实验设计与数据处理

《试验设计与数据处理》上机实验报告学生学号：09110601学生姓名：丁龙专业班级：化工0906指导教师：刘艳杰吉林化工学院2011年6月7日《试验设计与数据处理》上机实验报告-1-实验一实验数据整理、Excel基础操作1.实验目的（1）熟悉Excel基础操作，掌握Excel有关操作技巧。（2）学习实验数据整理方法。2.实验原理用相同的方法重复测定某一量，在消除系统误差的情况下，测定值的算术平均值（测定值的算术平均值），可作为这个量的真值u（即总体平均值）u。测定次数越多，即子样容量n越大，平均值与真值就越接近。当,||dnxxGS，当dx落在区间,,(,)nnxGSxGS以外，则可以认为dx是坏值，应舍弃之。3.实验内容实验数据整理（1）对某一物理量测定得如下数据：2.102.102.102.112.112.122.122.132.132.132.142.142.142.152.152.13试计算置信概率为95％时均值的置信区间。（2）用格拉布斯准则判断下面某实验的10次测定值中是否有坏值（取α=0.05）。84.35,86.25,85.95,86.10,86.35,87.01,87.31,86.45,86.92,87.95Excel基础操作（1）如何在单元格中输入下列内容：12260918202203199600099943254213（2）如何在工作表中进行数据填充和公式填充？（3）已知函数y=x2-10(-5≤x≤5)，试在Excel的一个工作表中用图形来表示函数关系。（4）如何使用菜单命令定义名称？《试验设计与数据处理》上机实验报告-2-4.实验数据处理过程(1)1.先定义名称。2.输入公式。3.显示结果。《试验设计与数据处理》上机实验报告-3-(2)2.输入公式《试验设计与数据处理》上机实验报告-4-3.显示结果5.实验结果分析1.置信概率为95％时均值的置信区间为(2.116,2.134)。2.84.35是坏值。《试验设计与数据处理》上机实验报告-5-实验二统计检验1.实验目的掌握用Excel软件计算平均值、标准差、统计检验临界值等常用统计计算的方法，学会用Excel编制统计检验程序。2.实验原理1.0H:050()uukg,u为抽样总体的均值，然后将算得的子样平均值x与标准重量0u相比，如果差别不大，就可以接受这个假设，否则就要否定这个假设。2.2122SFS2212()SS3.实验内容（1）某化肥厂硫酸铵每包平均重量μ0＝50(kg)，但不知总体方差。现从某一天打包总数中随机抽取9包，测得其重量(kg)为49.75，51.05，49.65，49.35，50.25，50.60，49.15，49.85，50.25，试以95％的置信度检验这天打包机是否正常？（2）用A、B两台仪器测定某物理量分别得如右表数据。试问这两台仪器测定的精密度是否有显著差别(取05.0)？A：310.95，308.86，312.80，308.74，311.03，311.89，310.39，310.24，311.89，309.65，311.85，310.73；B：308.94，308.23，309.98，311.59，309.46，311.15，311.29，309.16310.68，311.86，31O.98，312.29，311.214.实验数据处理过程(1)定义名称《试验设计与数据处理》上机实验报告-6-2.输入公式3.显示结果《试验设计与数据处理》上机实验报告-7-(2)1.定义名称2.输入公式《试验设计与数据处理》上机实验报告-8-3.显示结果5.实验结果分析1.接受原假设，包装机正常工作。2.因为FFα(f1,f2),所以接受原假设，两台仪器测定的精密度无差别。《试验设计与数据处理》上机实验报告-9-实验三方差分析1.实验目的掌握方差分析方法及有关函数的使用，学会用Excel编制方差分析程序。2.实验原理方差分析是用于两个及两个以上样本均数差别的显著性检验。由于各种因素的影响，研究所得的数据呈现波动状，造成波动的原因可分成两类，一是不可控的随机因素，另一是研究中施加的对结果形成影响的可控因素。方差分析的基本思想是：通过分析研究不同来源的变异对总变异的贡献大小，从而确定可控因素对研究结果影响力的大小。3.实验内容（1）某项化工实验在5个温度水平下测得转化率数据如左边的表。试用方差分析方法分析温度对转化率的影响。A1A2A3A4A5124.326.126.529.329.5227.827.328.328.728.8323.224.228.627.231.4426.524.128.230.127.8（2）试验某种钢不同的含铜量在4种温度下的冲击值如左边的表。试分析铜含量(因素B)、试验温度(因素A)对钢的冲击值有无显著影响？铜含量(%)温度(K)0.20.40.829310.611.614.52737.011.113.32534.26.811.52334.26.38.74.实验数据处理过程(1)定义名称《试验设计与数据处理》上机实验报告-10-(2)输入公式(3)显示结果《试验设计与数据处理》上机实验报告-11-(2)1.定义名称2.输入公式《试验设计与数据处理》上机实验报告-12-3.显示结果《试验设计与数据处理》上机实验报告-13-5.实验结果分析1.因为F值F0.01，F值F0.05，F值F0.10。所以因素A影响高度显著。即温度影响此化工实验显著。2.因为F值F0.01，F值F0.05，F值F0.05。所以因素A影响显著，即温度对钢的冲击值影响显著，因为F值F0.01，F值F0.05，F值F0.10，所以因素B影响高度显著，即含铜量对钢的冲击值影响高度显著。《试验设计与数据处理》上机实验报告-14-实验四回归分析及正交试验设计1.实验目的（1）掌握Excel的图表功能和回归分析的有关函数，学会用Excel编制回归分析程序。（2）掌握正交试验设计方法及有关函数的使用，学会用Excel编制正交试验设计程序。2.实验原理一元线性回归分析就是要依据一定数量的观察样本（Xi,Yi）i=1，2…，n，找出回归直线方程Y=a+bX对应于每一个Xi，根据回归直线方程可以计算出一个因变量估计值Yi。回归方程估计值Yi与实际观察值Yj之间的误差记作e-i=Yi-Yi。显然，n个误差的总和越小，说明回归拟合的直线越能反映两变量间的平均变化线性关系。据此，回归分析要使拟合所得直线的平均平方离差达到最小，简称最小二乘法将求出的a和b代入式（1）就得到回归直线Y-i=a+bXI。那么，只要给定Xi-值，就可以用作因变量Yi的预测值(1)确定几个特定的变量之间是否存在相关关系,如果存在的话,找出它们之间合适的数学表达式;(2)根据一个或几个变量的值,预测或控制另一个变量的取值,并且可以知道这种预测或控制能达到什么样的精确度;(3)进行因素分析。例如在对于共同影响一个变量的许多变量(因素)之间,找出哪些是重要因素,哪些是次要因素,这些因素之间又有什么关系等等。3.实验内容（1）有一类合金，研究它的熔点)(C和含铅量(%)P的关系，得实验数据如下。试用Excel程序求对P的线性回归方程。P36.946.763.777.884.087.5181197235270289292（2）有如下一组实验数据。试用Excel程序确定回归方程式2211ˆxbxbay；1x4040505060602x0.20.40.20.40.20.4y384241464649（3）某化工厂做产品收率试验，选择4个因素：反应温度A、加碱量B、催化剂种类C、反应压力D，每个因素取4个水平，根据经验知交互作用可以忽略。据此选用L16(45)正交表安排试验，试验方案及结果如下表，试用Excel程分析各因素对试验结果的影响，并确定最佳工艺条件，并给出直观分析图。试验号ABCD误差收率(%)12341111123412341234123419.048.062.059.0《试验设计与数据处理》上机实验报告-15-56789101112131415162222333344441234123412342143341243213412432121434321214334123.528.558.067.02.540.558.571.05.043.036.043.04.实验数据处理过程(1)1.定义名称2.输入公式《试验设计与数据处理》上机实验报告-16-3.显示结果(2)1.定义名称2.输入公式3.显示结果《试验设计与数据处理》上机实验报告-17-(3)1.定义名称5.实验结果分析1.线性回归方程为：y=93.0505+2.2837x即含铅量越高，合金的熔点就越高。2.线性回归方程为：y=18.91667+0.376x1+20x23.