材料科学与工程实验设计与数据处理

第1章实验设计与数据处理简介1
1.1 实验设计的作用2
1.2 实验设计的类型2
1.2.1实验设计的基本类型2
1.2.2优化实验的基本类型3
1.3 实验设计的三要素4
1.3.1实验设计的基本概念4
1.3.2实验设计三要素5
1.3.3实验设计中因素与水平的选取5
1.4 实验设计的四原则8
1.5 实验设计中的误差控制10
1.5.1实验误差10
1.5.2实验数据的精准度11
1.5.3坏值及其剔除13
1.6 数据处理常用方法14
1.7 实验设计与数据处理的基本过程15
习题1 16

第2章对比实验与方差分析17
2.1 基于Excel的t检验与方差分析17
2.2 两个处理的水平对比t检验19
2.2.1两个处理的水平对比t检验实例19
2.2.2正确判断两个处理水平对比t检验的实验条件22
2.3 多处理对比的方差分析25
2.3.1单因素方差分析26
2.3.2两因素不重复实验的方差分析28
2.3.3两因素等重复实验的方差分析29
2.3.4有关方差分析的两个问题31
习题2 31

第3章回归分析33
3.1 一元线性回归分析34
3.2 一元非线性回归分析38
3.3 多元线性回归分析43
3.4 多元非线性回归分析45
3.5 逐步回归分析47
3.5.1逐步回归分析的主要思路47
3.5.2逐步回归分析的主要计算步骤47
3.5.3用SPSS作逐步回归分析49
3.6 神经网络51
3.6.1神经网络简介51
3.6.2BP神经网络的Matlab工具箱函数53
3.6.3BP神经网络应用实例54
习题3 58

第4章单因素实验设计60
4.1 均分法61
4.2 对分法62
4.3 黄金分割法64
4.4 分数法68
4.5 抛物线法70
4.6 分批实验法72
4.7 单因素优选法在材料科学与工程中的应用72
习题4 76

第5章多因素实验设计77
5.1 多因素优选实验概述77
5.2 因素轮换法78
5.3 随机实验法80
5.4 全面实验法83
5.5 拉丁方实验法88
习题5 88

第6章正交实验设计90
6.1 正交表及其基本性质91
6.2 正交实验设计的基本步骤92
6.3 正交实验设计结果的直观分析93
6.4 正交实验设计结果的方差分析96
6.4.1计算离差平方和与方差分析96
6.4.2基于Excel的正交实验设计方差分析97
6.5 有交互作用或者水平不等的正交设计99
6.5.1有交互作用的正交设计99
6.5.2水平不等的正交设计102
6.6 多指标的正交实验设计105
6.7 回归正交实验设计112
6.7.1因素水平编码112
6.7.2选择正交表113
6.7.3回代求原回归方程113
6.7.4回归正交实验设计的应用113
6.8 正交实验在材料科学与工程中的应用116
习题6 118

第7章均匀设计121
7.1 均匀设计和正交设计的比较121
7.2 均匀设计表及构造122
7.2.1均匀设计表符号及特点122
7.2.2均匀设计表构造124
7.3 用均匀设计表安排实验125
7.4 均匀设计的实验结果分析128
7.5 均匀设计的灵活应用130
7.6 均匀设计在材料科学与工程中的应用131
习题7 136

附录137
附录1 课程实验及简要指导书137
附录2 常用正交实验表（简表）138
附录3 相关系数临界值表143
附录4 典型试卷及参考答案144
附录5 常用正交实验表（详表）（二维码）151
附录6 常用均匀设计表（二维码）151
附录7 常用Excel函数（二维码）151

参考文献152