第1篇 数据处理基础 1
第1章 概述 1
1.1 本教材的目的 1
1.2 实验设计的性质和价值 2
1.3 本课程将学到或用到的统计研究方法 4
第2章 误差和数据处理 6
2.1 误差及其表示方法 6
2.1.1 系统误差和偶然误差 6
2.1.2 准确度和精密度 7
2.1.3 误差和偏差 8
2.1.4 标准偏差的计算 12
2.2 偶然误差的正态分布 13
2.2.1 频数分布 13
2.2.2 分布函数 14
2.3 误差传递 15
2.3.1 系统误差的传递 16
2.3.2 偶然误差的传递 18
2.3.3 极值误差与误差分配 21
2.4 有效数字及运算规则 22
2.4.1 有效数字 22
2.4.2 数字修约规则 22
2.4.3 运算规则 23
2.4.4 测量值的记录 23
第3章 有限数据统计处理 25
3.1 总体的参数估计 25
3.1.1 期望值和方差 25
3.1.2 参数估计 26
3.2 一般的统计检验 30
3.2.1 离群值检验 30
3.2.2 平均值检验 34
3.2.3 F-检验 38
第4章 方差分析 41
4.1 概述 41
4.1.1 基本概念 41
4.1.2 方法 42
4.2 单因素方差分析 42
4.2.1 单因素方差分析基本公式 42
4.2.2 偏差平方和 43
4.2.3 方差分析统计量 44
4.3 无重复两因素方差分析 49
4.3.1 无重复两因素方差分析的数学模型 49
4.3.2 偏差分解 51
4.3.3 自由度 51
4.3.4 方差 52
4.3.5 F-检验 52
4.3.6 方差分析表 53
4.4 有重复两因素方差分析 54
4.4.1 交互作用 55
4.4.2 偏差分解 56
4.4.3 自由度 57
4.4.4 方差 57
4.4.5 F-检验 58
4.4.6 方差分析表 58
第2篇 实验设计与统计应用 66
第5章 正交实验设计 66
5.1 概述 66
5.1.1 正交表 66
5.1.2 正交表的特点 67
5.1.3 正交表的优点 67
5.1.4 正交表的分类 68
5.2 正交实验设计 68
5.2.1 正交实验设计步骤 69
5.2.2 正交实验的数据处理 69
5.3 多指标的实验 72
5.3.1 综合评分法 72
5.3.2 综合平衡法 72
5.4 有交互作用的设计 74
5.4.1 正交表的选择和表头设计 75
5.4.2 按方案进行实验 76
5.4.3 结果分析 76
5.5 正交实验的方差分析 77
5.5.1 总变差的分解 77
5.5.2 分析方法 77
5.5.3 适应范围 78
5.6 正交表的改造 79
第6章 多因素序贯实验设计 82
6.1 最陡坡法 82
6.1.1 实例 82
6.1.2 数学原理 85
6.1.3 应用条件 86
6.2 调优运算和单纯形调优法 88
6.3 消去法 90
6.3.1 “0.6 18”法 90
6.3.2 分批试验法 91
6.4 小结 92
第7章 随机化区组和拉丁方 93
7.1 随机化区组 93
7.1.1 什么是随机化区组 93
7.1.2 随机化区组设计的数据处理 94
7.1.3 小结 97
7.2 拉丁方 98
7.2.1 概述 98
7.2.2 拉丁方设计的数据处理 99
7.2.3 拉丁方设计举例 99
7.3 正交方 100
第8章 析因设计初步 103
8.1 基本原理 103
8.2 析因设计的优点 105
8.3 二因子析因设计 105
8.3.1 简单析因设计 105
8.3.2 统计分析 106
8.3.3 一般的析因设计 107
8.3.4 响应曲线和曲面的拟合 107
8.4 2k析因设计 108
8.4.1 简介 108
8.4.2 22设计 109
第9章 响应曲面设计 111
9.1 响应面概述 111
9.2 最速上升法 112
9.3 二阶响应曲面的分析 115
9.3.1 稳定点的位置 115
9.3.2 响应曲面的特征 116
9.3.3 岭系统 119
9.4 响应曲面法实验设计 119
9.4.1 拟合一阶模型的设计 120
9.4.2 拟合二阶模型的设计——中心复合设计 121
9.4.3 二阶响应曲面的Box-Behnken设计 124
第10章 回归分析与聚类分析初步 126
10.1 一元线性回归分析 126
10.1.1 概述 126
10.1.2 回归方法 127
10.1.3 一元线性回归方程的检验 129
10.2 二元线性回归 132
10.2.1 回归方法 132
10.2.2 二元线性回归方程的检验 133
10.3 主成分分析 135
10.3.1 概述 135
10.3.2 主成分的计算 136
10.3.3 主成分分析在企业效益中的应用 139
10.4 聚类分析 140
10.4.1 概述 140
10.4.2 样品间的距离 141
10.4.3 聚类方法 143
10.4.4 其他聚类方法 148
第11章 质量控制 150
11.1 分析化学质量控制方法 151
11.1.1 全程序空白值实验值控制 151
11.1.2 标准曲线 151
11.1.3 平行双样 153
11.1.4 加标回收 153
11.1.5 标准参考物的应用 154
11.1.6 方法对照 154
11.2 质量管理图 154
11.2.1 概念 154
11.2.2 质量管理图的绘制与应用 157
11.2.3 控制图的识别 161
第3篇 计算机程序简介 163
第12章 大型统计软件SPSS简介 163
12.1 SPSS简介 163
12.1.1 SPSS概述 163
12.1.2 SPSS界面 164
12.1.3 SPSS的菜单 165
12.1.4 SPSS的其他窗口 165
12.1.5 SPSS的退出 165
12.2 SPSS基本操作 165
12.2.1 数据的输入 166
12.2.2 统计分析 168
12.2.3 图形分析 169
12.2.4 结果输出 170
12.3 平均值检验 170
12.3.1 均值过程（分组求均值） 170
12.3.2 两组数据t-检验 172
12.3.3 配对比较 174
12.4 方差分析 176
12.4.1 单因素方差分析 176
12.4.2 两因素方差分析 176
12.5 正交实验设计设计与方差分析 179
12.5.1 正交实验设计 179
12.5.2 正交实验的方差分析 181
12.6 线性回归 185
12.6.1 一元线性回归 185
12.6.2 二元线性回归 187
12.7 主成分分析 188
12.8 聚类分析 192
12.8.1 K-均值聚类过程 192
12.8.2 系统聚类 195
12.9 质量控制图 201
习题 204
附表 212
附表1 Nair检验临界值表 212
附表2 单侧Dixon检验统计量和临界值 212
附表3 双侧Dixon检验统计量和临界值 213
附表4 Grubbs检验临界值表 214
附表5 Cochran最大方差检验的临界值 214
附表6 标准正态分布表 215
附表7 t-分布表（双侧） 216
附表8 F-分布表（单侧） 217
附表9 相关系数临界值表 220
附表10 正交表 221
参考文献 232