《试验设计及数据处理》

1、试验设计与数据处理 上机实验报告学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：吉 林 化 工 学 院 2011年 5月27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（子样平均值），可作为这个量的真值u（即总体均值，以下简称真值或均值）的估计值u。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xd落在区间以外，可认为xd是坏值，舍去。3. 实验内容实验数据整理（1）对某

2、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

3、命令定义名称？4. 实验数据处理过程名称； 公式：结果：第二个：名称： 公式：结果：5. 实验结果分析1. 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. 实验原理统计检验的推理方法的基本特点是用了反证法的思想。先假设一个假设是成立的，从子样出发进行推导，如果导致一个不合理的现象出现，那么就证明原先的假设是不能成立的，因此拒绝这个假设。否则，就接受原假设。但它有区别于纯数学的反证法。u检验一般用于大子样进行统计检验，t检验一般用于

4、小子样进行统计检验。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，

5、308.23，309.98，311.59，309.46，311.15，311.29，309.16 310.68，311.86，31O.98，312.29，311.24. 实验数据处理过程1名称： 公式： 结果：2名称： 公式：结果：5. 实验结果分析1. 打包机运转正常。2. 没有显著的差别。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

6、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)0.20.40.829310.611.6

7、14.52737.011.113.32534.26.811.52334.26.38.74. 实验数据处理过程 1名称： 公式：结果：2 名称： 公式：结果：5. 实验结果分析1 ，因素A对试验有高度影响。2 ，试验因素（铜含量、温度）对实验影响不显著。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. 实验原理假设预测目标因变量为Y，影响它变化的一个自变量为X，因变量随自变量的增（减）方向的变化。一元线性回归分析就是要依据一定

8、数量的观察样本（Xi,Yi）i=1，2，n，找出回归直线方程Y=a+bX (1) 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

9、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

10、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