实验设计与数据处理pptVIP专享VIP免费

实验设计与数据处理实验设计与数据处理实验设计与数据处理实验设计与数据处理教师：邵青教师：邵青第一章概论•一、《实验设计与数据处理》课程的目的、意义•任何自然科学都离不开实验，大多数学科（化工、化学、轻工、材料、环境、医药、热工等）中的概念、原理和规律大多由实验推导和论证的。如最佳的配方、工艺条件，产品性能的优化，对产品质量、环境质量作出评价等。•“实验设计与数据处理”课程是以概率论数理统计、专业技术知识和实践经验为基础，经济、科学地安排试验，并对试验数据进行计算分析，最终达到减少试验次数、缩短试验周期、迅速找到优化方案的一种科学计算方法。它主要应用于工农业生产和科学研究过程中的科学试验，是产品设计、质量管理和科学研究的重要工具和方法。•通过本课程的教学，使学生掌握试验数据统计分析的基本原理，并能针对实际问题正确地运用。学好本课程，为将来从事各专业科学研究打下基础。农业领域道路桥梁工业产品（一）实验的分类•验证性实验：对已知的理论进行验证，以加深对理论的认识•探索性实验：为了揭示尚未完全认识的事物，发现其发生与发展的规律，以完成工程与科研任务，具有很强的探索性（工程中经常碰到）（二）实验过程•实验准备→实验→实验数据分析处理•1．实验准备①提出问题，弄清实验目标②设计实验方案（实验设计）③拟订实验大纲④实验设备、测试仪器的准备•2．实验（1）测试（2）记录•3．实验数据的分析、处理通过一定的方法对实验数据进行整理、分析，去伪存真，提炼出我们需要的信息，以发现事物的规律。•4．提交实验报告或科研报告二、本课程讲授内容•1．实验设计①单因素实验设计（均分法，对分法，0.618法，分数法）②双因素实验设计③多因素实验设计（正交实验设计）•2．数据处理①实验误差分析②实验数据整理③实验数据分析（直观分析法、方差分析、回归分析）参考文献•①郑少华、姜奉华《试验设计与数据处理》，中国建材工业出版社，2004年3月第1版，51.727/Z429•（适合材料科学与工程、化工、机械、农业、医药等专业）•②方萍、何延《试验设计与统计》，浙江大学出版社，2003年6月第1版•（适合环境与资源相关专业、生命科学、农业科学、医学）•③[美]DouglasC.Montgomery著《实验设计与分析》•中国统计出版社，1998年6月第1版（电工等专业）•④杨德《试验设计与分析》，中国农业出版社•⑤王万中《试验的设计与分析》，高等教育出版社第二章实验设计•第一节概论•实验设计——是指为节省人力、财力、迅速找到最佳条件，揭示事物内在规律，根据实验中不同问题，在实验前利用数学原理科学编排实验的过程。•以概率论与数理统计学为理论基础，为获得可靠试验结果和有用信息，科学安排试验的一种方法论，亦是研究如何高效而经济地获取所需要的数据与信息的方法。•正确的实验设计不仅节省人力，物力和时间，并且是得到可信的实验结果的重要保证。即经过设计的实验，效果大大提高，与不经过设计的实验相比，情况大不相同。•广义上说，实验设计包括明确实验目的，确定测定参数，确定需要控制或改变的条件，选择实验方法和测试仪器，确定实测精度要求，实验方案设计和数据处理步骤等。1．实验设计的发展过程•20世纪初：英国生物统计学家费歇尔（1890-1962）首次提出了“试验设计”术语。•实验设计方法最早应用于农业、生物学、遗传学方面。在农业方面主要是进行品种对比、施肥对比等。•20世纪40年代，英美两国开始在工业生产中应用，如改变原料配比或工艺生产条件，寻找最佳工况。•50、60年代：日本田口玄—博士创造了正交试验设计法。•日本电讯研究所研制的“线形弹簧继电器”，使电话机收听效果大为改进，为日本电讯事业的发展起到了不可估量的作用。50年代：我国中科院数学研究所在正交实验设计的观点、理论和方法上有了新的创见，编制了一套较为适用的正交表，简化了实验程序和实验结果分析方法。•目前，实验设计已广泛应用于各个领域。2．实验设计的基本宗旨•①最大限度地提高实验效率•②最大限度地提高实验精度对实验过程优化的方法3．实验设计基本要素•①指标——用来衡量试...