实验设计与数据分析作业
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综合实践教案实验设计与数据分析教案简介:本教案旨在通过综合实践教学的方式,帮助学生理解实验设计及数据分析的重要性和方法。
通过实际的实验操作和数据收集,学生将能够掌握实验设计的基本原理和数据分析的方法,并能够运用这些知识解决实际问题。
实验设计:本实验将分为以下几个步骤:步骤一:明确实验目的在进行实验之前,首先需要明确实验的目的。
通过设定目标,可以使实验设计更加有针对性,并能够验证所需的数据是否有效。
步骤二:确定实验变量实验变量是指在实验过程中可以改变的因素。
在本实验中,我们需要选择一个或多个实验变量,并设计实验方案以控制其他非变量因素。
步骤三:制定实验步骤根据实验变量的选择,制定实验步骤。
步骤应该清晰、简明,并且能够保证实验的可重复性。
步骤四:数据收集在进行实验过程中,需要收集相应的数据。
数据收集可以通过观察、测量、记录等方式进行。
确保数据的准确性和完整性非常重要,可以使用表格、图表等方式进行数据记录。
数据分析:经过实验数据的收集,接下来我们需要对数据进行分析,以得出相应的结论。
1. 数据清洗在进行数据分析之前,首先需要对数据进行清洗。
清洗数据包括去除异常值、填补缺失值、去除重复值等。
2. 描述统计分析描述统计分析用于对数据进行整体的描述和概括。
包括计算均值、中位数、标准差、偏度、峰度等统计指标,绘制频率分布直方图、散点图等图表。
3. 探索性数据分析探索性数据分析旨在通过图表和可视化方式,深入了解数据之间的关系和趋势。
常用的探索性分析方法包括散点图、箱线图、折线图等。
4. 假设检验假设检验用于验证实验数据是否支持我们的研究假设。
常用的假设检验方法包括t检验、方差分析、卡方检验等。
5. 数据可视化数据可视化是将数据通过图表、图像等可视化方式展示出来,以便更直观地理解和传达数据。
常用的数据可视化工具包括Excel、Python 的Matplotlib库、Tableau等。
实验结果和讨论:通过对实验数据的分析,我们可以得出相应的结论,并进行相关的讨论。
实验设计与数据分析(大作业)学号:学生所在学院:航空制造工程学院学生姓名:任课教师:教师所在学院:航空制造工程学院2011年5月一、脂肪酸是一种重要的工业原料,下表列出了某国脂肪酸的应用领域,解:1.打开excel2007 输入上表数据如图:2.选择“插入”,“饼图”,如图:3.选择“三维圆饼”,生成“饼形图”后,右键选择“添加数据标签”。
生成饼形图:解毕。
二、试用Excel 中的回归分析工具,对下表所列的实验数据,画出散点图,并求取某物质在溶液中的浓度c(%),与其沸点温度T之间的函数关系,并检验所建立的方程式是否有意义。
(α= 0 . 5)解:1.打开excel2007,输入上表中的数据。
2.选择插入,“散点图”如图:3.生成散点图后,右键调出图标格式根据需要进行修改4.选择“数据”选项中的“数据分析工具”,点击“回归”,选定X和Y的的输入区域,选择置信度95%,选定输出区域点击确定,得到回归分析结果:由下图可知,该回归方程的截距为92.9,斜率为0.64。
故得到其函数关系为:Y = 0.64X + 92.9。
根据回归分析的结果,F>>F S ,故该回归方程高度显著。
三、为了研究某合成物的转化率T与试验中的压强P的关系,得到的实验数据如下表。
试用Excel 中的图表功能,对其进行回归分析。
解:1.将数据输入excel软件,选择“数据”中的“数据分析”选项,选择回归分析功能。
2.选定X和Y的的输入区域,选择置信度95%,选定输出区域3.点击确定,生成回归分析数据如图。
由上图可知,该回归方程的截距为1.16,斜率为0.46。
故得到其函数关系为:Y = 0.46X + 1.16。
根据回归分析的结果,F>>F S (231.6>>0.000616),故该回归方程高度显著。
四、用二甲酚橙分光光度法测定微量的锆,为寻找较好的显色条件,选取了如下2 个因素:( A )显色剂用量/ mL :0.1~1.3 , ( B )酸度/( mol / L ) : 0.1~1.3。
《实验设计与数据处理》大作业班级:姓名:学号:1、用Excel(或Origin)做出下表数据带数据点的折线散点图(1)分别做出加药量和剩余浊度、总氮TN、总磷TP、COD Cr的变化关系图(共四张图,要求它们的格式大小一致,并以两张图并列的形式排版到Word 中,注意调整图形的大小);(2)在一张图中做出加药量和浊度去除率、总氮TN去除率、总磷TP去除率、COD Cr去除率的变化关系折线散点图。
2、对离心泵性能进行测试的实验中,得到流量Q v、压头H和效率η的数据如表所示,绘制离心泵特性曲线。
将扬程曲线和效率曲线均拟合成多项式(要求作双Y轴图)。
流量Qv、压头H和效率η的关系数据序号123456Q v(m3/h) H/m0.015.000.414.840.814.561.214.331.613.962.013.65η0.00.0850.1560.2240.2770.333序号789101112Q v(m3/h) H/mη2.413.280.3852.812.810.4163.212.450.4463.611.980.4684.011.300.4694.410.530.4313、用分光光度法测定水中染料活性艳红(X-3B)浓度,测得的工作曲线和样品溶液的数据如下表:(1)列出一元线性回归方程,求出相关系数,并绘制出工作曲线图。
(2)求出未知液(样品)的活性艳红(X-3B)浓度。
4、对某矿中的13个相邻矿点的某种伴生金属含量进行测定,得到如下一组数据:试找出某伴生金属c与含量距离x之间的关系(要求有分析过程、计算表格以及回归图形)。
提示:⑴作实验点的散点图,分析c~x之间可能的函数关系,如对数函数y=a+blgx、双曲函数(1/y)=a+(b/x)或幂函数y=dx b等;⑵对各函数关系分别建立数学模型逐步讨论,即分别将非线性关系转化成线性模型进行回归分析,分析相关系数:如果R≦0.553,则建立的回归方程无意义,否则选取标准差SD最小(或R最大)的一种模型作为某伴生金属c与含量距离x之间经验公式。
实验设计与数据处理第二次作业正交实验设计与数据处理姓名:班级:学号拟水平法:某啤酒厂实验期用不发芽的大麦制造啤酒新工艺的过程中,选择因素、水平及结果如下,不考虑交互作用,考察粉状粒越高越好,采用拟水平法将因素D的水平一136重复一次作为第二水平,(表一),按L9(34)安排实验,得到结果如表二,请分别进行直观分析、方差分析,并找出最好的工艺条件。
表一:因素水平表表二:实验设计及结果1.正交试验设计结果的直观分析法表三:试验方案及试验结果分析因素主次 C A B D优方案C1A3B3D1图一:趋势图2.正交试验设计结果的方差分析法表4正交实验的实验方案及结果分析试验号 A B C D粉状粒y i/%1 2 3 4 5 611122212312312323112331264.2553.2539.2544.2528.2553.25赤霉素浓度 /(mg/kg) 氨水浓度/% 吸氨量/g 底水/g粉状粒,y i /%⑴计算离差平方和: T=∑=91i iy=64.25+53.25+39.25+44.25+28.25+53.25+41.25+60.25+61.25=445.25 Q=∑=912i i y =64.252+53.252+39.252+44.252+28.252+53.252+41.252+60.252+61.252 =23179.06P=211⎪⎭⎫⎝⎛∑=n i i y n =T 2/n=445.252/9=22027.51SS T =21∑=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-ni i y y =21121⎪⎭⎫ ⎝⎛-∑∑==n i i n i i y n y =Q-P=23179.06-22027.51=1151.55对于3水平正交实验的方差分析,由于r=3,所以任一列(第j 列)的离差平方和为:SS J =⎪⎭⎫⎝⎛∑=3123i i K n -PSS A =3/9(156.752+125.752+162.752)-22027.51=262.89 SS B =3/9(149.752+141.752+153.752)-22027.51=24.89 SS C =3/9(177.752+158.752+108.752)-22027.51=846.89因素D 的第一水平重复了6次,第二水平重复了3次,所以D 因素引起的离差平方和为:SS D =K12/6+K32/3-P=301.52/6+143.752/3-22027.51=10.89 误差的离差平方和为: SSe=SS T -(SS A +SS B +SS C +SS D )=1151.55-(262.89+24.89+846.89+10.89)=5.99 ⑵计算自由度:总自由度:dfT=n-1=9-1=8各因素自由度:dfA=dfB=dfC=r-1=3-1=2 dfD=2-1=1dfe=dfT-(dfA+dfB+dfC+dfD )=8-(2+2+2+1)=1 ⑶计算均方:(不考虑交互作用) MS A =SS A /dfA=262.89/2=131.445 MS B =SS B /dfB=24.89/2=12.445 MS C =SS C /dfC=846.89/2=423.45MS D=SS D/dfD=10.89/1=10.89MSe=SSe/dfe=5.99/1=5.99⑷计算F值:F A=MS A/MSe=131.445/5.99=21.94F B=MS B/MSe=12.445/5.99=2.08F C=MS C/MSe=423.45/5.99=70.69F D=MS D/MSe=10.89/5.99=1.82⑸F检验:查得临界值F0.10(2,1)=49.5,F0.10(1,1)=39.86,所以对于给定的显著性水平0.10,因素C对试验结果有显著影响。
Assignment 21.计算下面两个玉米品种的10个果穗长度(cm )的平均值、标准差和变异系数,解释所得的结果。
解答: ①平均数:BS24:20;金皇后:20 ②标准差:BS24:1.24;金皇后:3.65 ③变异系数:BS24:0.062;金皇后:0.183④结果解释:从平均数看来,BS24与金皇后的果穗长度没有差异,果穗序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 BS24 19 21 20 20 18 19 22 21 21 19 金皇后16212415261820192219它们的平均值均为20;但是从标准差来看,金皇后的标准差明显比BS24的要大,说明金皇后个体之间的果穗长度差异比较大;由于两者的平均数是一样的,而金皇后的标准差明显比BS24的要大,所以金皇后的变异系数也比BS24的要大,说明针对果穗长度这一性状,金皇后的个体差异较大。
2.自选实验数据,初步整理实验资料,解释所得结果的意义。
①实验背景:本实验室已经成功将从抗旱花生中提取的AREB基因转进拟南芥中,据推断,该基因可以使拟南芥植株矮化并挺高其抗旱能力;根据AREB的表达量不同,分别给转基因植株编号,其中我们主要研究的为A22和A38突变体。
实验的第一步是统计各突变植株的株高与野生型的株高。
下面是WS、A38、A22株高的相关测量数据。
②实验数据:(单位:cm)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 株高序号WS 21.92 22.12 22.22 22.23 22.27 22.34 22.47 22.48 22.50 22.53 A38 5.50 6.20 6.20 6.30 6.34 6.70 7.00 7.00 7.00 7.20 A22 20.72 21.00 21.02 21.22 21.53 21.53 21.73 21.88 22.00 22.10③数据处理:统计的数据类型平均数标准差变异系数WS 22.31 0.19 0.009A38 6.54 0.53 0.081A22 21.47 0.47 0.022④结果解释:从数据处理的表格中可以看出,A38的平均株高值明显比WS小,而A22的平均株高与野生型的平均株高相差很少,说明A38出现了明显的矮化现象,AREB的表达量应该很高,而A22的矮化现象不明显。
心理学实验设计与数据分析一、实验设计1.研究问题与目标:在进行心理学实验设计时,首先需要明确自己的研究问题和目标。
研究问题可以是心理学中的一个理论疑问,而研究目标则是对这个疑问进行验证和解答。
2.变量选择:在实验设计中需要确定所要观察的变量,包括自变量和因变量。
自变量是研究者通过操作和控制的变量,而因变量是衡量和观察的结果。
3.实验组与对照组:在实验设计中,一般通过设置实验组和对照组来比较两个或多个条件下的差异。
实验组是接受特定处理的群体,而对照组则是与实验组在其他条件下保持基本相同的群体。
4.参与者招募与分组:在进行心理学实验时,需要招募符合条件的参与者。
参与者可以通过广告、社交媒体等途径进行招募。
同时,需要对参与者进行随机分配,以保证实验的有效性。
5.实验材料准备:在进行心理学实验之前,需要准备相应的实验材料,包括实验指导、问卷、问卷调查工具等。
二、数据收集与处理1.数据收集与记录:在进行实验时,需要记录参与者的基本信息和实验过程中产生的数据。
可以使用纸笔记录或电子记录的方式进行数据的收集。
2.数据清理:在数据收集完成后,需要进行数据清理。
这包括检查数据的完整性、一致性和准确性,对缺失值或异常值进行处理。
3.数据编码:根据所设定的自变量和因变量,对数据进行编码。
编码是将数据转化为可进行统计分析的形式,包括数值或分类。
4.数据分析方法选择:在进行数据分析时,需要根据研究目标和数据特点选择适当的分析方法。
常见的数据分析方法包括描述统计、方差分析、回归分析等。
5.结果解释与讨论:在进行数据分析后,需要对结果进行解释和讨论。
这包括对研究假设的验证、结果的合理性解释以及对研究发现的意义进行探讨。
综上所述,心理学实验设计与数据分析是心理学研究中非常重要的一部分。
通过合理的实验设计和正确的数据分析,可以有效地回答心理学问题,推动心理学研究的发展。
同时,研究者在进行实验设计和数据分析时也需要保证数据的安全性和道德性,确保研究过程的科学性和可信度。
实验设计和分析习题答案解析《实验设计与分析》习题与解答P41 习题⼀1.设⽤三种⽅法测定某溶液浓度时,得到三组数据,其平均值如下:1x (1.540.01)mol /L =± 2x (1.70.2)/mol L =± 3x (1.5370.005)mol /L =±试求它们的加权平均值。
解:①计算权重:211100000.01w == 212250.2w == 213400000.005w == 1:2:310000:25:40000400:1:1600w w w ==②计算平均值1.54400 1.71 1.5371600 1.538 1.5/40011600x mol L ?+?+?==≈++5.今欲测量⼤约8kPa (表压)的空⽓压⼒,试验仪表⽤①1.5级,量程0.2MPa 的弹簧管式压⼒表;②标尺分度为1mm 的U 形管⽔银柱压差计;③标尺分度为1mm 的U 形管⽔柱压差计。
求最⼤绝对误差和相对误差解:①max 0.21000 1.5%3x kPa ?=??=R E =3100%37.5%8R E =?=②33max 1109.8113.610133.4160.133x Pa kPa -?===0.133100% 1.66%8R E == ③33max1109.81109.810.00981x Pa kPa -?=== 0.00981100%0.12%8R E ==6.在⽤发酵法⽣产赖氨酸的过程中,对产酸率(%)作6次测定。
样本测定值为:3.48, 3.37, 3.47, 3.38, 3.40, 3.43,求该组数据的算术平均值、⼏何平均值、调和平均值、标准差s 、总体标准差σ、样本⽅差s 2、总体⽅差σ2、算术平均误差Δ和极差R 。
解:①算术平均值: 3.48 3.37 3.47 3.38 3.40 3.433.426x +++++==②⼏何平均值: 3.42G x ==③调和平均值:63.421111113.48 3.37 3.47 3.38 3.40 3.43H ==+++++④标准差:0.0463s =⑤总体标准差:0.0422σ=⑥样本⽅差:()()()()()()22222223.48 3.42 3.37 3.42 3.47 3.42 3.38 3.42 3.40 3.42 3.43 3.420.00212 61s-+-+-+-+-+-==-⑦总体⽅差:()()()()()()22222223.48 3.42 3.37 3.42 3.47 3.42 3.38 3.42 3.40 3.42 3.43 3.420.001766σ-+-+-+-+-+-==⑧算术平均误差:3.48 3.42 3.37 3.42 3.47 3.42 3.38 3.42 3.40 3.42 3.43 3.420.03836-+-+-+-+-+-?==⑨极差:R=3.48-3.37=0.117.A 与B 两⼈⽤同⼀分析⽅法测定⾦属钠中的铁,测得铁含量(µg/g )分别为:分析⼈员A :8.0,8.0,10.0,10.0,6.0,6.0,4.0,6.0,6.0,8.0 分析⼈员B :7.5,7.5,4.5,4.0,5.5,8.0,7.5,7.5,5.5,8.0 试问A 与B 两⼈测定铁的精密度是否有显著性差异?(α=0.05)解:①算术平均值:8.08.010.010.0 6.0 6.0 4.0 6.0 6.08.07.210A x +++++++++==7.57.5 4.5 4.0 5.58.07.57.5 5.58.0 6.5510B x +++++++++==②⽅差22222222222(8.07.2)(8.07.2)(10.07.2)(10.07.2)(6.07.2)(6.07.2)(4.07.2)(6.07.2)(6.07.2)(8.07.2) 3.7101A s -+-+-+-+-+-+-+-+-+-==-22222222222(7.5 6.55)(7.5 6.55)(4.5 6.55)(4.0 6.55)(5.5 6.55)(8.0 6.55)(7.5 6.55)(7.5 6.55)(5.57.2)(8.0 6.55) 2.3101B s -+-+-+-+-+-+-+-+-+-==-③统计量3.71.62.3F == ④临界值0.975(9,9)0.248F = 0.025(9,9) 4.03F =⑤检验∵0.9750.025(9,9)(9,9)F F F <<∴A 与B 两⼈测定铁的精密度是⽆显著性差异8. ⽤新旧两种⼯艺冶炼某种⾦属材料,分别从两种冶炼⼯艺⽣产的产品中抽样,测定产品中的杂质含量(%),结果如下:旧⼯艺:2.69,2.28,2.57,2.30,2.23,2.42,2.61,2.64,2.72,3.02,2.45,2.95,2.51 新⼯艺:2.26,2.25,2.06,2.35,2.43,2.19,2.06,2.32,2.34试问新冶炼⼯艺是否⽐旧⼯艺⽣产更稳定,并检验两种⼯艺之间是否存在系统误差?(α=0.05)解:(1)①算术平均值: 2.69 2.28 2.57 2.30 2.23 2.42 2.61 2.64 2.72 3.02 2.45 2.95 2.512.5713x ++++++++++++==旧2.26 2.25 2.06 2.35 2.43 2.19 2.06 2.32 2.342.259x ++++++++==新②⽅差22222222222222(2.69-2.57)(2.28-2.57)(2.57-2.57)(2.30-2.57)(2.23-2.57)(2.42-2.57)(2.61-2.57)(2.64-2.57)(2.72-2.57)(3.02-2.57)(2.45-2.57) (2.95-2.57)(2.51-2.57)13-10.0586s++++++++++++==旧2222222222(2.26 2.25)(2.25 2.25)(2.06 2.25)(2.35 2.25)(2.43 2.25)(2.19 2.25)(2.06 2.25)(2.32 2.25)(2.34 2.25)0.016491s -+-+-+-+-+-+-+-+-==-新③F 统计量0.05863.570.0164F ==④F 临界值0.05(12,8) 3.28F =⑤F 检验∵0.05F>(12,8)F∴新冶炼⼯艺⽐旧⼯艺⽣产更稳定(2)①t 统计量t x x -==②⾃由度22222222220.05860.0164139df -2-2=200.05860.01641391319111s s n n s s n n n n + ?+ ?==++++++新旧旧新新旧新旧旧新③t 临界值0.025t (20) 2.086=④t 检验∵0.025t >t (20)∴两种⼯艺之间存在系统误差9. ⽤新旧两种⽅法测得某种液体的黏度(mPa ·s ),如下:新⽅法:0.73,0.91,0.84,0.77,0.98,0.81,0.79,0.87,0.85 旧⽅法:0.76,0.92,0.86,0.74,0.96,0.83,0.79,0.80,0.75其中旧⽅法⽆系统误差,试在显著性⽔平α=0.05时,检验新⽅法是否可⾏。
习题答案1.设用三种方法测定某溶液时,得到三组数据,其平均值如下:x1̅̅̅=(1.54±0.01)mol/Lx2̅̅̅=(1.7±0.2)mol/Lx3̅̅̅=(1.537±0.005)mol/L试求它们的加权平均值。
解:根据数据的绝对误差计算权重:w1=10.012,w2=10.22,w3=10.0052因为w1:w2:w3=400:1:1600所以w̅=1.54×400+1.7×1+1.537×1600400+1+1600=1.5376812.试解释为什么不宜用量程较大的仪表来测量数值较小的物理量。
答:因为用量程较大的仪表来测量数值较小的物理量时,所产生的相对误差较大。
如3.测得某种奶制品中蛋白质的含量为(25.3±0.2)g/L,试求其相对误差。
解:E w=∆ww =0.225.3=0.79%4.在测定菠萝中维生素C含量的测试中,测得每100g菠萝中含有18.2mg维生素C,已知测量的相对误差为0.1%,试求每100g菠萝中含有维生素C的质量范围。
解:E w=∆ww=0.1%,所以∆m=m×E w=18.2×0.1%=0.0182ww所以m的范围为18.1818mg<m<18.2182ww或依据公式w w=w×(1±|w w|)=18.2×(1±0.1%)mg5.今欲测量大约8kPa(表压)的空气压力,试验仪表用1)1.5级,量程0.2MPa 的弹簧管式压力表;2)标尺分度为1mm的U型管水银柱压差计;3)标尺分度为1mm的U形管水柱压差计。
求最大绝对误差和相对误差。
解:1)压力表的精度为1.5级,量程为0.2MPa,则|∆w|www=0.2×1.5%=0.003www=3wwww w=∆w w×100%=38×100%=3.75×10−1=37.5%2)1mm汞柱代表的大气压为0.133KPa,所以|∆w|www=0.133wwww w=∆w w×100%=0.1338×100%=1.6625×10−2=1.6625%3)1mm水柱代表的大气压:ρgh,其中g=9.80665m/s2,通常取g=9.8m/s2则|∆w|www=9.8×10−3wwww w=∆w w×100%=9.8×10−38×100%=1.225×10−36.在用发酵法生产赖氨酸的过程中,对产酸率(%)作6次评定。
作业:一、资料的整理1231.2.3.二、平均数、标准差1、10头母猪第一胎的产仔数分别为:9、8、7、10、12、10、11、14、8、9头。
试计算这10头母猪第一胎产仔数的平均数、标准差和变异系数。
(x =9.8头,S =2.098头,C ·V =21.40%)。
x =9.8头,S =2.098头,C ·V =21.40%2、调查甲、乙两地成年男性的体重(斤)如下表,试比较两地成年男性体重的变异程度。
甲地 137 133 130 128 127 119 136 132 乙地 128130129130131132129130(S 甲=5.75斤, C.V 甲=4.42%;S 乙=1.25斤,C.V 乙=0.96%)S=5.75斤,C.V=4.42%;S=1.25斤,CV=0.96%. 三、t 检验1、随机抽测了10只兔的直肠温度,其数据为:38.7、39.0、38.9、39.6、39.1、39.8、38.5、39.7、39.2、38.4(℃),已知该品种兔直肠温度的总体平均数0μ=39.5(℃),试检验该样本平均温度与0μ是否存在显著差异?(=t2.641 0.01<P <0.05)2、某猪场从10窝大白猪的仔猪中,每窝抽出性别相同、体重接近的仔猪2头,将每窝两头仔猪随机地分配到两个饲料组,进行饲料对比试验,试验时间30天,增重结果见下表。
试检验两种饲料喂饲的仔猪平均增重差异是否显著?(=t3.455 P <0.01)3、分别测定了10只大耳白家兔、11只青紫蓝家兔在停食18小时后正常血糖值如下,问该两个品种(=t12.455 P <0.01)四、方差分析第一题:单因素方差分析。
试检验这几种药物有没有差别。
16.为了比较4种饲料(A)和猪的3个品种(B),从每个品种随机抽取4头猪(共12头)分别喂以4种不同饲料。
随机配置,分栏饲养、位置随机排列。
从60日龄起到90日龄的时期内分别测出每头猪的日增重(g),数据如下,试检验饲料及品种间的差异显著性。
1、正常人的脉搏平均72次/分,现测得10例某病患者的脉搏(次/分):54,67,68,78,70,66,67,70,65,69,试问此病患者与正常人有无明显差异?
解答:(1)定义变量:脉搏跳动次数。
然后在变量视图和数据视图中分别输入数据,具体如下图:
(2)本题研究的是此病患者脉搏跳动次数与正常人有无差异,因而应用单因素t 检验。
故假设72=μ,即此病患者脉搏跳动次数与正常人无显著差异。
(3)步骤:分析—比较均值—单因素t 检验
得到输出结果:
Sig=0.037<0.05,故拒绝原假设,接受备择假设,即此病患者脉搏跳动次数与正常人由于.
有显著差异。
2、比较两种茶多糖提取工艺的试验,分别从两种工艺中各取1个随机样本来测定其粗提取物中茶多糖的含量,问两种工艺的粗提物中茶多糖含量(单位:%)有无显著差异?
醇沉淀法(x1)27.5227.7828.0328.8828.7527.94
超滤法(x2)29.3228.1528.0028.5829.0029.32
解答:(1)分别定义变量:工艺方法、茶多酚含量。
然后在变量视图和数据视图中分别输入数据,具体如下图:
(2)本题研究的是醇沉淀法和超滤法这两种工艺的粗提物中茶多糖含量(单位:%)有无显著差异,因而应用独立样本t 检验。
故假设21μμ=,即这两种工艺的粗提物中茶多糖含量无显著性差异。
(3)步骤:分析—比较均值—独立样本t 检验。
得到输出结果:
由于F检验.
Sig=0.766>0.05,故方差相等,即Equal variances assumed,选择第一行的数据。
对于t检验.
Sig=0.104大于0.05,故接受原假设,即这两种工艺的粗提物中茶多糖含量无显著性差异。
3、用四种不同型号的仪器对某种机器零件的七级光洁表面进行检查,每种仪器分别在同一表面上反复测四次,得数据如下,试从这些数据推断四种型号的仪器对测量结果有无显著差异?
仪器号数据
1 2 3 4-0.21-0.06-0.17-0.14 0.160.080.030.11 0.10-0.070.15-0.02 0.12-0.04-0.020.11
解答:(1)分别定义变量:仪器号、光滑度。
然后在变量视图和数据视图中分别输入数据,
具体如下图:
(2)本题研究的是题目中所给出的四种型号的仪器对测量结果有无显著差异,因而应用单因素方差分析。
故假设4321μμμμ===,即这四种型号的仪器对测量结果无显著差异。
(3)步骤:分析—比较均值—独立样本t 检验。
得到输出结果:
由于F检验.
Sig=0.005<0.01,故否定原假设,接受备择假设,即这四种型号的仪器对测量结果有极显著差异。
其中0.340、0.362、0.965均大于0.05,0.001、0.006、0.005均小于0.01。
故:仪器号1与仪器号2无显著性差异。
仪器号1与仪器号3无显著性差异。
仪器号1与仪器号4无显著性差异。
仪器号2与仪器号3有极显著性差异。
仪器号2与仪器号4有极显著性差异。
仪器号3与仪器号4有极显著性差异。
4、在B1、B2、B3、B4四台不同的纺织机器中,用三种不同的加压水平A1、A2、A3,在每种加压水平和每台机器中各取一个试样测量,得纱织强度如表,问不同的加压水平和不同的机器之间纱织强度有无显著的差异?
加压水平
机器
B1B2B3B4
A11577169018001642
A21535164017831621
A31592165218101663
解答:(1)分别定义变量:机器号、加压水平、纱织强度。
然后在变量视图和数据视图中分别输入数据,具体如下图:
(2)本题研究的是不同的加压水平和不同的机器之间纱织强度有无显著的差异,由于每组试验没有进行重复试验,因而应用无交互作用的双因素方差分析。
故假设321A A A μμμ==,即不同的加压水平对纱织强度无显著的差异。
4321B B B B μμμμ===,即不同的机器型号对纱织强度无显著的差异。
(3)步骤:分析—一般线性模型—单变量。
得到输出结果:
Sig=0.030<0.05,故否定原假设,即不同的加压水平对纱织强对于加压水平,由于F检验.
度有显著的差异。
Sig=0.000<0.01,故否定原假设,即不同的机器型号对纱织强对于加压水平,由于F检验.
度有极显著的差异。
5、在北方系列悬挂三铧犁研究中,为了降低耕作阻力,对陕西深耕犁、第一轮系列设计样机和新设计BTS301样机的犁体进行耕作阻力对比试验。
试验指标为比阻(公斤/厘米2),试验处理即上述的三种犁,设置了4个区组。
试验结果整理如下,试进行方差分析,看哪一种犁阻力小?
区组犁体类型
陕西深耕犁体
第一轮设计深耕犁体
新设计BTS301犁体
1
234
0.740.800.780.76
0.790.850.820.78
0.680.780.700.72
解答:(1)分别定义变量:犁体类型、区组、比组。
然后在变量视图和数据视图中分别输入
数据,具体如下图:
(2)本题研究的是三种犁体类型的耕作阻力有无显著的差异,因而应用双因素方差分析。
故假设321μμμ==,即三种犁体类型的耕作阻力无显著的差异。
(3)步骤:分析—一般线性模型—单变量。
得到输出结果:
由于F检验.
Sig=0.001<0.01,故否定原假设,接受备择假设,即三种犁体类型的耕作阻力有极显著的差异。
6、很多租车公司一般在购买新车1年后就会把车卖掉,以减少汽车保养成本。
某租车公司对本年度某型号汽车行驶里程和其保养费用的数据进行了分析,试图评估在这一年里行驶里程每增加1000英里而.增加的平均保养费用。
SPSS输出结果如下,要求:(1)写出回归方程;(2)分析数据是否显示行驶里程和保养费用之间的关系是线性的(使用F检验或t检验均可);(3)写出确定系数(R square value)并进行解释。
Car行驶里程
x(千英里)保养费用y(美元)
154326
227159
329202
432200
528181
636217
解答:分别定义自变量:行驶里程,因变量:保养费用。
然后在变量视图和数据视图中分别输入数据,具体如下图:
(1)本问主要目的是对题目中所给数据进行线性回归。
步骤:分析—回归—线性。
得到输出结果:
故回归方程为x y 638.5599.20+=∧。
(2)本问的目的是分析数据是否显示行驶里程和保养费用之间的关系是线性的,故假设01=β,备择假设0
1≠β使用第一问输出的结果,即
由F检验知:回归方程的显著值Sig.=0.000<0.01,即拒绝原假设,表明行驶里程与保养费用之间存在直线回归关系;
(3)本问的目的是写出确定系数(R square value)并进行解释。
继续使用第一问输出的结果,即
可以看出确定系数(R square value)为0.967表示拟合的方程能解释因变量96.7%的变化,还有3.3%是不能够解释的。