第1章 试验数据表示及误差分析 1
1.1 试验数据的测量与表示 1
1.1.1 数据的测量 1
1.1.2 数据的表示 3
1.2 误差分析 4
1.2.1 误差的含义 5
1.2.2 误差的类型 6
1.2.3 误差的表示方法 7
1.2.4 精确度、正确度、精密度 11
1.2.5 误差的来源 12
1.2.6 误差的分配 13
1.3 随机误差 16
1.3.1 随机误差的统计特征 16
1.3.2 随机误差的正态分布曲线 17
1.3.3 几种常用的非正态分布 17
1.3.4 随机误差的合成 18
1.4 系统误差 18
1.4.1 基本概念 19
1.4.2 系统误差的合成 20
1.4.3 系统误差的减小与消除 21
1.5 本章小结 23
1.6 习题 23
第2章 试验数据统计学分析与曲线拟合 24
2.1 统计学基础 24
2.2 统计量 25
2.2.1 样本平均值与样本偏差 25
2.2.2 正态样本平均值和偏差的分布 28
2.3 多元变量统计学 29
2.3.1 多元变量的描述统计量 29
2.3.2 多元变量统计分析 31
2.4 曲线拟合 33
2.4.1 最小二乘原理 33
2.4.2 线性情况的最小二乘拟合 33
2.4.3 非线性情况的最小二乘拟合 35
2.4.4 用最小二乘法做曲线拟合 35
2.4.5 约束条件下的最小二乘拟合 38
2.5 蒙特卡洛方法 38
2.6 本章小结 40
2.7 习题 40
第3章 试验数据方差与估计分析 42
3.1 方差分析 42
3.1.1 单因素方差分析 42
3.1.2 两因素方差分析 45
3.2 估计分析 50
3.2.1 参数估计的基本概念 50
3.2.2 贝叶斯方法 50
3.3 点估计 55
3.3.1 矩估计 55
3.3.2 极大似然估计 57
3.4 区间估计 58
3.4.1 区间估计的意义 58
3.4.2 分布参数的区间估计 59
3.5 本章小结 62
3.6 习题 62
第4章 试验数据回归与假设检验分析 64
4.1 一元回归分析 64
4.1.1 一元线性回归分析 64
4.1.2 一元非线性回归分析 67
4.2 多元回归分析 68
4.2.1 多元线性回归分析 68
4.2.2 曲线回归分析 70
4.3 假设检验的基本概念 71
4.3.1 假设检验问题 72
4.3.2 假设检验的原理 72
4.4 假设检验方法 73
4.4.1 正态总体均值的假设检验 73
4.4.2 正态总体方差的假设检验 76
4.4.3 非正态总体大样本均值的假设检验 78
4.4.4 分布x2拟合检验 80
4.5 本章小结 80
4.6 习题 81
第5章 Excel在试验数据处理中的应用 82
5.1 Excel的基础知识 82
5.1.1 数据输入 82
5.1.2 公式 84
5.1.3 工作表 85
5.2 数据的格式化 86
5.2.1 工作表的格式化 86
5.2.2 格式化数据 89
5.2.3 格式化日期 91
5.2.4 条件格式 92
5.3 公式及函数的应用 94
5.3.1 公式的引用 94
5.3.2 函数的调用 94
5.4 图表处理 96
5.4.1 图表类型 96
5.4.2 图表的建立 98
5.4.3 格式化图表 100
5.4.4 复杂图表的建立 106
5.4.5 自定义图表 107
5.5 数据分析处理 109
5.5.1 统计分析 110
5.5.2 方差分析 112
5.5.3 假设分析 113
5.5.4 相关分析 114
5.5.5 回归分析 115
5.6 综合实例 117
5.7 本章小结 121
5.8 习题 121
第6章 Origin在试验数据处理中的应用 123
6.1 ORIGIN的基础知识 123
6.1.1 Origin工作环境 124
6.1.2 Origin基本操作 129
6.2 ORIGIN二维绘图 132
6.2.1 数据的导入 132
6.2.2 二维图形的绘制 135
6.2.3 二维图的定制 150
6.3 ORIGIN三维绘图 153
6.3.1 矩阵窗口的转换 153
6.3.2 三维图的绘制 154
6.3.3 三维图的定制 157
6.4 ORIGIN的数据分析 158
6.4.1 简单的数学运算 158
6.4.2 统计分析 160
6.4.3 快速傅里叶变换和滤波 164
6.4.4 峰值分析 167
6.5 ORIGIN的函数拟合 168
6.5.1 函数拟合方法 168
6.5.2 非线性最小平方拟合 170
6.5.3 自定义拟合函数 171
6.6 在ORIGIN中使用EXCEL 172
6.6.1 Origin中打开和保存工作簿 172
6.6.2 使用Excel工作簿绘图 173
6.7 综合举例 174
6.8 本章小结 175
6.9 习题 176
第7章 MATLAB在试验数据处理中的应用 177
7.1 MATLAB的基础知识 177
7.1.1 命令窗口 177
7.1.2 命令历史 177
7.1.3 帮助浏览器 179
7.1.4 当前目录浏览器 179
7.1.5 工作空间浏览器 179
7.1.6 数组编辑器 180
7.1.7 编程小知识 180
7.2 MATLAB的数值计算 181
7.2.1 基本运算符号 181
7.2.2 特殊变量、标准初等数学函数和数据分析基本函数 181
7.2.3 数理统计分析与方差分析及计算机求解 182
7.2.4 关系运算与逻辑运算 188
7.3 矩阵运算 188
7.3.1 矩阵的生成和一般基本运算 188
7.3.2 矩阵的一般操作 191
7.3.3 特殊矩阵函数 193
7.4 MATLAB基本绘图 194
7.4.1 基本绘图操作和二维绘图 194
7.4.2 三维绘图 205
7.4.3 图形窗口的编辑 210
7.5 回归分析和数据插值 212
7.5.1 多项式拟合 212
7.5.2 最小二乘曲线拟合 213
7.5.3 数据插值 214
7.6 快速傅里叶变换的MATLAB实现 217
7.6.1 数字信号的FFT变换和逆变换 217
7.6.2 带噪声信号的频率识别 219
7.6.3 卷积运算中的FFT的应用 220
7.6.4 功率谱估计 221
7.7 其他常用信号处理、分析的MATLAB实现 222
7.7.1 滤波 222
7.7.2 相关函数 224
7.7.3 相干函数 225
7.7.4 时谱分析 227
7.8 综合练习 228
7.9 本章小结 230
7.10 习题 230
第8章 SPSS在试验数据处理中的应用 232
8.1 SPSS 13.0 FOR WINDOWS软件介绍 232
8.1.1 SPSS界面 232
8.1.2 变量定义 233
8.1.3 数据输入 236
8.1.4 数据编辑 237
8.1.5 数据保存 238
8.1.6 数据读取 239
8.1.7 SPSS参数设置 239
8.1.8 输出窗口 239
8.2 SPSS数据预处理 240
8.2.1 数据排序 240
8.2.2 行列转置 241
8.2.3 数据选取 241
8.2.4 数据分类汇总 243
8.2.5 变量加权 245
8.2.6 数据文件分组 245
8.2.7 数据文件合并 245
8.2.8 数据次序的确定 247
8.2.9 变量的变换与计算 248
8.3 SPSS的统计分析 249
8.3.1 Frequencies分析 249
8.3.2 Descriptives分析 254
8.3.3 Explore分析 255
8.3.4 Crosstabs分析 259
8.3.5 Ratio分析 262
8.4 SPSS的统计图 264
8.4.1 条形图 264
8.4.2 线图 265
8.4.3 面积图 266
8.4.4 圆图 267
8.4.5 高低图 267
8.4.6 箱图 269
8.4.7 散点图 270
8.4.8 质量控制图 271
8.4.9 直方图 272
8.4.10 正态概率图 272
8.4.11 序列图 273
8.5 SPSS的参数检验 273
8.5.1 均值 273
8.5.2 单样本t检验 273
8.5.3 两独立样本t检验 275
8.5.4 两配对样本t检验 276
8.6 SPSS的方差分析 277
8.6.1 单因素方差分析 277
8.6.2 多因素方差分析 280
8.6.3 协方差分析 283
8.7 SPSS的回归分析 283
8.7.1 一元线性回归分析 283
8.7.2 多元线性回归分析 286
8.7.3 非线性回归分析 286
8.7.4 曲线估计 287
8.7.5 加权回归分析 289
8.8 SPSS的非参数检验 290
8.8.1 单样本非参数检验 290
8.8.2 两独立样本非参数检验 293
8.8.3 两相关样本非参数检验 294
8.8.4 多独立样本非参数检验 294
8.8.5 多相关样本非参数检验 295
8.9 SPSS的相关分析 296
8.9.1 二元变量相关分析 296
8.9.2 偏相关分析 297
8.9.3 距离相关分析 298
8.10 综合实例 300
8.11 本章小结 304
8.12 习题 304
第9章 软件应用与技巧 306
9.1 数据处理软件的优缺点 306
9.1.1 Microsoft Office Excel 306
9.1.2 Origin 307
9.1.3 MATLAB 308
9.1.4 SPSS for Windows 309
9.2 数据处理软件的选择与技巧 309
9.2.1 数据分析与处理的基本步骤 309
9.2.2 软件的选择与技巧 310
9.3 本章小结 311
9.4 习题 311
参考文献 312