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试验设计与数据处理》第三章：统计推断3- 13解：取假设HO : u1-u2w 0和假设H1: u1-u2 > 0用sas 分析结果如下:Sample StatisticsGroupNMeanStd. Dev.Std. Errorx8 0.231875 0.0146 0.0051 y100.20970.00970.0031Hypothesis TestNull hypothesis:Mean 1 - Mean 2 = 0Alternative:Mean 1 - Mean 2 A= 0If Varianees Aret statistie DfPr > tEqual3.878 16 0.0013 Not Equal3.70411.670.0032由此可见p 值远小于0.05,可认为拒绝原假设，即认为2个作家所写的小品文中 由 3 个字母组成的词的比例均值差异显著。
3-14解：用sas 分析如下: Hypothesis TestNull hypothesis: Variance 1 / Variance 2 = 1 Alternative:Varia nee 1 / Varia nee 2 A = 1- Degrees of Freedom -FNumer. Denom.Pr > F第四章:方差分析和协方差分析4- 1 解:Sas 分析结果如下：Dependent Variable: ySum ofSouree DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 41480.823000370.20575040.88<.00012.27 7 由p 值为0.2501 > 0.05 （显著性水平） 9 0.2501，所以接受原假设， 两方差无显著差异Source DF Type I SS Mean Square F ValuePr > F m 2 44.33333333 22.16666667 4.09 0.0442 n 3 11.50000000 3.83333333 0.71 0.5657 m*n627.000000004.500000000.830.5684Source DF Type III SS Mean Square F ValuePr > F m 2 44.33333333 22.16666667 4.09 0.0442 n 3 11.50000000 3.83333333 0.71 0.5657 m*n 627.000000004.500000000.830.5684由结果可知， 在不同浓度下得率有显著差异， 在不同温度下得率差异不明显， 交 互作用的效应不显著。
《试验设计与数据处理》专业：机械工程班级：机械11级专硕学号：S110805035 姓名：赵龙第三章：统计推断3-13 解：取假设H0：u1-u2≤0和假设H1：u1-u2＞0用sas分析结果如下：Sample StatisticsGroup N Mean Std. Dev. Std. Error----------------------------------------------------x 8 0.231875 0.0146 0.0051y 10 0.2097 0.0097 0.0031Hypothesis TestNull hypothesis: Mean 1 - Mean 2 = 0Alternative: Mean 1 - Mean 2 ^= 0If Variances Are t statistic Df Pr > t----------------------------------------------------Equal 3.878 16 0.0013Not Equal 3.704 11.67 0.0032由此可见p值远小于0.05，可认为拒绝原假设，即认为2个作家所写的小品文中由3个字母组成的词的比例均值差异显著。
3-14 解：用sas分析如下：Hypothesis TestNull hypothesis: Variance 1 / Variance 2 = 1Alternative: Variance 1 / Variance 2 ^= 1- Degrees of Freedom -F Numer. Denom. Pr > F----------------------------------------------2.27 7 9 0.2501由p值为0.2501＞0.05（显著性水平），所以接受原假设，两方差无显著差异第四章：方差分析和协方差分析4-1 解：Sas分析结果如下：Dependent Variable: ySum ofSource DF Squares Mean Square F Value Pr > FModel 4 1480.823000 370.205750 40.88 <.0001Error 15 135.822500 9.054833Corrected Total 19 1616.645500R-Square Coeff Var Root MSE y Mean0.915985 13.12023 3.009125 22.93500Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > Fc 4 1480.823000 370.205750 40.88 <.0001由结果可知，p值小于0.001，故可认为在水平a=0.05下，这些百分比的均值有显著差异。
实验设计与数据处理(第二版部分答案)试验设计与数据处理学院班级学号学生姓名指导老师第一章4、相对误差18.20.1%0.0182x mg mg ∆=⨯=故100g 中维生素C 的质量范围为：18.2±0.0182mg 。
5、1）、压力表的精度为1.5级，量程为0.2MPa ，则 max 0.2 1.5%0.003330.3758R x MPa KPax E x ∆=⨯==∆=== 2）、1mm 的汞柱代表的大气压为0.133KPa ， 所以max 20.1330.1331.6625108R x KPax E x -∆=∆===⨯ 3）、1mm 水柱代表的大气压为gh ρ，其中29.8/g m s = 则：3max 339.8109.810 1.225108R x KPax E x ---∆=⨯∆⨯===⨯ 6.样本测定值3.48 算数平均值 3.421666667 3.37 几何平均值 3.421406894 3.47 调和平均值 3.421147559 3.38 标准差s 0.046224092 3.4 标准差σ 0.04219663 3.43 样本方差S 2 0.002136667总体方差σ20.001780556算术平均误差△ 0.038333333 极差R 0.117、S ₁²＝3.733，S ₂²＝2.303F ＝S ₁²/ S ₂²＝3.733/2.303=1.62123而F 0.975 （9.9）=0.248386，F 0.025(9.9)=4.025994 所以F 0.975 （9.9）< F <F 0.025(9.9)两个人测量值没有显著性差异，即两个人的测量方法的精密度没有显著性差异。
分析人员A分析人员B8 7.5 样本方差1 3.733333 8 7.5 样本方差2 2.302778 10 4.5 Fa 值 0.248386 4.025994104F 值1.62123|||69.947|7.747 6.06p pd x =-=>6 5.56 84 7056 7.56 5.58 88.旧工艺新工艺2.69% 2.62%2.28% 2.25%2.57% 2.06%2.30% 2.35%2.23% 2.43%2.42% 2.19%2.61% 2.06%2.64% 2.32%2.72% 2.34%3.02%2.45%2.95%2.51%t-检验: 双样本异方差假设变量 1 变量 2平均0.025684615 2.291111111 方差0.000005861 0.031611111 观测值13 9 假设平均差0df 8t Stat -38.22288611P(T<=t) 单尾0t 单尾临界 1.859548033P(T<=t) 双尾0t 双尾临界 2.306004133F-检验双样本方差分析变量 1 变量 2平均0.025684615 2.291111111 方差0.000005861 0.031611111 观测值13 9 df 12 8 F 0.000185422P(F<=f) 单尾0F 单尾临界0.3510539349. 检验新方法是否可行，即检验新方法是否有系统误差，这里采用秩和检验。
1.在^xcel中用AVERAGE函数计算平均值，用STEDV函数计算标准偏差，得到结果如表1所示。
表1该污水厂进、出水水质标准偏差及平均值COD SS 氨氮进水出水进水出水进水出水标准偏差102.70497 5.6417987 40.44311 2.2590321 7.7226061 1.1480863 平均值368.39 42.05 243.39 16.65 33.77 1.85图1该污水厂进、出水水质示意图2.在excel中作图如下:（1）加药量（mg/L）加药量（mg/L）图6加药量与浊度去除率、总磷去除率、总氮去除率、COD 去除率的关系图3. (1)图2总磷随加药质的变化关系图 图3余浊随加药质的变化关系图5075 100125150加药量(mg/L)5075100125150加药量(mg/L)图4总氮随加药■的变化关系图 图5 COD 随加药■的变化关系图(8)瓣泰2 0164 2108 6 4 (T/SUONH50 49 485756554 3 2 155 5 5 (q/SUIQooo o Oo o o o O图7进水量Q 与SVI 关系图10.015.020.025.030.035.0水温(笆)图8水温与SVI 关系图0.0010.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00SV30 (%)图9 SV30与SVI 关系图0.00 20.0025.00 45.00 2(10(1HUM Hloo O oo O O.O.O. 8 6 430.0035.00 40.00 进水流量Q (万m3/d)50.00II)2((T /SUI0.002.004.006.00 8.0010.0012.00MLSS (g/L)图10 MLSS 与SVI 关系图(2) 用excel 中correl 函数求出相关系数r,再根据0V|rl<l,存在一定线性关系：①0 VlrlVO.3,微弱相关；②0.3VIHV0.5,低度相关;③0.5<lrl<0.8,显著相关；④0.8 <lrlVl,高度相关。
1、 根据三组数据的绝对误差计算权重：12322211110000,25,400000.010.20.005w w w ====== 因为123::400:1:1600w w w = 所以1.54400 1.71 1.53716001.53840011600pH ⨯+⨯+⨯==++2、 因为量程较大的分度值也较大,用量程大的测量数值较小的物理量会造成很大的系统误差。
3.、含量的相对误差为0.2g ，所以相对误差为：0.20.99790525.3Rx E x ∆===。
4、 相对误差18.20.1%0.0182x mg mg ∆=⨯= 故100g 中维生素C 的质量范围为：18.2±0.0182。
5、1）、压力表的精度为1.5级，量程为0.2，则max 0.2 1.5%0.003330.3758R x MPa KPa x E x ∆=⨯==∆===2）、1的汞柱代表的大气压为0.133，所以max 20.1330.133 1.6625108R x KPax E x -∆=∆===⨯ 3）、1水柱代表的大气压为gh ρ，其中29.8/g m s =则：3max 339.8109.810 1.225108R x KPax E x ---∆=⨯∆⨯===⨯6、样本测定值算术平均值 3.421666667 3.48 几何平均值 3.421406894 3.37 调和平均值 3.421147559 3.47 标准差s 0.046224092 3.38 标准差 0.04219663 3.4 样本方差 0.002136667 3.43 总体方差0.001780556 算住平均误差 0.038333333极差 0.117、依题意，检测两个分析人员测定铁的精密度是否有显著性差异，用Ｆ双侧检验。
根据试验值计算出两个人的方差及Ｆ值：221221223.733, 2.3033.7331.621232.303s s s F s ===== 而0.9750.025(9,9)0.248386,(9,9) 4.025994F F ==， 所以0.9750.025(9,9)(9,9)F F F <<两个人的测量值没有显著性差异，即两个人的测量方法的精密度没有显著性差异。
实验设计与数据处理引言实验设计与数据处理是科学研究中非常重要的环节，它们直接关系到实验的有效性和结果的可靠性。
本文将介绍实验设计的基本原则和常用方法，并详细阐述数据处理的步骤和技巧。
实验设计实验设计是科学研究中一个关键的阶段，它主要涉及实验目的、实验方案和实验样本的选择。
一个合理的实验设计能够确保实验的有效性和结果的可靠性。
实验目的在进行实验设计之前，明确实验的目的非常重要。
实验目的应该是清晰、明确的，并能够明确地回答研究问题。
只有明确的实验目的，才能够指导下一步的实验设计和数据处理。
实验方案实验方案是进行实验设计的关键部分。
一个好的实验方案需要考虑以下几个方面：1.样本选择：选择与研究问题相关的样本，并确保样本的代表性。
2.实验分组：根据实验的需要，将样本进行随机分配到不同的实验组。
3.实验条件：确保实验条件的一致性，尽量排除干扰因素。
4.实验细节：在实验设计中，需要考虑实验的操作过程和仪器设备的选择。
样本选择在进行实验设计时，正确选择样本非常重要。
样本应该具备代表性，能够反映研究对象的总体特征。
为了选择样本，可以采用随机抽样的方法，以减少抽样偏差的可能性。
实验分组实验分组是实验设计的重要环节。
在进行实验设计时，将样本进行随机分配到不同的实验组，可以减少误差和偏差的影响。
常用的实验分组方法包括完全随机设计、阻回设计和区组设计等。
实验条件实验条件的一致性对实验结果具有重要影响。
在实验设计中，要尽量排除干扰因素，确保实验条件的一致性。
为了保证实验条件的一致性，可以进行一系列的预实验和控制试验。
实验细节实验细节是实验设计中一个非常重要的环节。
在进行实验设计时，需要考虑实验的操作过程和仪器设备的选择。
为了确保实验的可重复性和结果的可靠性，需要严格遵守实验操作规程，并选择合适的仪器设备进行实验。
数据处理数据处理是实验设计的最后一个环节，它涉及数据的收集、整理、分析和解释等过程。
正确的数据处理能够提取出实验的有用信息，并得出科学合理的结论。
试验设计与数据处理
学院
班级
学号
学生
指导老师
第一章 4、 相
故100g 中维生素C 的质量围为：。
5、1）、压力表的精度为1.5级，量程为0.2MPa ，
则
2）、1mm 的汞柱代表的大气压为0.133KPa ， 所以
3）、
1mm 则：
6.
样本测定值
3.48 算数平均值 3.421666667 3.37 几何平均值 3.421406894 3.47 调和平均值 3.421147559 3.38 标准差s 0.046224092 3.4 标准差σ 0.04219663 3.43 样本方差S 2
0.002136667
总体方差σ2
0.001780556
|||69.947|7.747 6.06
d x =-=>
算术平均误差△0.038333333
极差R 0.11
7、S₁²＝3.733，S₂²＝2.303
F＝S₁²/S₂²＝3.733/2.303=1.62123
而F 0.975（9.9）=0.248386，F0.025(9.9)=4.025994
所以F 0.975（9.9）< F <F0.025(9.9)
两个人测量值没有显著性差异，即两个人的测量方法的精密度没有显著性差异。
分析人员A 分析人员B
8 7.5 样本方差1 3.733333
8 7.5 样本方差2 2.302778
10 4.5 Fa值0.248386 4.025994
10 4 F值 1.62123
6 5.5
6 8
4 705
6 7.5
6 5.5
8 8
8.旧工艺新工艺
2.69% 2.62%
2.28% 2.25%
2.57% 2.06%
2.30% 2.35%
2.23% 2.43%
2.42% 2.19%
2.61% 2.06%
2.64% 2.32%
2.72% 2.34%
3.02%
2.45%
2.95%
2.51%
t-检验: 双样本异方差假设
变量1 变量2
平均0.025684615 2.291111111 方差0.000005861 0.031611111 观测值13 9 假设平均差0
df 8
t Stat -38.22288611
P(T<=t) 单尾0
t 单尾临界 1.859548033
P(T<=t) 双尾0
t 双尾临界 2.306004133
F-检验双样本方差分析
变量1 变量2
平均0.025684615 2.291111111
方差0.000005861 0.031611111
观测值13 9
df 12 8
F 0.000185422
P(F<=f) 单尾0
F 单尾临界0.351053934
9.检验新方法是否可行，即检验新方法是否有系统误差，这里采用秩和检验。
求出各数据的秩，如下表所示：
1 2 3 4 5 6 7 8
0.73 0.77 0.79
0.74 0.75 0.76 0.79 0.8
10 11 12 13 14 15 16 17 0.84 0.85 0.87 0.91 0.83
0.86
0.92
0.96
此时
对于 α =0.05，查临界值表得：T1=66，T2=102。
则 T 1,<R 1<T 2 ，故新方法与旧方法的数据无显著性差异
即新方法与旧方法的数据无显著差异，即新方法无系统误差。
10.格拉布斯检验法： (1)、检验62.2
计算包括62.2在的平均值为69.947，即标准差2.7853，查表得
所以 则 ，故62.2这个值应被剔除。
(2)、检验69.49 用同样的方法检验得，应被剔除。
(3)、检验70.3 70.3不应被剔除。
第二章 1.
(0.05,10) 2.176G =(0.05,10) 6.06G s =|||69.947|7.747 6.06p p d x =-=>12129,9,18
15 6.59111214151891.579.5
n n n R R ====++++++++==
2.
3.
4.
5.
6.
8.
第三章
1.颜色销售额/万元
橘黄色26.5 28.7 25.1 29.1 27.2 粉色31.2 28.3 30.8 27.9 29.6 绿色27.9 25.1 28.5 24.2 26.5 无色30.8 29.6 32.4 31.7 32.8
方差分析：单因素方差分析
SUMMARY
组观测数求和平均方差
26.5 3 89.9 29.96667 3.243333
28.7 3 83 27.66667 5.363333
25.1 3 91.7 30.56667 3.843333
29.1 3 83.8 27.93333 14.06333
27.2 3 88.9 29.63333 9.923333
方差分析
差异源SS df MS F P-value F crit 组间19.764 4 4.941 0.678026 0.622585 3.47805 组72.87333 10 7.287333
总计92.63733 14
2.乙炔流量/（L/min）
空气流量/（L/min）
8 9 10 11 12 1 81.1 81.5 80.3 80 77
1.5 81.4 81.8 79.4 79.1 75.9
2 75 76.1 75.4 75.4 70.8
2.5 60.4 67.9 68.7 69.8 68.7 方差分析：无重复双因素分析
SUMMARY
观测
数
求和平均方差
5 50 10 2.5
1 5 399.9 79.98 3.137
1.5 5 397.6 79.52 5.507
2 5 372.7 74.54 4.528
2.5 5 335.5 67.1 14.485
空气流量/（L/min） 5 305.9 61.18 956.342
5 316.3 63.2
6 951.743
5 313.8 62.7
6 890.803
5 315.3 63.0
6 863.048
5 304.4 60.88 758.567
方差分析
差异源SS df MS F P-value F crit 行17586.16 4 4396.541 733.9066 6.68E-18 3.006917 列24.7784 4 6.1946 1.034053 0.420032 3.006917 误差95.8496 16 5.9906
总计17706.79 24
3.铝材材质去离子水自来水
1 2.3 5.6
1 1.8 5.3
2 1.5 5.3
2 1.5 4.8
3 1.8 7.4
3 2.3 7.4
方差分析：可重复双因素分析
SUMMARY 去离子水自来水总计
1
观测数 2 2 4 求和 4.1 10.9 15 平均 2.05 5.45 3.75 方差0.125 0.045 3.91 2
观测数 2 2 4 求和 3 10.1 13.1 平均 1.5 5.05 3.275 方差0 0.125 4.2425 3
观测数 2 2 4 求和 4.1 14.8 18.9
平均 2.05 7.4 4.725
方差0.125 0 9.5825
总计
观测数 6 6
求和11.2 35.8
平均 1.866667 5.966666667
方差0.130667 1.298666667
方差分析
差异源SS df MS F P-value F crit 样本 4.371667 2 2.185833 31.22619 0.000673 5.143253 列50.43 1 50.43 720.4286 1.77E-07 5.987378 交互 2.355 2 1.1775 16.82143 0.003467 5.143253 部0.42 6 0.07
总计57.57667 11。
