《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：
12260918202203199600099943254213
（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
＝50(kg)，但不知总体方差。现从某一天打包总数中（1）某化肥厂硫酸铵每包平均重量μ
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α)？
有显著差别(取05
.0
=
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.98，312.29，311.2
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(%)
0.2 0.4 0.8
温度(K)
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)(C
θ和含铅量(%)P 的关系，得实验数据如下。试用Excel 程序求θ对
P 的线性回归方程。
P
36.9 46.7 63.7 77.8 84.0 87.5 θ
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2211?x b x b a y
++=；
1x 40 40 50 50 60 60 2x 0.2 0.4 0.2 0.4 0.2 0.4 y
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．