实验设计与数据处理.doc

试验设计与数据处理 上机实验报告学生学号： 09110601学生姓名：丁龙专业班级：化工0906指导教师：刘艳杰吉 林 化 工 学 院2011 年 6 月 7 日 试验设计与数据处理上机实验报告实验一 实验数据整理、Excel基础操作 1. 实验目的（1） 熟悉Excel基础操作，掌握Excel有关操作技巧。（2） 学习实验数据整理方法。2. 实验原理用相同的方法重复测定某一量，在消除系统误差的情况下，测定值的算术平均值（测定值的算术平均值），可作为这个量的真值（即总体平均值）。测定次数越多，即子样容量n越大，平均值与真值就越接近。当，当落在区间以外，则可以认为是坏值，应舍弃之。3. 实验内容实验数据整理（1）对某一物理量测定得如下数据：2.102.102.102.112.112.122.122.132.132.132.142.142.142.152.152.13试计算置信概率为95时均值的置信区间。（2）用格拉布斯准则判断下面某实验的10次测定值中是否有坏值（取=0.05）。84.35,86.25,85.95,86.10,86.35,87.01,87.31,86.45,86.92,87.95Excel基础操作（1）如何在单元格中输入下列内容： （2）如何在工作表中进行数据填充和公式填充？（3）已知函数y = x2-10 (-5x5)，试在Excel的一个工作表中用图形来表示函数关系。（4）如何使用菜单命令定义名称？4. 实验数据处理过程(1)1.先定义名称。2. 输入公式。 3. 显示结果。(2)2.输入公式3.显示结果5. 实验结果分析1.置信概率为95时均值的置信区间为(2.116,2.134)。2.84.35是坏值。实验二 统计检验1. 实验目的掌握用Excel软件计算平均值、标准差、统计检验临界值等常用统计计算的方法，学会用Excel编制统计检验程序。2. 实验原理1.:,为抽样总体的均值，然后将算得的子样平均值与标准重量相比，如果差别不大，就可以接受这个假设，否则就要否定这个假设。2. 3. 实验内容（1）某化肥厂硫酸铵每包平均重量050(kg)，但不知总体方差。现从某一天打包总数中随机抽取9包，测得其重量(kg)为49.75，51.05， 49.65，49.35， 50.25， 50.60，49.15，49.85，50.25，试以95的置信度检验这天打包机是否正常？ （2） 用A、B两台仪器测定某物理量分别得如右表数据。试问这两台仪器测定的精密度是否有显著差别(取)？A：310.95，308.86，312.80，308.74，311.03，311.89，310.39，310.24，311.89，309.65，311.85，310.73；B：308.94，308.23，309.98，311.59，309.46，311.15，311.29，309.16 310.68，311.86，31O.98，312.29，311.214. 实验数据处理过程(1)定义名称2.输入公式3.显示结果(2)1.定义名称2. 输入公式3. 显示结果5. 实验结果分析1. 接受原假设，包装机正常工作。2. 因为FF(f1,f2),所以接受原假设，两台仪器测定的精密度无差别。实验三 方差分析1. 实验目的掌握方差分析方法及有关函数的使用，学会用Excel编制方差分析程序。2. 实验原理 方差分析是用于两个及两个以上样本均数差别的显著性检验。由于各种因素的影响，研究所得的数据呈现波动状，造成波动的原因可分成两类，一是不可控的随机因素，另一是研究中施加的对结果形成影响的可控因素。方差分析的基本思想是：通过分析研究不同来源的变异对总变异的贡献大小，从而确定可控因素对研究结果影响力的大小。3. 实验内容（1）某项化工实验在5个温度水平下测得转化率数据如左边的表。试用方差分析方法分析温度对转化率的影响。A1A2A3A4A5124.326.126.529.329.5227.827.328.328.728.8323.224.228.627.231.4426.524.128.230.127.8（2）试验某种钢不同的含铜量在4种温度下的冲击值如左边的表。试分析铜含量(因素B)、试验温度(因素A)对钢的冲击值有无显著影响？ 铜含量(%)温度(K)0.20.40.829310.611.614.52737.011.113.32534.26.811.52334.26.38.74. 实验数据处理过程(1) 定义名称(2) 输入公式(3) 显示结果(2)1. 定义名称2.输入公式3. 显示结果5. 实验结果分析1. 因为F值F0.01，F值F0.05，F值F0.10。所以因素A影响高度显著。即温度影响此化工实验显著。2. 因为F值F0.05，F值F0.05。所以因素A影响显著，即温度对钢的冲击值影响显著，因为F值F0.01，F值F0.05，F值F0.10，所以因素B影响高度显著，即含铜量对钢的冲击值影响高度显著。实验四 回归分析及正交试验设计1. 实验目的（1） 掌握Excel的图表功能和回归分析的有关函数，学会用Excel编制回归分析程序。（2） 掌握正交试验设计方法及有关函数的使用，学会用Excel编制正交试验设计程序。2. 实验原理一元线性回归分析就是要依据一定数量的观察样本（Xi,Yi）i=1，2，n，找出回归直线方程Y=a+bX 对应于每一个Xi，根据回归直线方程可以计算出一个因变量估计值Yi。回归方程估计值Yi 与实际观察值Yj之间的误差记作e-i=Yi-Yi。显然，n个误差的总和越小，说明回归拟合的直线越能反映两变量间的平均变化线性关系。据此，回归分析要使拟合所得直线的平均平方离差达到最小，简称最小二乘法将求出的a和b代入式（1）就得到回归直线Y-i =a+bXI 。那么，只要给定Xi-值，就可以用作因变量Yi的预测值(1) 确定几个特定的变量之间是否存在相关关系, 如果存在的话, 找出它们之间合适的数学表达式;(2) 根据一个或几个变量的值, 预测或控制另一个变量的取值, 并且可以知道这种预测或控制能达到什么样的精确度;(3) 进行因素分析。例如在对于共同影响一个变量的许多变量(因素)之间, 找出哪些是重要因素, 哪些是次要因素, 这些因素之间又有什么关系等等。3. 实验内容（1）有一类合金，研究它的熔点和含铅量的关系，得实验数据如下。试用Excel程序求对的线性回归方程。 P36.946.763.777.884.087.5181197235270289292（2） 有如下一组实验数据。试用Excel程序确定回归方程式； 4040505060600.20.40.20.40.20.4384241464649（3）某化工厂做产品收率试验，选择4个因素：反应温度A、加碱量B、催化剂种类C、反应压力D，每个因素取4个水平，根据经验知交互作用可以忽略。据此选用L16(45)正交表安排试验，试验方案及结果如下表，试用Excel程分析各因素对试验结果的影响，并确定最佳工艺条件，并给出直观分析图。试验号ABCD误差收率(%)123456789101112131415161111222233334444123412341234123412342143341243211234341243212143123443212143341219.048.062.059.03.528.558.067.02.540.558.571.05.043.036.043.04