工程试验优化设计PDF电子书下载

第一章　工程试验设计基础 1

1.1 试验设计方法与试验准备 1

1.2 因素和水平的选取方法 3

1.2.1　几个基本概念 3

1.2.2　因素的选定 3

1.2.3　水平的选取 4

1.3 费歇尔三原则——重复、随机化、局部管理 4

1.3.1　试验的重复 5

1.3.2　试验的随机化 5

1.3.3　局部管理 5

1.4　试验中的误差分析与评价 6

1.4.1　几个基本概念 6

1.4.2　误差的来源和种类 7

1.4.3　异常数据的剔除 8

1.5　试验数据的表示方法 11

1.5.1 列表法 11

1.5.2　作图法 12

1.5.3　经验公式表示法 14

第二章　试验设计的统计方法基础 16

2.1 术语与统计特征值 16

2.1.1　总体、个体和样本 16

2.1.2　统计特征数 17

2.2 频数直方图与正态分布 18

2.2.1　频数直方图 18

2.2.2　正态分布 19

2.3 统计检验 20

2.3.1　平均值的检验 20

2.3.2　方差的检验 23

2.4　方差分析 24

第三章　简单试验设计 27

3.1 单因素试验 27

3.1.1　单因素试验的解析 27

3.1.2　单因素试验的优化 29

3.2　两因素试验 33

3.2.1　两因素试验的解析 34

3.2.2　交互作用 36

3.2.3　两因素试验的优化 39

3.3　全面试验法 44

3.4　完全随机化试验 46

3.5　简单对比法 48

3.6　随机区试验法 49

3.7 拉丁方试验设计 51

3.8 用Excel计算的实例 53

3.8.1　用Excel计算单因素试验的方差分析 53

3.8.2　用Excel计算双因素试验的方差分析 54

第四章　正交试验设计 56

4.1 正交表的构造 56

4.1.1 以素数（3,5,7,11等）为水平数的正交表 56

4.1.2　二水平正交表 57

4.1.3　拟水平正交表 59

4.1.4　拟因子正交表 59

4.2 正交设计的基本原理及特点 61

4.3 正交设计的分析 63

4.3.1　正交试验方案的设计 63

4.3.2　直观分析 64

4.3.3　方差分析 66

4.3.4　区间估计 67

4.3.5　最优生产条件的确定 67

4.4 正交设计的典型实例 68

4.4.1　有重复试验的正交设计 68

4.4.2　无空列、无重复试验的方差分析 72

4.4.3　多指标的正交设计 78

4.4.4　有交互作用的正交设计 88

4.4.5　水平不同的正交设计 94

4.4.6　可计算性项目的三次设计 101

4.5 正交设计的回归分析 107

4.5.1 多元一次回归的直接计算 107

4.5.2　转换成二次回归正交设计 109

4.5.3　用逐步回归计算正交设计 113

4.6 用Excel计算正交设计的实例 116

第五章　回归分析 119

5.1 回归分析简介 119

5.2 一元线性回归分析 119

5.2.1 一元线性回归模型 119

5.2.2　回归系数的确定方法 120

5.2.3　相关系数、剩余标准差及方差分析 121

5.2.4　加权回归 122

5.2.5　化非线性为线性回归及常用的回归曲线 124

5.3 二元线性回归分析 125

5.3.1　二元线性回归的数学模型 125

5.3.2　回归方程的显著性检验 126

5.4 多元回归分析 128

5.4.1 多元线性回归的数学模型 128

5.4.2　多元回归的系数确定方法 129

5.4.3 回归方程及回归系数的显著性检验 130

5.5 多元逐步回归分析 132

5.5.1　逐步回归的计算过程 132

5.5.2　逐步回归应用示例 133

5.6 多元回归分析应用成果 138

5.6.1　水泥水化热的多元回归分析 138

5.6.2　硅灰石粉体细度与活性的数学模型 140

5.7 用Excel计算多元回归分析 145

5.7.1　一元回归分析 145

5.7.2　多元回归分析 148

第六章　回归正交设计 149

6.1 一次回归正交设计 149

6.1.1　正交表的选用 149

6.1.2　因素水平编码 150

6.1.3　回归系数的计算 152

6.1.4 回归方程及回归系数的检验 154

6.1.5　交互作用及部分实施 157

6.2 二次回归正交设计 157

6.2.1　三水平全因子试验 158

6.2.2　组合设计法 161

6.3 二次回归正交设计的统计分析 166

6.3.1 因素水平编码 166

6.3.2　回归系数的计算 166

6.3.3 回归方程与回归系数的显著性检验 168

6.4 回归正交设计的应用 169

6.4.1　热力管道保温厚度优化设计 169

6.4.2　热管换热器的回归正交优化设计 172

6.4.3　新拌混凝土水灰比快速测试的研究 180

6.4.4　新型高强水泥基复合材料的研究 183

6.4.5　粉煤灰混凝土配合比优化设计 185

6.5 用Excel计算回归正交设计统计分析 190

第七章 回归旋转设计 192

7.1 回归旋转设计的基本思想 192

7.2 多项式回归的试验设计的旋转性条件 193

7.2.1　多项式回归的设计的信息矩阵元素的一般形式 193

7.2.2　旋转性条件 194

7.3 回归旋转设计 195

7.3.1　一次回归旋转设计 195

7.3.2　二次回归旋转设计的条件 195

7.3.3　二次回归旋转设计的方案 197

7.3.4　二次回归的旋转中心组合设计 198

7.4 回归旋转设计的应用 203

7.4.1 旋转设计在复合增粘材料研究中的应用 203

7.4.2　二次回归通用旋转组合设计酶解法制备大豆肽的研究 206

7.4.3　酒精发酵优化的数学模拟 208

7.4.4　非均相固体碱催化剂制备生物柴油的工艺优化 211

7.4.5　超临界CO2流体萃取槟榔中的槟榔碱 213

7.5 用Excel计算正交旋转组合设计 215

第八章　D最优设计 217

8.1　D最优设计的基本思想 217

8.2 D最优设计的数值算法 220

8.3 饱和D最优设计 222

8.3.1　一次饱和D最优设计 222

8.3.2　二次饱和D最优设计 223

8.3.3　D最优设计和近似D最优设计表 226

8.4 D最优设计的应用 230

8.4.1 D最优设计在砂浆胶结料研制中的应用 230

8.4.2　Dn最优设计在重矿渣混凝土中的应用 233

8.5 用Excel计算D最优设计的回归系数 237

第九章　混料试验设计 239

9.1 混料试验设计的基本特点 239

9.2 常用的混料试验设计 241

9.2.1　单纯形格子设计 241

9.2.2　单纯形重心设计 245

9.2.3　有确界约束的混料设计 246

9.3　其他混料设计 251

9.3.1　具有倒数项的混料设计 251

9.3.2　三分量对数项混料设计 253

9.4　混料设计的应用 254

9.4.1 洮南砂质粘土免烧砖的混料优化设计 254

9.4.2　流态混凝土粗集料最佳级配的研究 257

9.4.3　土壤固化剂三元混料系统的优化设计 261

9.4.4　利用粉煤灰级配提高混凝土力学性能 263

9.4.5 复合胶凝材料组成与混凝土抗压强度定量关系研究 264

9.5 用Excel计算单元形重心设计的回归方程 267

第十章　均匀设计 269

10.1 均匀设计简介 269

10.2 均匀设计的构造与均匀设计表 270

10.2.1　均匀设计的构造 270

10.2.2　均匀设计表 271

10.2.3　一般均匀设计表的构造原理 273

10.2.4　均匀设计使用表 275

10.3 均匀设计的试验方案 277

10.3.1　均匀设计表的选择 277

10.3.2　均匀设计优化实验的过程 278

10.4 均匀设计的应用 280

10.4.1　耐火材料镁碳砖的工艺优化 280

10.4.2　水泥基超细粉煤灰灌浆材料的研究 282

10.4.3　超细粉煤灰高功能PRC材料的研究 285

10.4.4　道路沥青改性的研究 289

10.4.5 基于均匀设计的方钢管混凝土偏压柱的试验研究 291

10.4.6　超细粉煤灰配制高强泵送混凝土的试验研究 293

附表 297

参考文献 314