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商品簡介
序
目次
商品簡介
《試驗方案優化設計與數據分析》圍繞方案設計和與之相關的數據分析處理方法，首先介紹了誤差理論和統計分布知識，從應用角度，強調方案設計前試驗指標、因素、水平的取值範圍的確定方法，結合大量實例，較為詳細地介紹了各種試驗設計方法及相應的數據分析處理方法：正交設計、均勻設計、回歸設計（響應曲面設計，含一次回歸正交設計、二次回歸組合設計、二次回歸連貫設計）、混料設計、穩健設計等，詳細介紹了Excel、Minitab等軟件在試驗設計與數據分析處理中的應用，最後列舉了一些應用典型案例。
《試驗方案優化設計與數據分析》可作為材料、化工、食品、製藥、環境等相關專業本科生、研究生教材，也可作為相關工程技術人員、科研人員的參考資料。
《試驗方案優化設計與數據分析》可作為材料、化工、食品、製藥、環境等相關專業本科生、研究生教材，也可作為相關工程技術人員、科研人員的參考資料。
序
任何科學技術的發展都離不開試驗，而任何試驗首先都需要進行方案的設計。試驗的資源是有限的。通過有效的方案設計，實現試驗的最高效率，對實驗數據所蘊含的信息進行深層次、多方位的分析，獲得科學的結論和正確的規律——這就是方案的優化設計和數據分析處理的目標。把試驗設計的概念和方法應用於產品設計研發、生產的控制和質量優化等方面，就能提高產品設計研發的效率，縮短周期，節約資源和成本，控制產質量量，做到“多、快、好、省”地創新發展。
所有研究結論或規律必須追求其科學性，即結論的準確性和可靠性，而誤差是科學性的天敵。對給定的目標需求分析其誤差可能產生的原因，並針對性地進行控制，對試驗結果進行分析、歸納並總結出規律，據此所制定的研究方案才有可能合理。按照合理的方案進行試驗，采用合理的數據進行分析，得出科學的結論與規律。把科學的結論與規律應用於“新產品、新方法或新技術”中，使產品實現真正的“改進”或“創新”。合理的方案設計是材料創新的基礎，是實現產品更新換代的最強武器。
“試驗方案優化設計與分析”是一項多種學科、多種技術領域交叉的工程，既需要方法論的指導，也依賴於各種專業知識和技術理論，更離不開技術人員的經驗與實踐，是科學研究人員創新的基礎。如何進行產品“創新”或“改進”方案設計，掌握創新研究的理論與方法，這是一門關於方法論的科學，“授人以漁”之策。
所有研究結論或規律必須追求其科學性，即結論的準確性和可靠性，而誤差是科學性的天敵。對給定的目標需求分析其誤差可能產生的原因，並針對性地進行控制，對試驗結果進行分析、歸納並總結出規律，據此所制定的研究方案才有可能合理。按照合理的方案進行試驗，采用合理的數據進行分析，得出科學的結論與規律。把科學的結論與規律應用於“新產品、新方法或新技術”中，使產品實現真正的“改進”或“創新”。合理的方案設計是材料創新的基礎，是實現產品更新換代的最強武器。
“試驗方案優化設計與分析”是一項多種學科、多種技術領域交叉的工程，既需要方法論的指導，也依賴於各種專業知識和技術理論，更離不開技術人員的經驗與實踐，是科學研究人員創新的基礎。如何進行產品“創新”或“改進”方案設計，掌握創新研究的理論與方法，這是一門關於方法論的科學，“授人以漁”之策。
目次
第1章 緒論
1．1 設計的價值
1．2 方案優化設計的作用
1．3 方案優化設計技術的發展
第2章 誤差理論與統計分布
第1節 誤差理論
1．1 有效數字與舍入誤差
1．2 誤差分類
1．3 絕對誤差與相對誤差
1．4 測量方法
1．5 誤差傳遞及其應用
第2節 變量的統計特征數
2．1 平均值
2．2 誤差
第3節 統計理論分布
3．1 正態分布
3．2 疏失誤差的檢驗與判斷
3．3 系統誤差的判斷
3．4 二項分布
3．5 泊松分布
第4節 統計假設
4．1 總體參數估計
4．2 假設檢驗的原理與方法
4．3 系統誤差的檢驗方法
4．4 隨機誤差的檢驗方法
習題
第3章 試驗設計基礎與全面設計
第1節 試驗設計基礎
1．1 基本概念與定義
1．2 試驗設計基本原則
1．3 統計模型
1．4試驗類型
1．5 試驗設計基本方法
第2節 全面試驗設計
2．1 單因素設計
2．2 雙因素設計
2．3 交互作用
2．4 兩水平（2k因子）設計
2．5 主效應因素的確定
習題
第4章 正交設計
第1節 正交表及其構造方法
1．1 正交表
1．2 正交表的構造方法
第2節 正交試驗設計
2．1 正交設計的基本方法
2．2 多指標的正交設計與分析
2．3 交互作用的正交設計與分析
第3節 混合水平的正交試驗設計
3．1 混合水平正交表及其用法
3．2 擬水平法
3．3 追加法
3．4 組合法
習題
第5章 方差分析
第1節 方差分析基礎
1．1 方差分析的基礎和前提
1．2 單因素的方差分析
1．3 多重比較
1．4 不等水平兩因素的方差分析
第2節 正交設計中的方差分析
2．1 多因素的方差分析
2．2 帶交互作用的方差分析
2．3 其他設計中的方差分析
習題
第6章 回歸分析
第1節 一元線性回歸分析
1．1 歸方程的求解
1．2 相關係數
1．3 方差分析與檢驗
1．4 實例計算
1．5 試驗指標的預報與控制
第2節 一元非線性回歸分析
第3節 二元線性回歸分析
第4節 多元線性回歸分析
習題
第7章 均勻設計法
第1節 均勻設計的基本理論與方法
1．1 均勻設計的特點
1．2 均勻設計方法
1．3 混合水平的均勻設計
第2節 均勻設計中的回歸分析
2．1 回歸方程的建立
2．2 歸方程的顯著性檢驗與精度
2．3 標準回歸系數
習題
第8章 回歸設計（響應曲面設計）
第1節 一次回歸正交設計
1．1 基本原理
1．2 設計與數據處理方法
1．3 方差分析
1．4 失擬性檢驗
1．5 實例計算
第2節 二次回歸組合設計
2．1 基本原理
2．2 二次回歸正交組合設計
2．3 實例計算
第3節 二次回歸連貫設計
第4節 回歸旋轉設計
4．1 基本原理
4．2 旋轉組合設計的通用性
4．3 二次回歸旋轉組合設計及統計分析
4．4 等徑設計
4．5 實例計算
習題
第9章 混料設計
第1節 單純形格子設計
1．1 單純形格子理論
1．2 無約束單純形格子設計法
1．3 有約束單純形格子設計法
1．4 單純形格子設計法
1．5 實例計算
第2節 單純形重心設計
2．1 單純形重心設計理論
2．2 單純形重心設計法
2．3 有下界約束的單純形重心設計法
2．4 極端頂點混料設計
2．5 D-最優極端頂點混料設計
第3節 配方均勻設計
習題
第10章 穩健設計
第1節 穩健設計理論與方法
1．1 穩健設計的基本概念
1．2 穩．健設計的本質與步驟
1．3 穩健設計的指標函數
1．4 穩健設計的因素分析
第2節 穩健設計模型與指標函數
2．1 損失模型（Taguchi穩健設計）
2．2 其他模型
2．3 實例分析
習題
第11章 試驗設計軟件及其應用
第1節 Excel在統計分析中的應用
1．1 Excel的內置函數
1．2 Excel工具庫
1．3 Excel在方差分析中的應用
1．4 Excel在回歸分析中的應用
第2節 Minitab在統計分析中的應用
2．1 Minitab簡介
2．2 試驗設計模型
2．3 關於試驗設計模型的選用準則
2．4 試驗設計的評估
習題
第12章 試驗設計的應用典型案例分析
第1節 水泥膠砂強度測試法誤差分析的全因子試驗設計
1．1 方案設計背景
1．2 試驗方案設計
1．3 全因子試驗設計模型分析
1．4 系統誤差和環境誤差對測試精確性的影響
1．5 結論
第2節 響應曲面設計：水泥添加劑配方設計、優化及驗證
2．1 方案設計背景
2．2 響應曲面試驗設計設置
2．3 響應曲面設計模型分析
2．4 響應曲面設計的圖形輸出
2．5 響應曲面設計的多響應同步優化
2．6 結論
第3節 混料設計：三異丙醇胺與水泥組分的相互作用對水泥強度的影響
3．1 方案設計背景
3．2 混料試驗設計設置
3．3 混料試驗設計的圖形分析及解釋
3．4 結論
第4節 輕骨料混凝土配合比設計
4．1 骨料物性對輕骨料混凝土性能的影響
4．2 化學外加劑對輕骨料混凝土性能的影響
附表1 正態分布表
附表2 二項分布表
附表3 t分布表
附表4 X2分布表
附表5 Fa（f1，f2）檢驗的臨界值表
附表6 常用正交表及其表頭設計
附表7 正交拉丁方表
附表8 LSR檢驗q值表
附表9 Duncan’s新復極差檢驗SSR值表
附表10 相關係數R檢驗臨界值表
附表11 均勻設計表及其使用
附表12 單純形格子點設計表
附表13 單純形重心設計表
附表14 配方均勻設計表
參考文獻
1．1 設計的價值
1．2 方案優化設計的作用
1．3 方案優化設計技術的發展
第2章 誤差理論與統計分布
第1節 誤差理論
1．1 有效數字與舍入誤差
1．2 誤差分類
1．3 絕對誤差與相對誤差
1．4 測量方法
1．5 誤差傳遞及其應用
第2節 變量的統計特征數
2．1 平均值
2．2 誤差
第3節 統計理論分布
3．1 正態分布
3．2 疏失誤差的檢驗與判斷
3．3 系統誤差的判斷
3．4 二項分布
3．5 泊松分布
第4節 統計假設
4．1 總體參數估計
4．2 假設檢驗的原理與方法
4．3 系統誤差的檢驗方法
4．4 隨機誤差的檢驗方法
習題
第3章 試驗設計基礎與全面設計
第1節 試驗設計基礎
1．1 基本概念與定義
1．2 試驗設計基本原則
1．3 統計模型
1．4試驗類型
1．5 試驗設計基本方法
第2節 全面試驗設計
2．1 單因素設計
2．2 雙因素設計
2．3 交互作用
2．4 兩水平（2k因子）設計
2．5 主效應因素的確定
習題
第4章 正交設計
第1節 正交表及其構造方法
1．1 正交表
1．2 正交表的構造方法
第2節 正交試驗設計
2．1 正交設計的基本方法
2．2 多指標的正交設計與分析
2．3 交互作用的正交設計與分析
第3節 混合水平的正交試驗設計
3．1 混合水平正交表及其用法
3．2 擬水平法
3．3 追加法
3．4 組合法
習題
第5章 方差分析
第1節 方差分析基礎
1．1 方差分析的基礎和前提
1．2 單因素的方差分析
1．3 多重比較
1．4 不等水平兩因素的方差分析
第2節 正交設計中的方差分析
2．1 多因素的方差分析
2．2 帶交互作用的方差分析
2．3 其他設計中的方差分析
習題
第6章 回歸分析
第1節 一元線性回歸分析
1．1 歸方程的求解
1．2 相關係數
1．3 方差分析與檢驗
1．4 實例計算
1．5 試驗指標的預報與控制
第2節 一元非線性回歸分析
第3節 二元線性回歸分析
第4節 多元線性回歸分析
習題
第7章 均勻設計法
第1節 均勻設計的基本理論與方法
1．1 均勻設計的特點
1．2 均勻設計方法
1．3 混合水平的均勻設計
第2節 均勻設計中的回歸分析
2．1 回歸方程的建立
2．2 歸方程的顯著性檢驗與精度
2．3 標準回歸系數
習題
第8章 回歸設計（響應曲面設計）
第1節 一次回歸正交設計
1．1 基本原理
1．2 設計與數據處理方法
1．3 方差分析
1．4 失擬性檢驗
1．5 實例計算
第2節 二次回歸組合設計
2．1 基本原理
2．2 二次回歸正交組合設計
2．3 實例計算
第3節 二次回歸連貫設計
第4節 回歸旋轉設計
4．1 基本原理
4．2 旋轉組合設計的通用性
4．3 二次回歸旋轉組合設計及統計分析
4．4 等徑設計
4．5 實例計算
習題
第9章 混料設計
第1節 單純形格子設計
1．1 單純形格子理論
1．2 無約束單純形格子設計法
1．3 有約束單純形格子設計法
1．4 單純形格子設計法
1．5 實例計算
第2節 單純形重心設計
2．1 單純形重心設計理論
2．2 單純形重心設計法
2．3 有下界約束的單純形重心設計法
2．4 極端頂點混料設計
2．5 D-最優極端頂點混料設計
第3節 配方均勻設計
習題
第10章 穩健設計
第1節 穩健設計理論與方法
1．1 穩健設計的基本概念
1．2 穩．健設計的本質與步驟
1．3 穩健設計的指標函數
1．4 穩健設計的因素分析
第2節 穩健設計模型與指標函數
2．1 損失模型（Taguchi穩健設計）
2．2 其他模型
2．3 實例分析
習題
第11章 試驗設計軟件及其應用
第1節 Excel在統計分析中的應用
1．1 Excel的內置函數
1．2 Excel工具庫
1．3 Excel在方差分析中的應用
1．4 Excel在回歸分析中的應用
第2節 Minitab在統計分析中的應用
2．1 Minitab簡介
2．2 試驗設計模型
2．3 關於試驗設計模型的選用準則
2．4 試驗設計的評估
習題
第12章 試驗設計的應用典型案例分析
第1節 水泥膠砂強度測試法誤差分析的全因子試驗設計
1．1 方案設計背景
1．2 試驗方案設計
1．3 全因子試驗設計模型分析
1．4 系統誤差和環境誤差對測試精確性的影響
1．5 結論
第2節 響應曲面設計：水泥添加劑配方設計、優化及驗證
2．1 方案設計背景
2．2 響應曲面試驗設計設置
2．3 響應曲面設計模型分析
2．4 響應曲面設計的圖形輸出
2．5 響應曲面設計的多響應同步優化
2．6 結論
第3節 混料設計：三異丙醇胺與水泥組分的相互作用對水泥強度的影響
3．1 方案設計背景
3．2 混料試驗設計設置
3．3 混料試驗設計的圖形分析及解釋
3．4 結論
第4節 輕骨料混凝土配合比設計
4．1 骨料物性對輕骨料混凝土性能的影響
4．2 化學外加劑對輕骨料混凝土性能的影響
附表1 正態分布表
附表2 二項分布表
附表3 t分布表
附表4 X2分布表
附表5 Fa（f1，f2）檢驗的臨界值表
附表6 常用正交表及其表頭設計
附表7 正交拉丁方表
附表8 LSR檢驗q值表
附表9 Duncan’s新復極差檢驗SSR值表
附表10 相關係數R檢驗臨界值表
附表11 均勻設計表及其使用
附表12 單純形格子點設計表
附表13 單純形重心設計表
附表14 配方均勻設計表
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