《试验设计与数据处理》.docx
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《试验设计与数据处理》
《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
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)对某一物理量测定得如下数据:
2.10
2.10
2.10
2.11
2.11
2.12
2.12
2.13
2.13
2.13
2.14
2.14
2.14
2.15
2.15
2.13
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α=0.05)。
84.35,86.25,85.95,86.10,86.35,87.01,87.31,86.45,86.92,87.95
Excel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(-5≤x≤5),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
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μ0=50(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:
308.94,308.23,309.98,311.59,309.46,311.15,311.29,309.16310.68,311.86,31O.98,312.29,311.2
4.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。
A1
A2
A3
A4
A5
1
24.3
26.1
26.5
29.3
29.5
2
27.8
27.3
28.3
28.7
28.8
3
23.2
24.2
28.6
27.2
31.4
4
26.5
24.1
28.2
30.1
27.8
(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)
0.2
0.4
0.8
293
10.6
11.6
14.5
273
7.0
11.1
13.3
253
4.2
6.8
11.5
233
4.2
6.3
8.7
4.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。
P
36.9
46.7
63.7
77.8
84.0
87.5
181
197
235
270
289
292
(2)有如下一组实验数据。
试用Excel程序确定回归方程式
;
40
40
50
50
60
60
0.2
0.4
0.2
0.4
0.2
0.4
38
42
41
46
46
49
(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
A
B
C
D
误差
收率(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
3
4
4
4
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
2
1
4
3
3
4
1
2
4
3
2
1
1
2
3
4
3
4
1
2
4
3
2
1
2
1
4
3
1
2
3
4
4
3
2
1
2
1
4
3
3
4
1
2
19.0
48.0
62.0
59.0
3.5
28.5
58.0
67.0
2.5
40.5
58.5
71.0
5.0
43.0
36.0
43.0
4.实验数据处理过程
1名称:
公式:
结果:
2名称:
公式:
结果:
3名称:
公式:
结果:
5.实
验结果分析
1.实验中x,y成线性相关,相关系数方程为:
228.3653*x+93.0505=y。
2.实验中x1,x2,y成线性相关,相关系数方程为:
0.375*x1+20*x2+18.91667=y。
3.
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- 试验设计与数据处理 试验 设计 数据处理