：趋势图2.正交试验设计结果的方差分析法表4正交实验的实验方案及结果分析试验号 A B C D粉状粒y i/%1 2 3 4 5 611122212312312323112331264.2553.2539.2544.2528.2553.25赤霉素浓度 /(mg/kg) 氨水浓度/% 吸氨量/g 底水/g粉状粒，y i /%⑴计算离差平方和： T=∑=91i iy=64.25+53.25+39.25+44.25+28.25+53.25+41.25+60.25+61.25=445.25 Q=∑=912i i y =64.252+53.252+39.252+44.252+28.252+53.252+41.252+60.252+61.252 =23179.06P=211⎪⎭⎫⎝⎛∑=n i i y n =T 2/n=445.252/9=22027.51SS T =21∑=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-ni i y y =21121⎪⎭⎫ ⎝⎛-∑∑==n i i n i i y n y =Q-P=23179.06-22027.51=1151.55对于3水平正交实验的方差分析，由于r=3,所以任一列（第j 列）的离差平方和为：SS J =⎪⎭⎫⎝⎛∑=3123i i K n -PSS A =3/9（156.752+125.752+162.752）-22027.51=262.89 SS B =3/9（149.752+141.752+153.752）-22027.51=24.89 SS C =3/9（177.752+158.752+108.752）-22027.51=846.89因素D 的第一水平重复了6次，第二水平重复了3次，所以D 因素引起的离差平方和为：SS D =K12/6+K32/3-P=301.52/6+143.752/3-22027.51=10.89 误差的离差平方和为： SSe=SS T -(SS A +SS B +SS C +SS D )=1151.55-(262.89+24.89+846.89+10.89)=5.99 ⑵计算自由度：总自由度：dfT=n-1=9-1=8各因素自由度：dfA=dfB=dfC=r-1=3-1=2 dfD=2-1=1dfe=dfT-（dfA+dfB+dfC+dfD ）=8-（2+2+2+1）=1 ⑶计算均方：（不考虑交互作用） MS A =SS A /dfA=262.89/2=131.445 MS B =SS B /dfB=24.89/2=12.445 MS C =SS C /dfC=846.89/2=423.45MS D=SS D/dfD=10.89/1=10.89MSe=SSe/dfe=5.99/1=5.99⑷计算F值：F A=MS A/MSe=131.445/5.99=21.94F B=MS B/MSe=12.445/5.99=2.08F C=MS C/MSe=423.45/5.99=70.69F D=MS D/MSe=10.89/5.99=1.82⑸F检验：查得临界值F0.10（2，1）=49.5，F0.10（1，1）=39.86，所以对于给定的显著性水平0.10，因素C对试验结果有显著影响。
实验设计与数据处理第八章例题及课后习题答案doc资料
0
428
0 1.162084
492
0 1.162084
512
0
0
509
0
0
Signific ance F
7.93E-05
Lower Upper 下限 上限
95%
95% 95.0% 95.0%
465.4405 471.5595 465.4405 471.5595
5.242078 12.93644 5.242078 12.93644
0.002795085 2.593838854 0.122018
例8-2
回归方程： 由该回归方程 中偏回归系数 绝对值的大 小，可以得到 各因素和交互 作用的主次顺 序为：
y=0.50475+0.00 975z1+0.03375z 2+0.00475z1z20.00575z3+0.00 725z1z3
0 0 -41.73590203
y=468.5+9.09z1 -26.56z2+z3
标准误差
t Stat P-value
1.10193312 425.1619191 1.84E-10
1.385649972 6.55956341 0.002794
1.385649972 -19.17042163 4.36E-05
SS 0.0091125
0.001626 0.0108635
MS
F
0.0091125 33.62546
0.000271
试验号
z1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
z2 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 0 0 0
z3 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 0 0 0
《试验设计与数据处理》课程作业
《试验设计与数据处理》课程作业1.下表是采用不同提取方法测定的某有效成分提取率（%）的统计量，试根据这些数据用EXCEL画出柱状图并标注误差线，用选择性粘贴功能将柱状图过程演示：双击柱形图，打开误差线窗口，如下图选择“正负偏差”“线端”，误差量选择“自定义”，点击“指定值”，将标准误差输入正负错误值中。
2.在用原子吸收分光光度法测定镍电解液中微量杂质铜时，研究了乙炔和空气流量变化对铜在某波长上吸光度的影响，得到下表所示的吸光度数据。
试分析乙炔和空气流量对铜吸光度的影响。
实验分析：表中行代表的是乙炔流量，列代表的是空气流量，我们可以看到：F=28.61486>F –crit=3.490295且P-value=9.44E-06<0.01,所以乙炔的流量这个因素对铜的的吸光度的影响非常显著，而在空气流量中F<F-crit且P-value>0.01，所以空气因素对铜吸光度的影响不大。
过程演示：将数据输入Excel表格中，数据分析选择“无重复双因素分析”，具体操作如下图：3.为了研究铝材材质的差异对其在高温水中腐蚀性能的影响，用三种不同的铝材在相同温度的去离子水和自来水中进行了一个月的腐蚀试验，测得的腐蚀程度（μm）如下表所示。
试对铝材材质和水质对腐蚀程度进行方差分析，若显著则分别作多重比较。
方差分析：可重复双因素分析SUMMARY 去离子水自来水总计A1A2A3A4总计实验分析：由方差分析，铝材材质、水源及其交互作用对腐蚀程度均有较大的影响，主次因素从大到小为铝材材质>水源>交互作用。
A已显示同类子集中的组均值。
基于观测到的均值。
a. 使用调和均值样本大小= 6.000。
b. Alpha = .05。
过程演示：4.已知某物质的浓度C与沸点温度T之间关系如下表所示，试绘出散点图，配制出你认为最理想的回归方程式，进行显著性检验并求出该回归方程的标准误差。
SUMMARY OUTPUT：回归统计Multiple R 0.999753R Square 0.999505 Adjusted R Square -1.4标准误差0.089178观测值 1方差分析:df SS MS F回归分析7 80.36881 11.48126 10105.94残差 5 0.039763 0.007953总计12 80.408575.某物质在凝固时放出的热量Y(J/g）与4种化学成分X1、X2、X3、X4有关，试作y与X1、X2、X3、X4的线性回归分析：（1）试求出多元线性回归方程式；（2）对该方程式进行显著性检验，并判定影响热量的化学成分的主次顺序；（3）SUMMARY OUTPUT1234 (2)因P<0.05,故此方程显著。
大学生期末考试真题《实验设计与数据处理》试验设计与数据处理(附有答案)
一、单选题（题数：50，共 50.0 分）1在正交实验设计中,定量因素各水平的间距是( )（1.0分）1.0分正确答案：C 我的答案：C答案解析：2*随机单位设计要求( )。
（1.0分）0.0分单位组内没有个体差异,单位组间差异大正确答案：A 我的答案：3当组数等于2时,对于同一资料,方差分析结果与t检验结果( ) 。
（1.0分）0.0分t检验结果更准确完全等价且正确答案：D 我的答案：B答案解析：方差分析与t检验的区别与联系。
对于同一资料,当处理组数为2时,t检验和方差分析的结果一致且,因此,正确答案为D。
4下列结论正确的是( )①函数关系是一种确定性关系;②相关关系是一种非确定性关系;③回归分析是对具有函数关系的两个变量进行统计分析的一种方法;④回归分析是对具有相关关系的两个变量进行统计分析的一种常用方法.（1.0分）0.0分正确答案：C 我的答案：5在对两个变量,进行线性回归分析时,有下列步骤:①对所求出的回归直线方程作出解释;②收集数据、),,…,;③求线性回归方程;④求未知参数; ⑤根据所搜集的数据绘制散点图。
如果根据可行性要求能够作出变量具有线性相关结论,则在下列操作中正确的是( ) （1.0分）0.0分正确答案：D 我的答案：6*方差分析中变量变换的目的是( )。
（1.0分）0.0分正确答案：D 我的答案：7两个变量与的回归模型中,通常用来刻画回归的效果,则正确的叙述是( ) （1.0分）0.0分越小,残差平方和越小越大,残差平方和越大与残差平方和无关越小,残差平方和越大正确答案：D 我的答案：答案解析：8在一个正交实验中,因素A和B的水平数都为3,那么A和B的交互作用的自由度为( )（1.0分）0.0分正确答案：C 我的答案：答案解析：9单因素方差分析中,当P<0.05时,可认为( )。
（1.0分）0.0分正确答案：B 我的答案：答案解析：方差分析的检验假设及统计推断。
方差分析用于多个样本均数的比较,它的备择假设(H1)是各总体均数不等或不全相等,当P<0.05时,接受h1,即认为总体均数不等或不全相等。
实验设计与数据处理第一章例题及课后习题(附答案)
1、 根据三组数据的绝对误差计算权重：12322211110000,25,400000.010.20.005w w w ====== 因为123::400:1:1600w w w = 所以1.54400 1.71 1.53716001.53840011600pH ⨯+⨯+⨯==++2、 因为量程较大的分度值也较大,用量程大的测量数值较小的物理量会造成很大的系统误差。
3.、含量的相对误差为0.2g ，所以相对误差为：0.20.99790525.3Rx E x ∆===。
4、 相对误差18.20.1%0.0182x mg mg ∆=⨯= 故100g 中维生素C 的质量范围为：18.2±0.0182。
5、1）、压力表的精度为1.5级，量程为0.2，则max 0.2 1.5%0.003330.3758R x MPa KPa x E x ∆=⨯==∆===2）、1的汞柱代表的大气压为0.133，所以max 20.1330.133 1.6625108R x KPax E x -∆=∆===⨯ 3）、1水柱代表的大气压为gh ρ，其中29.8/g m s =则：3max 339.8109.810 1.225108R x KPax E x ---∆=⨯∆⨯===⨯6、样本测定值算术平均值 3.421666667 3.48 几何平均值 3.421406894 3.37 调和平均值 3.421147559 3.47 标准差s 0.046224092 3.38 标准差 0.04219663 3.4 样本方差 0.002136667 3.43 总体方差0.001780556 算住平均误差 0.038333333极差 0.117、依题意，检测两个分析人员测定铁的精密度是否有显著性差异，用Ｆ双侧检验。
根据试验值计算出两个人的方差及Ｆ值：221221223.733, 2.3033.7331.621232.303s s s F s ===== 而0.9750.025(9,9)0.248386,(9,9) 4.025994F F ==， 所以0.9750.025(9,9)(9,9)F F F <<两个人的测量值没有显著性差异，即两个人的测量方法的精密度没有显著性差异。
(完整word版)实验设计与数据处理试卷
2014—2015学年第一学期《实验设计与数据处理》考试试卷班级姓名学号一、选择题（每题1分，共10分）1。
在正交实验设计中，试验指标是（C ）A。
定量的 B. 定性的 C. 两者皆可2。
在正交实验设计中，定量因素各水平的间距是（C )A. 相等B. 不相等C. 两者皆可3. U7（74）中括号中的7表示（D）A. 最多允许安排因素的个数B. 因素水平数C。
正交表的横行数 D. 总的实验次数4. 以下不属于简单比较法的缺点的是（D ）A。
选点代表性差B。
无法考察交互作用C. 提供信息不够丰富D。
实验次数多5. L8（27)中的7代表(A ）A. 最多允许安排因素的个数B. 因素水平数C。
正交表的横行数D。
总的实验次数6. 在L9(34）表中，有A,B，C三个因素需要安排.则它们应该安排在（D）列A. 1，2,3 B。
2，3，4 C. 3，4，5 D。
任意3列7. 三水平因素间的交互作用在正交表中需占用（C ）列。
A. 5 B。
4 C。
3 D。
28. 交互作用对实验结果的影响是(C ）A。
增强 B.减弱C。
两者皆可能 D.无影响9。
在一个正交实验中，因素A和B的水平数都为3，那么A和B的交互作用的自由度为(C ）A. 6B. 1 C。
4 D。
210。
用L8（27）进行正交实验设计，若因素A和B安排在第1、2列，则A×B，应排在第（A ）列。
A. 3B. 4C. 5D. 6二、判断题（每题1分,共10分）1. 在确定工艺条件时，对主要因素和次要因素均选取最优条件.(错）2. 某列算出的极差的大小，反映了该列所排因素选取的水平变动对指标影响的大小。
（对）3. 在正交试验中，为了便于分析试验结果，凡遇到定性指标总把它加以定量化处理.（错）4. 要考虑的因素及交互作用的自由度总和必须不大于所选正交表的总自由度.（对)5. 正交实验中，若某号实验根据专业知识可以肯定其实验结果不理想，则可以略去不做.(错）6。
试验设计与数据处理作业 333333
试验设计与数据处理题目正交实验方差分析法确定优方案学院名称化学化工学院指导教师范明舫班级化工081班学号***********学生姓名陈柏娥2011年04月20日《实验设计与数据处理》课程的收获与体会《实验设计与数据处理》课程具有公式多、计算多、图表多等特点，涉及较多概率论基础知识，课程本身的繁杂性决定了理解和掌握起来难度较大。
一开始的时候，我还有点担心这一门课会学不好，因为我的概率论和数理统计的知识基础薄弱，可能会对里面的内容产生难以理解的心理，有点感觉他是郁闷枯燥乏味的课程。
不过，在老师的指导下我否认了之前的观点。
这门课的安排很合理，从简单到复杂，由浅入深的思维发展规律，现将单因素试验、双因素试验、正交试验、均匀实验设计等常用实验设计方法及常规数据处理方法、再讲误差理论、方差分析、回归分析等数据处理的理论知识、最后讲得出的方差分析、回归分析等结论和处理方法直接应用到实验设计方法。
老师也让我们先熟悉实验设计方法，并掌握常规数据处理方法，使我较早的感受到应用试验设计方法指导实践的“收获”，从而激发并维持学习兴趣。
通过学习，我初步认识了这一门课。
这门课是研究如何合理而有效地获得数据资料的方法。
讨论如何合理安排实验、取得数据、然后进行综合的科学分析，从而达到尽快获得最优方案的目的，即实验的最优设计。
实验设计方法是数据统计学的应用方法之一。
一般的数据统计方法主要是对已获得的数据资料尽可能精确的判断。
如果试验安排得好且分析得当，就能以较少的试验次数、较短的试验时间、较低的费用，得到较满意的实验结果；反之，如果试验安排的不得当，分析不得当，则试验次数增加，试验时间延长，浪费人力、物力、财力，难以达到预期的结果，甚至导致实验失败。
通过这门课程的学习，是我对误差理论、方差分析、正交试验设计与应用、回归分析都有了一个很好的理解，并且将它们做了笔记。
比如方差分析的理解：方差分析市实验设计中的重要分析方法，应用非常广泛，它是将不同因素，不同水平组合下的实验数据作为不同总体的样本数据，进行统计分析，找出对实验结果影响大的因素及其影响程度。
试验设计与数据处理-李云雁-全套323页
ER
x x
或
x ER x
可以估计出相对误差的大小范围：
ER
x xt
x xt max
相对误差限或相对误差上界
∴ xt x(1 ER )
相对误差常常表示为百分数（%）或千分数（‰）
1.2.3 算术平均误差 (average discrepancy)
定义式：
n
n
xi x di
i1
i1
真值：在某一时刻和某一状态下，某量的客观值或实际值 真值一般是未知的 相对的意义上来说，真值又是已知的 ➢ 平面三角形三内角之和恒为180° ➢ 国家标准样品的标称值 ➢ 国际上公认的计量值 ➢ 高精度仪器所测之值 ➢ 多次试验值的平均值
1.1.2 平均值（mean）
（1）算术平均值（arithmetic mean）
①计算统计量： 两组数据的方差无显著差异时
t x1 x2 n1n2 s n1 n2
服从自由度 df n1n22 的t分布
s——合并标准差：
s (n11)s12 (n2 1)s22 n1n2 2
两组数据的精密度或方差有显著差异时
t x1 x2
s
2 1
s
2 2
n1 n2
服从t分布，其自由度为：
第二自由度为 df2 n2 1
,xn2(2)
②查临界值 给定的显著水平α
df1 n1 1 df2 n2 1
查F分布表 临界值
③检验 双侧（尾）检验(two-sided/tailed test) ：
若 F (1 )(df1,df2)FF (df1,df2)
2
2
则判断两方差无显著差异，否则有显著差异
xi x di
d ——成对测定值之差的算术平均值：d i1
实验设计与数据处理
填空1.单因素试验的数学模型可归纳为：效应的可加性、分布的正态性、方差的同质性。
这是方差分析的前提条件或基本假定。
2.多重比较的方法甚多，常用的有最小显著差数法和 最小显著极差法.3.生物试验中，由于试验误差较大，常采用新复极差法4.两因素试验按水平组合的方式不同，分为交叉分组和系统分组两类5.随机模型在遗传、育种和生态试验研究方面有广泛的应用。
6.统计推断主要包括假设检验和参数估计两个方面7.判断处理效应是否存在是假设检验的关健。
8.区间估计是在一定概率保证下指出总体参数的可能范围，所给出的可能范围叫置信区间，给出的概率称为 置 信 度 或 置 信概 率9.在实际进行直线回归分析时，可用相关系数显著性检验代替直线回归关系显著性检验10.我们用正交表安排的试验，具有均衡分散和整齐可比的特点。
11．反映两个连续变量间的相关性的指标可采用 相关系数 表示;反映一个连续变量和一组连续变量间的相关性的指标可采用 复相关系数 表示;讨论一组连续变量和一组连续变量间的相关性可采用 典型相关分析 方法讨论。
12．在数据处理中概率可用 频率 近似;分布的数学期望可用 样本均值 近似;分布的方差可用 样本方差 近似.13．配方试验中，若成分A 、B 、C 的总份数必须满足A+B+C=60份，采用正交试验的因素水平见表若正交)3(49L 的第9号试验条件 为（A 、B 、C ）=（3、3、2），请给出具体的试验方案(取小数点后一位)A= 6.7 份，B= 13.3 份，C= 40 份14．抽样调查不同阶层对某改革方案的态度,统计分析方法应为 方差分析 ;研究学历对收入的影响,统计分析方法应为 回归分析 或相关性分析 。
P5315．设x1，x2，…，xn 是出自正态总体N （μ，σ2）的样本，其中σ2未知。
对假设检验H0∶μ=μ0， H1∶μ≠μ0，则当H0成立时，常选用的统计量是__T =(x ˉ-μ0)S /√n _______，它服从的分布为____t_（n-1）_____.16．设有100件同类产品,其中20件优等品,30件一等品,30件二等品,20件三等品,则这四个等级的标准分依次为 1.28 、0.39 、 -0.39 、 -1.28 A B C 水平1 18份 1.5倍A 1倍B 水平2 20份 1倍A 3倍B水平3 22份 2倍A 2倍B≤)=α查标准正态表可得u65.0=0.39,u7.0=0.12,u8.0=0.84, u9.0=1.28) (记P(U uα17.正交表有三个典型特点，分别是正交性、均衡性、独立性。
实验设计与数据处理第六章例题及课后习题答案
1.0425 0.915 0.9825 0.875 0.915
0.7875
0.8775 1.005 0.9375 1.045 1.005
1.38
0.66 0.36 -0.18 0.68 0.36
A A×C B D A×B B×C C 或 A A×C B D B×C A×B C
因素A×C水平搭配表
A1
K2
1.39293 2.090804961 1.538061 1.373181
K3
0.77943 1.602956793 1.714588 1.660574
k1
0.756947 0.249812743 0.39685 0.469815
k2
0.46431 0.696934987 0.512687 0.457727
A×B C
1
1
1
1
2
2
2
2
1
2
1
2
2
1
2
1
282
268
273
287
70.5
67
68.25 71.75
9
19
A*B C A B D
空列 空列
1
1
1
2
2
2
1
1
2
2
2
1
1
2
1
2
1
2
1
2
2
2
1
1
268 276 275
287 279 280
67
69 68.75
71.75 69.75
70
19
3
5
因素A*B水平搭配表
149
85
(完整word版)实验设计与数据处理试题库
一、名词解释：（20分）1.准确度和精确度：同一处理观察值彼此的接近程度同一处理的观察值与其真值的接近程度2.重复和区组：试验中同一处理的试验单元数将试验空间按照变异大小分成若干个相对均匀的局部，每个局部就叫一个区组3回归分析和相关分析：对能够明确区分自变数和因变数的两变数的相关关系的统计方法：对不能够明确区分自变数和因变数的两变数的相关关系的统计方法4.总体和样本：具有共同性质的个体组成的集合从总体中随机抽取的若干个个体做成的总体5.试验单元和试验空间：试验中能够实施不同处理的最小试验单元所有试验单元构成的空间二、填空：（20分）1.资料常见的特征数有：（3空）算术平均数方差变异系数2.划分数量性状因子的水平时，常用的方法：等差法等比法随机法（3空）3.方差分析的三个基本假定是（3空）可加性正态性同质性4.要使试验方案具有严密的可比性，必须（2空）遵循“单一差异”原则设置对照5.减小难控误差的原则是（3空）设置重复随机排列局部控制6.在顺序排列法中，为了避免同一处理排列在同一列的可能，不同重复内各处理的排列方式常采用（2空）逆向式阶梯式7.正确的取样技术主要包括：（）确定合适的样本容量采用正确的取样方法8.在直线相关分析中，用（相关系数）表示相关的性质，用（决定系数）表示相关的程度。
三、选择：（20分）1试验因素对试验指标所引起的增加或者减少的作用，称作（C）A、主要效应B、交互效应C、试验效应D、简单效应2.统计推断的目的是用（A）A、样本推总体B、总体推样本C、样本推样本D、总体推总体3.变异系数的计算方法是（B）4.样本平均数分布的的方差分布等于（A）5.t检验法最多可检验（C）个平均数间的差异显著性。
6.对成数或者百分数资料进行方差分析之前，须先对数据进行（B）A、对数B、反正弦C、平方根D、立方根7.进行回归分析时，一组变量同时可用多个数学模型进行模拟，型的数据统计学标准是（B）A、相关系数B、决定性系数C、回归系数D、变异系数8.进行两尾测验时，u0.10=1.64,u0.05=1.96,u0.01=2.58,那么进行单尾检验，u0.05=(A)9.进行多重比较时，几种方法的严格程度（LSD\SSR\Q）B10.自变量X与因变量Y之间的相关系数为0.9054，则Y的总变异中可由X与Y的回归关系解释的比例为（C）A、0.9054B、0.0946C、0.8197D、0.0089四、简答题：（15分）1.回归分析和相关分析的基本内容是什么？（6分）配置回归方程，对回归方程进行检验，分析多个自变量的主次效益，利用回归方程进行预测预报：计算相关系数，对相关系数进行检验2.一个品种比较试验，4个新品种外加1个对照品种，拟安排在一块具有纵向肥力差异的地块中，3次重复（区组），各重复内均随机排列。
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2014— 2015学年第一学期
《实验设计与数据处理》考试试卷
班级 ________________ 姓名 ___________________ 学号 _____________________
、选择题（每题1分，共10 分）
1. 在正交实验设计中，试验指标是（ C ）
2. 在正交实验设计中，定量因素各水平的间距是（ C ）
8. 交互作用对实验结果的影响是（ C ）
A.定量的
B.定性的
C.两者皆可
A.相等
B.不相等
C.两者皆可
最多允许安排因素的个数 B. 因素水平数 止父表的横行数
D. 总的实验次数 以下不属于简单比较法的缺点的是（
D )
选点代表性差 B. 无法考祭父互作用 提供信息不够丰富 D. 实验次数多
L 8 （ 27）中的7代表（A ）
最多允许安排因素的个数 B. 因素水平数 止父表的横行数
D. 总的实验次数
C 三个因素需要安排。
则它们应该安排在（
D )列
A. 1，2，3
B. 2，3，4
C.3， 4， 5
D.任意3列
7.三水平因素间的交互作用在正交表中需占用（ C ）列。
A. 5
B. 4
C. 3
D. 2 A.增强
B.减弱
C •两者皆可能
D.无影响
9.在一个正交实验中，因素 A 和B 的水平数都为3,那么
和B 的交互作用的自由度为（C ） A. 6
B. 1
C. 4
D. 2
10.用L 8 （27）进行正交实验设计，若因素 A 和B 安排在第 1、2列，贝U A X B ，应排在第（A ） 列。
3. U 7（ 74）中括号中的7表示（D ） A. C.
4. A. C.
6.在 L 9（34）表中，有 A ，B ，
5. A. C.
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
二、判断题（每题1分，共10分）
1. 在确定工艺条件时，对主要因素和次要因素均选取最优条件。
（错）
2. 某列算出的极差的大小，反映了该列所排因素选取的水平变动对指标影响的大小。
（对）
3. 在正交试验中，为了便于分析试验结果，凡遇到定性指标总把它加以定量化处理。
（错）
4. 要考虑的因素及交互作用的自由度总和必须不大于所选正交表的总自由度。
（对）
5. 正交实验中，若某号实验根据专业知识可以肯定其实验结果不理想，则可以略去不做。
（错）
6. 多项式回归分析中，阶数越高，回归方程的精度越高。
（对）
7. 在多元线性回归中，偏回归系数本身的大小直接反映了自变量的相对重要性。
（）
8. 对于拟水平正交试验，即使没有空白列，误差的离差平方和与自由度也不为零。
（对）
9. 在同样的误差程度下，测得数据越多，计算出的离差平方和就越大。
（对）
10. 拟水平法既可以对一个因素虚拟水平，也可以对多个因素虚拟水平。
（对）
三、填空题（每空1分，共20分）
1. 数据6.0 W3 4 5 6 7 8 9^m的有二位有效数字，测量仪器的最小刻度单位为毫米。
2. 误差根据其性质或产生的原因，可分为系统误差_________ 、随机误差___________ 和_____ 粗
3 用正交表安排试验具有均衡分散____________ 和_______ 的特征。
4 多指标正交实验的分析方法有两种：综合评分法___________ 和__________ 。
5 单因素试验方差分析中，组间离差平方和反映了重复ni次的处理间变
异_____________________________________ ,组内离差平方和是反映各处理内的变异即误
差_________________________ 。
6 在一元线形回归分析中，回归平方和表示的是___________________________________ ,残差平方和
表示的是________________________________ 。
7 某试验考虑A, B, C, D四个因素，每个因素取3个水平，并且考虑3个交互作用AXB, A X C,
A X D,则应选择的合适正交表为L27（3人13），误差自由度为_J2 __________ 。
8 在因素数为3,水平数为5的试验中，若采用正交设计来安排试验，则至少要做____________ 25—次
试验，若采用均匀设计，则只需做 5 次试验，若采用全面试验法，则需做125 次试验。
9 精度为1.5级，量程为0.2MPa的弹簧管式压力表的最大绝对误差为_3 ____ kPa,今用其测得大
约8kPa （表压）的空气压力，则其最大相对误差为37.5% 。
四、计算题（共60分）
1. 一种物质吸附另一种物质的能力与温度有关，在不同温度下测得吸附的重量及相关计算值如表
所示。
试求：（1）吸附量y关于温度x的一元线性回归方程；（2）相关系数，回归平方和以及残差的标准误差；（3）若实际中需把y控制在区间（10，13）内，则变量x应控制在什么区间内？
（显著性水平0.05）（20分）
2.已知某合成试验的反应温度范围为340~420 通过单因素优选法得到：温度为400 时，产品的合成率高，如果使用的是0.618法，试写出5个试验点的位置。
假设在试验范围内合成率是温度
的单峰函数。
（10分）
3. 对同一铜合金，有10个分析人员分别进行分析，测得其中铜（%）含量的数据为：62.20, 69.49, 70.30, 70.35, 70.82, 71.03 , 71.22, 71.25, 71.33 , 71.38。
试用格拉布斯准则进行检验数据62.20 是否应该被舍去？（a =0.03 （10分）
4. 某工厂为了提高某产品的收率，根据经验和分析，选取反应温度（A）、碱用量（B ）和催化剂
种类（C）3个因素的3个水平进行正交试验，不考虑交互作用，试验方案及结果（收率/%）如表所示。
试用直观分析法确定因素主次和优方案，并画出趋势图。
（20分）
试验号 A B C 空列收率/%
1 1 (80C) 1 (80kg) 1 （甲） 1 51
2 1 2 (48kg) 2 (乙) 2 71
3 1 3 (55kg) 3 （丙） 3 58
4 2 (85C) 1 2 3 82
5 2 2 3 1 69
6 2 3 1 2 59
7 3 (90C) 1 3 2 77
8 3 2 1 3 85
84。