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第七章计算机在数理统计与实验设计中的应用7.1概述7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令7.3计算机在化学实验设计中的应用7.4实验数据的可靠性分析7.5变量间相关性分析7.6实验结果表述一元线性回归的演示7.1概述在化学化工领域中数理统计比较典型的应用主要包括以下几个方面：（1）实验设计方法（2）实验数据分析检验：（3）实验数据的回归分析：目前，利用计算机进行试验数据的数理统计和实验设计主要有两种方式：一种是针对要处理的实际问题，自己动手编写程序进行计算处理。二是直接采用商业数理统计软件进行处理。7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令STATISTICA是一个整合数据分析、图表绘制、数据库管理与自订应用发展系统环境的专业软件。STATISTICA不仅提供使用者统计、绘图与数据管理程序等一般目的的需求，更提供特定需求所需的数据分析方法(例如，数据挖掘、商业、社会科学、生物研究或工业工程等)。所有STATISTICA产品线所提供的分析工具，皆以软件包的形式供使用者自行选择。这些工具可经由不同的使用者接口与程序语言(SVB)予以控制、使用。具有以下显著特点：7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令1、图形库种类非常丰富STATISTICA图形不但种类多而且质量很高，配有分布拟合功能（DistributionFitting），对于多维多变量资料集，交谈式三维探索器（Interactive3Dexplorer）提供“Slice&Dice”般的资料切割技巧，例如可以将三维空间资料切割成数个二维或三维的资料子集。2、有同步报告输出功能STATISTICA可以使您在作统计分析的同时就可以编辑统计分析报告，并且可以另存为word文档（.rtf格式），大大节省您的时间。3、软件兼容性很好STATISTICA同Excel、C＋＋、Java等多种外部应用工具兼容，通过强大且直观的询问工具，可以连接并处理存储于任何地方的大型资料（这些资料可以储存在Oracle、Sybase、MicrosoftSQLServer、IBMDB2等数据库），而无需事先将资料拷贝到当前电脑中，就可以执行理想的大型资料提取和资料的分析任务。7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令4、导入导出数据时支持多种格式STATISTICA导入导出数据时支持多种格式，如STATISTICAdocuments、Excel、dBase、SPSS、Lotos、text、Hmtl、RichTextFile（.rtfWord文档）等.5、软件操作简便STATISTICA软件使用简便，操作界面、操作方式同Office软件类似，友好的操作界面，方便客户操作并满足客户定制化的需求。STATISTICA中同一功能有多种操作实现方法，有多种快捷方式可供选择。6、内置VisualBasic程序STATISTICA内建完整的VisualBasic程序，供分析人员处理大数据量时进行编程之用，并且可以对STATISTICA进行二次开发，将STATISTICA软件放置在后台进行运算。7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令7、定制化的报表功能STATISTICA利用如同MS活页式（Binder-Style）之便利且有效的工作簿功能，组织所有的文件（例如STATISTICA、MSExcel、HTML报表等）。透过树状结构概观图组织，检视并且修改所有的STATISTICA电子表格（Spreadsheet）、图形、报表以及STATISTICA工作簿宏指令。自动化制作完美格式的报表，以及利用鼠标拖曳其它对象完成定制化的报表需求。7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令7、定制化的报表功能STATISTICA利用如同MS活页式（Binder-Style）之便利且有效的工作簿功能，组织所有的文件（例如STATISTICA、MSExcel、HTML报表等）。透过树状结构概观图组织，检视并且修改所有的STATISTICA电子表格（Spreadsheet）、图形、报表以及STATISTICA工作簿宏指令。自动化制作完美格式的报表，以及利用鼠标拖曳其它对象完成定制化的报表需求。7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令7、定制化的报表功能STATISTICA利用如同MS活页式（Binder-Style）之便利且有效的工作簿功能，组织所有的文件（例如STATISTICA、MSExcel、HTML报表等）。透过树状结构概观图组织，检视并且修改所有的STATISTICA电子表格（Spreadsheet）、图形、报表以及STATISTICA工作簿宏指令。自动化制作完美格式的报表，以及利用鼠标拖曳其它对象完成定制化的报表需求。7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令STATISTICA模块介绍STATISTICA通用数据分析/统计应用（GeneralDataAnalysis/StatisticalApplications）STATISTICABase基础统计模块透过便利的使用者界面，提供广泛的有效统计程序应用，并享有STATISTICA最新功能呈现报表结果。AllSTATISTICAGraphicsTools（STATISTICA全套图表工具）BasicStatisticsBreakdowns&Tables（基本统计表格）DistributionFitting（分布拟合）MultipleLinearRegressionMethods（多重线性回归方法）AnalysisofVariance(ANOVA)（方差分析）Correlations（相关性分析）T-Tests(andothertestsofgroupdifferences)（T检验）FrequencyTables,CrosstabulationTables（频数分析）MultipleResponseAnalysis（多应答分析）NonparametricStatistics（非参数统计）7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令STATISTICAAdvancedLinear/Non-LinearModels高级线性/非线性模型模块为目前市场上，涵盖最广泛的高级线性与非线性建模工具组合，包括自动模型选取功能以及延伸性交谈式视觉化工具。GeneralLinearModels(GLM)（一般线性模型）GeneralizedLinear/NonlinearModels（一般线性/非线性模型）GeneralRegressionModels（一般回归模型）GeneralPartialLeastSquaresModels（一般偏最小二乘模型）VarianceComponentsSurvivalAnalysis（生存分析）NonlinearEstimation（非线性估计）FixedNonlinearRegression（非线性回归）Log-linearAnalysisofFrequencyTablesTimeSeriesAnalysis/Forecasting（时间序列分析/预测）StructuralEquationModeling（结构方程式模型）7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令STATISTICAMultivariateExploratoryTechniques多变量探索性分析技术模块针对资料的探索技术，所研发的统计程序组合，提供一连串的交谈式图表视觉检视工具。ClusterAnalysis（聚类分析）FactorAnalysis（因子分析）PrincipalComponents&ClassificationAnalysis（主要成分和分类分析）CanonicalAnalysis（典型相关分析）DiscriminantAnalysis（判别分析）GeneralDiscriminantAnalysisModels（一般判别分析模型）Reliability/ItemAnalysis（可靠度和项目分析）ClassificationTrees（分类树）CorrespondenceAnalysis（对应分析）MultidimensionalScaling（多维标度分析）7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令STATISTICANeuralNetworks类神经网络提供最广泛的类神经网络方法，如智能问题解决者(IPS)与自动化网路搜寻精灵。另外，使用者可选择搭配C-code产生器。IntelligentproblemsolverWizardAutomaticSearchforBestArchitectureMultilayerPerceptronsRadialBasisFunctionNetworks,andmanyothersSelf-OrganizingFeatureMapBackPropagationConjugateGradientDescentNumerousAnalyticalGraphsResampling(CrossValidation,Bootstrap)SensitivityAnalysis,ROCcurvesNetworkEnsemblesOptionalC-codeGenerator,andmore7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令STATISTICAPowerAnalysis效能分析提供广泛且一般化的工具，协助使用者进行调查研究，计算是适当的样本容量；STATISTICAPowerAnalysis针对样本容量、置信区间估计和统计功效的计算，为使用者提供精确且便于操作的定制化工具。SampleSizeCalculation（计算样本容量）ConfidenceIntervalEstimation（置信区间估计）StatisticalDistributionCalculators7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令STATISTICA工业统计解决方案及6西格玛工具（IndustrialSolution&SixSigmaTools）STATISTICAQualityControlCharts(stand-aloneoradd-on)质量控制图提供完全定制化操作，使用一连串管制图，包括自动化选项的功能以及使用者自订工作任务常规等。MultipleChart(SixSigma-style)Reports&DisplaysX-barandRCharts;X-barandSCharts;,Np,P,U,CChartsParetoChartsProcessCapabilityandPerformanceIndicesMovingAverage/RangeCharts,EWMAChartsShortRunCharts(IncludingNominal&Target)CuSum(CumulativeSum)RunsTests,andmore7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令STATISTICAProcessAnalysis(add-on)过程分析提供包括进程分析，测量工具的重复性、再现性和可靠性的分析以及其它质量管理改善的应用工具。Process/CapabilityAnalysisChartsIshikawa（Cause&Effect）DiagramsGageRepeatability&ReproducibilityVarianceComponentsforRandomEffectsWeibullAnalysisSamplingPlans7.2软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令STATISTICADesignofExperiments(add-on)实验设计提供最广泛的实验设计方法，以及相关的图表视觉化技巧。FractionalFactorialDe