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第一章 试验设计基础 1

1.1 试验设计概述 1

1.1.1 试验设计的意义和任务 1

1.1.2 试验设计基本概念 2

1.1.3 试验数据的误差 4

1.1.4 试验设计的基本原则 6

1.1.5 试验设计的基本类型 9

1.1.6 试验设计的主要内容 10

1.2 试验设计与数据分析常用工具软件 10

1.2.1 商业软件 10

1.2.2 自由软件——R语言 12

1.3 试验设计发展简史 13

第二章 R语言基础 15

2.1 R语言概述 15

2.1.1 R语言特色 15

2.1.2 R语言下载与安装 16

2.1.3 R语言扩展包的安装 20

2.1.4 R语言帮助的获取 22

2.1.5 R语言常用的GUI程序 24

2.2 R语言使用入门 26

2.2.1 R语言数据结构 27

2.2.2 R语言数据输入与输出 32

2.2.3 R语言数据管理 34

2.2.4 R语言绘制统计图形 35

第三章 试验数据分析的统计学基础 44

3.1 统计学的基本概念 44

3.1.1 总体与样本 44

3.1.2 变异与误差 46

3.1.3 随机现象与随机变量 46

3.1.4 概率与分布 48

3.1.5 自由度 53

3.2 试验数据的统计描述 53

3.2.1 描述统计量 53

3.2.2 集中性统计指标 54

3.2.3 离散趋势的统计指标 56

3.3 试验数据的统计推断 59

3.3.1 参数估计 60

3.3.2 假设检验 65

3.3.3 重要的参数检验 67

第四章 试验数据的方差分析 74

4.1 方差分析的基本思想 74

4.2 单因素方差分析 77

4.2.1 方差分析表的计算 78

4.2.2 均值的多重比较 80

4.2.3 方差分析的假设条件 84

4.3 双因素方差分析 88

4.4 重复测量数据的方差分析 92

4.5 方差分析注意事项 96

第五章 试验数据的回归分析 99

5.1 回归分析概述 99

5.2 一元线性回归分析 100

5.2.1 一元线性回归模型 100

5.2.2 一元线性回归模型的检验 102

5.2.3 利用回归方程进行预测 106

5.3 多元线性回归分析 107

5.3.1 多元线性回归模型 107

5.3.2 多元线性回归模型的检验 108

5.3.3 自变量选择的方法 111

5.4 回归诊断 114

5.5 异常观测值的分析 120

5.6 非线性回归 124

5.6.1 多项式回归 124

5.6.2 多元非线性回归 127

第六章 完全随机试验设计 131

6.1 完全随机试验设计概述 131

6.1.1 完全随机试验设计的含义 131

6.1.2 完全随机试验设计的特点 131

6.2 用R语言实现完全随机试验设计的方法 132

6.3 完全随机试验数据的分析方法 134

6.3.1 t检验 134

6.3.2 方差分析 136

6.3.3 多重比较 139

第七章 随机区组试验设计 143

7.1 随机区组试验设计概述 143

7.1.1 随机区组试验设计的含义 143

7.1.2 随机区组试验设计的适用范围 143

7.1.3 随机区组试验设计的特点 144

7.2 用R语言实现随机区组试验方案的设计 145

7.2.1 自编R语言程序实现随机区组试验方案的设计 145

7.2.2 R语言函数实现随机区组试验方案的设计 146

7.3 随机区组试验数据的分析方法 148

7.4 随机区组试验设计应用实例 148

第八章 拉丁方试验设计 156

8.1 拉丁方试验设计概述 156

8.1.1 拉丁方试验设计的含义 156

8.1.2 拉丁方试验设计的特点 157

8.2 用R语言实现拉丁方试验方案的设计 157

8.3 拉丁方试验数据的分析方法 158

8.4 拉丁方试验设计应用实例 158

第九章 尧敦方试验设计 163

9.1 尧敦方试验设计概述 163

9.2 用R语言实现尧敦方试验方案的设计 163

9.3 尧敦方试验数据的分析方法 164

9.4 尧敦方试验设计应用实例 164

第十章 正交试验设计 168

10.1 正交试验设计概述 168

10.1.1 正交试验设计的基本思想 168

10.1.2 正交试验设计的工具——正交表 169

10.1.3 正交表的性质 170

10.1.4 正交表的类别 171

10.1.5 正交试验设计的特点 172

10.1.6 正交试验的安排 172

10.2 用R语言实现正交试验方案的设计 173

10.3 正交试验数据的分析方法 175

10.3.1 直观分析法 175

10.3.2 方差分析法 176

10.4 正交试验设计应用实例 176

第十一章 Plackett-Burman试验设计 188

11.1 PB试验设计概述 188

11.1.1 PB试验设计的基本原理 188

11.1.2 PB试验设计的特点及其适应范围 189

11.2 用R语言实现PB试验方案的设计 190

11.3 PB试验设计应用实例 192

第十二章 中心复合试验设计 200

12.1 中心复合试验设计概述 200

12.1.1 中心复合试验设计的基本原理 200

12.1.2 中心复合试验设计的基本类型 202

12.1.3 中心复合试验设计的特点 203

12.2 用R语言实现中心复合试验方案的设计 203

12.3 中心复合试验设计的数据分析 208

12.4 中心复合试验设计应用实例 208

12.4.1 试验方案的设计 209

12.4.2 试验数据的回归分析 210

12.4.3 最优试验方案的确定 212

第十三章 Box-Behnken试验设计 223

13.1 Box-Behnken试验设计概述 223

13.1.1 Box-Behnken试验设计的原理 223

13.1.2 Box-Behnken试验设计的特点与应用范围 224

13.2 用R语言实现Box-Behnken试验方案的设计 224

13.3 Box-Behnken试验设计应用实例 227

第十四章 混料试验设计 235

14.1 混料试验设计概述 235

14.2 混料试验设计的类型 235

14.2.1 单纯形格子试验设计 236

14.2.2 单纯形重心试验设计 237

14.2.3 有上下界约束的混料试验设计 238

14.3 用R语言实现混料试验方案的设计 239

14.4 混料试验的数据分析方法 245

14.5 混料试验设计应用实例 246

附录 R语言扩展包及函数索引 251

参考文献 253