《试验设计方法与数据处理》试卷
（满分100分）
一、试验设计题（共3题，60分）
1、某试验欲考察A、B、C、D、E五个因素及交互作用A×B、A×C、A×D、B×C、B×D、C×D对实验指标的影响，每个因素均取2个水平。请选择合适的正交表并完成表头设计。(20分)
2、欲用均匀试验设计法完成一个四因素（A、B、C、D）试验，要求同时考察各因素的二次项及因素间的交互作用对实验指标的影响。请选择合适的均匀设计表并进行表头设计。（20分）
3、某试验需考察A、B、C三个因素，每个因素取4个水平A1、A2、A3、A4，B1、B2、B3、B4和C1、C2、C3、C4。请使用U12（1212）表的1、3、4列安排试验。（20分）
表1 U12（1212）表
列号
试验号 1（A） 3（B） 4（C）
1 1 3 4
2 2 6 8
3 3 9 12
4 4 12 3
5 5 2 7
6 6 5 11
7 7 8 2
8 8 11 6
9 9 1 10
10 10 4 1
11 11 7 5
12 12 10 9
二、计算题（共2题，40分）
1、为检查某批火腿肠重量（g），随机抽取10根进行检测，结果为：49.7、49.1、50.3、48.9、50.6、50.4、49.5、51.0、49.2、50.4。试估计这批火腿肠的重量范围。（15分）
2、如表所示是利用正交试验设计法得到的试验结果。请对其进行极差分析。（25分）
试验号 因素 试验结果
A B C D 焦油
1 1（0.4） 1（0.4） 1（0.2） 1（0.2） 18.90
2 1（0.4） 2（0.6） 2（0.4） 2（0.4） 18.50
3 1（0.4） 3（0.8） 3（0.6） 3（0.6） 18.90
4 2（0.6） 1（0.4） 2（0.4） 3（0.6） 18.30
5 2（0.6） 2（0.6） 3（0.6） 1（0.2） 19.60
1 硕士研究生《试验设计与数据处理》试题
1. 已知水在不同温度下的表面张力γ如下表：
温度T，℃ 0 10 20 30 40 50 60
γ，mN/m 75.55 74.21 72.73 71.19 69.58 67.91
66.16
试分别用拉格朗日插值法（可仅采用20~50℃的4个点）和差商插值多项式求出35℃时水的表面张力，并确定合适的数学模型。（10分）
2. 已知某一化工过程符合下列模型：
试用最小二乘法确定该模型的系数，使所得数学表达式能够拟合下表中的数据，并计算拟合误差。（10分）
自变量 1.2 1.7 2.1 2.5 3.1
因变量 44.2 40.5 36.1 33.3 31.2
3．现有一熟练工人，用3种不同的机器在4种不同的运转速度下生产同一种零件。在相同的时间内生产的零件数如下表：
速度
机器 1 2 3 4
1 42.3 39.3 39.6 42.6
2 39.5 40.2 40.3 42.5
3 40.2 40.2 41.1 43.5
注：小数点后的数是根据最后一个零件完成的程度定出的。
试通过方差分析确定机器、运转速度对产量有无显著影响（取α＝0.05）。（10分）
4．某种矿石含有两种有用的矿物X和Y，现将8个不同地域的该类矿石样品的分析结果列于下表。请利用回归分析方法确定组分X与组分Y含量之间的关系，并分别进行相关系数检验和方差分析。（10分）
样品编号 1 2 3 4 5 6 7 8
X，% 58.2 35.2 38.0 22.3 71.1 43.1 46.2 64.2
Y，% 23.3 13.5 16.3 10.2 22.1 16.7 17.9 20.6
5. 有3种不同的导弹系统、4种不同类型的推进器，对某种燃料进行发射试验，每一种组合水平做两次试验，测定导弹飞行速度如下表。试分析导弹系统、推进器类型以及它们的交互作用对飞行速度有无显著影响（取α＝0.05）? （10分） XbaY 2 推进器
中国石油和化学工业优秀教材奖一等奖试验设计与数据处理第三版课后答案
一、单选题
1.从互联网产生大数据的角度来看，大数据具有的特征是（） [单选题] *
A.“4V”特征:大量(Volume)、多样(Variety)、低价值密度(Value)、高速(Velocity)(正确答案)
B.样本渐趋于总体，精确让位于模糊，相关性重于因果
C.分布式存储，分布式并行计算
D.没有特征
2.下列可以用于分析数据趋势的是（） [单选题] *
A.饼图
B.折线图(正确答案)
C.动态热力图
D.词云图
3.数据分析的方法不包括（） [单选题] *
A线性分析(正确答案)
B.关联分析
C.聚类分析
D.数据分类
4.下列关于大数据的特征，说法正确的是（）。 [单选题] *
A.数据价值密度高
B.数据类型少
C.数据基本无变化
D.数据体量巨大(正确答案)
5.数据特征探索的主要任务是对数据进行预处理，以下不属于该过程的是（）。
[单选题] *
A.数据清洗
B.异常数据处理
C.数据缺失处理
D.数据分类处理(正确答案)
6.海军军官通过对前人航海日志的分析，绘制了新的航海路线图，标明了大风与洋流可能发生的地点。这体现了大数据分析理念中的（） [单选题] *
A.在数据基础上倾向于全体数据而不是抽样数据
B.在分析方法上更注重相关分析而不是因果分析(正确答案)
C.在分析效果上更追究效率而不是绝对精确
D.在数据规模上强调相对数据而不是绝对数据
7.大数据时代已经在悄悄地改变我们的日常生活，也使人们日常生活更为便捷，如移动支付、网络约车出行、网络购物、网络预约挂号等。以下不属于大数据分析的是（）。 [单选题] *
A.特征探索
B.关联分析 C.聚类与分类
D.建模分析(正确答案)
8.电子警察采用拍照的方式来约束车辆的行为，其拍照的过程属于（）。 [单选题]
*
A.数据分析
B.数据采集(正确答案)
试验设计与数据处理复习要点
1、引言
20世纪20年代，英国生物统计学家及数学家费歇提出了方差分析
20世纪50年代，日本统计学家田口玄一将正交设计表格化。
数学家华罗庚的“优选法”。
我国数学家王元和方开泰于1978年首先提出了均匀设计 。
常用的统计软件：SAS，SPSS，Origin，Excel等。
试验设计与数据处理的意义。
试验设计的目的:合理地安排试验,力求用较少的试验次数获得较好结果
数据处理的目的：
通过误差分析，评判试验数据的可靠性；
确定影响试验结果的因素主次，抓住主要矛盾，提高试验效率；
确定试验因素与试验结果之间存在的近似函数关系，并能对试验结果进行预测和优化；
获得试验因素对试验结果的影响规律，为控制试验提供思路；
确定最优试验方案或配方。
加权平均值：如果某组试验值用不同的方法获得，或由不同的试验人员得到的，则这组数据中不同的精度或可靠性不一致，为了突出可靠性高的数值，则可采用加权平均值。
绝对误差：试验值与真值之差
误差根据其性质或产生原因分为：系统误差，随机误差，过失误差
1. 随机误差：以不可预知的规律变化着的误差，绝对误差时正时负，时大时小
产生的原因：偶然因素（气温的微小变2.仪器的轻微振动等） 2. 系统误差：一定试验条件下，由某个或某些因素按照某一确定的规律起作用而形成的误差
产生的原因：多方面（仪器不准或操作者观察终点方法不对）
3.过失误差：一种显然与事实不符的误差
产生的原因：实验人员粗心大意造成
精密度、正确度和准确度的含义与区别。
1. 精密度：反映了随机误差大小的程度，在一定的试验条件下，多次试验值的彼此符合程度
2. 正确度：反映系统误差的大小，精密度高并不意味着正确度也高
精密度不好，但当试验次数相当多时，有时也会得到好的正确度
3. 准确度：反映了系统误差和随机误差的综合，表示了试验结果与真值或标准值的一致程度
关于权的选择和绝对误差的选择。
