華東理工大學多元統(tǒng)計分析與SPSS應用試驗

1、華東理工大學 20132014學年 第 二 學期多兀統(tǒng)計分析與SPSS應用實驗報告3班級學號 姓名開課學院商學院任課教師任飛成績實驗內容：實驗 3正交試驗設計3.1正交表的計算機實現(xiàn)熟悉 Orthogonal Design 功能DATAOrthogonal DesignGenerate3.2 熟悉 Univariate 功能熟悉 Univariate功能AnalyzeGeneral Linear ModelUnivariate.實驗要求：3.11. 正交表L9(34)的計算機實現(xiàn)2. 試與例4.1比較，是否滿足“均勻分散性”和“綜合可比性”3. 完成一張“五水平正交表”：L25(56)3.2寫

2、出正交試驗設計問題SPSS實現(xiàn)的步驟完成本章習題1,2,3,4試討論“ Employee data”是否能構成一個類似的正交試驗設計問題教師評語：教師簽名：年 月日實驗報告：3.11、按照順序，Data Orthogo nal 宀 Gen erate,進入“ Ge nerate Orthogo nal Desig n ” 對話框，在 Factor n ame 框：輸入a,點擊Add添加，同樣的方法輸入 b, c, d,如圖3.1.1所示。選中變量“a”，單擊Define value , 分別在Value列的頭三行輸入1、2、3，單擊Continue鈕，同樣的方法完成因子 b, c, d的輸入。

3、如圖3.1.2選擇“ Replace working data file "，點擊“ OK”即完成正交表的設計，如圖3.1.3圖 3.1.110圖 3.1.2Generate Design: Define ValuerValues and Labels for bValue Label圖 3.1.3From 1 toFfllj3bcdstatuscard13002.003001 000123.003.001.002.000232.00too3.002.000342.003,002.00too0452.002.001.003.000561.003,003.003.000671.001.

4、001.001.00073Mtoo2.003.000B91.00zoo2.002.00092、 與例4.1比較，實驗3.1中生存的L9(34)正交表的均勻分散性和綜合可比性都得到了體現(xiàn)：均勻分散性：在 a、b、c、d四列中，1、2、3三個數(shù)字均在各列出現(xiàn)的次數(shù)相等，每列每個數(shù)字出現(xiàn)三 次。綜合可比性：任意兩列中，將同一橫行的兩個數(shù)字看成有序數(shù)對時，每種數(shù)對出現(xiàn)的次數(shù)相等。如a列與b列數(shù)對如下：11、12、13、21、22、23、31、32、33,數(shù)對的組合有序，每個數(shù)對都出現(xiàn)一次。3、方法同1，結果見圖3.1.4圖 3.1.4ab£ |fstatuscard| 1.001.001.0

5、01.001 001.00015.00而3.004 003.003.00024.00J2.003.005.004 001.00032.004W3.002.001 002.00043.004W1 004 004 005.00052.003.00 |5.004 00ZOO1.00061 ooj2.004 004 005.002.00072.002.002.001.003.005.00031 ooj3.002.002.004 003.00095.002.001 002.002.004.000104?0b15.002.004 001 004.000114?0o13.001 003.003.002.00

6、0124.004 00too2.003.000134?0o11 w5.002.005.005.000145.004?002.003.005.001.000152.005.001.005.005.003.000163.001 002.005.002.002.00017tool5.003.003.002.005.000103.005.004 00ZOO3.001 000191.004.005.005.003.004.000203.003.003.001.005.004 000215.005.005.001.004 002 00Q223.002.005.003.001 003 000235.003.

7、004 005.001 006.000242.001 004.003.004 004.000253.21、 寫出正交試驗設計問題SPSS實現(xiàn)的步驟1.1正交試驗表設計按照順序，Data Orthogo nal 宀 Gen erate,進入"Ge nerate Orthogo nal Desig n ” 對話框，在 Factor n ame 框：輸入“(因子)”，點擊Add添加，同樣的方法輸入其它待檢驗的因子。選中變量“(因子)”，單擊Define value，分別在Value列中輸入因子的不同水平，單擊 continue鈕，同樣的方法完成其它因子選擇“Replace working

8、data file "，點擊“ OK”即完成正交表的設計。1.2方差分析An alyze 宀 Gen eral Lin ear Model Uni variate，將檢驗值變量選入到“ Depe nden t variable ”框里，檢驗因 子選入到“ Fixed factor ”框中，作方差分析。單擊“ Model ”按鈕，彈出“ Univariate mode ”對話框，選 擇“ Custom”。在效應選項中選擇主效應選項“ Main effects”，將因子選入“ Model ”框中，如有交互作 用，將存在交互作用的兩個因子同時選中，在效應選項中選擇交互效應“In terac

9、tion ”。2、 課后思考與練習1、2、3、42.1簡述正交試驗設計的基本步驟(1) 明確實驗目的，確定評價指標(2) 挑選因素，考慮是否存在交互作用，確定水平(3) 選正交表，進行表頭設計(若存在交互作用，根據(jù)交互作用表確定交互作用所在列位置)(4) 明確實驗方案，進行實驗，得到結果(5) 對實驗結果進行統(tǒng)計分析，主要是方差分析，確定顯著性因子，得到最優(yōu)水平組合。（6）進行驗證實驗，作進一步分析 2.2如何進行表頭設計？表頭設計即把需要檢驗的因子放到正交表相應的列上去，注意因子與交互作用不能混雜，即不能同時放 在一列上，一列只能放一個因子或交互作用。若存在交互作用，交互作用所占列的位置參見

10、相應的交互 作用表。2.3什么叫重復試驗？什么叫重復取樣？它們之間有什么區(qū)別？重復試驗是指在同一個試驗條件下重復進行m次試驗，從而得到 m個數(shù)據(jù)，這個 m個數(shù)據(jù)的差異反映了試驗誤差的影響。重復取樣是指在一個試驗做好后，從中取m個樣品測定其指標。因而這時m個數(shù)據(jù)的差異主要是產(chǎn)品不均勻、測試的誤差，而不是試驗誤差。兩者之間實質是不同的，數(shù)據(jù)結構式也不同，應該分別加以處理。2.4題中將A、B、C放置于第1、3、4列上，正交表取L934，由于三水平的兩因子的交互作用項需占2列，則表明本次試驗暫不考慮因子間交互作用。（1）數(shù)據(jù)結構式9 =卩+印+g +牛y2 =卩 + 3 + b2 + c2 + Sy3

11、 =卩+印也“3 + %y4 =卩 +a2 +b2y5 = P+a? +b3y6 = P+a?+奄y?+a3 +b3 +0 +野=» +a3+C3 +%y9 =P+a3+b2 +g +%2J N（0,二）,相互獨立，i =1,2,9（2）打開“鋼鐵強度.sav”文件，如圖3.2.1淬火溫度回火溫旻回火時間鋼材強團1111190.002122200.003_133175.004223165.006231183 00?212212 007332196.006313178.00321187.00數(shù)據(jù)表中正交設計已符合題目要求，直接進行多因子方差分析An alyze 宀 Gen eral L

12、inear Model Uni variate，將“鋼材強度”選入到“Depe nde ngt variable ”框里，檢驗因子“淬火溫度”、“回火溫度”、“回火時間”選入到“ Fixed factor ”框中，如圖322單擊“ Model ”按 鈕，彈出"Uni variate Mode ”對話框，選擇“ Custom ”。在效應選項中選擇主效應選項“ Main Effects ”， 將因子“淬火溫度”、“回火溫度”、“回火時間”選入“ Model ”框中。得到結果如圖 3.2.3圖 3.2.2UnivariateFixed Factorfs):Dependent Variabl

13、e:Random Factor(s)：WLS Weight：圖 3.2.3Tes ts of Betw een- Subje cts E ffect sDependent Variable:鋼材強度SourceType III Sum of SquaresdfMean SquareFSig.Corrected Model1519.333 a6253.2225.712.156Intercept315844.0001315844.0007124.301.000淬火溫度4.66722.333.053.950回火溫度162.667281.3331.835.353回火時間1352.0002676.000

14、15.248.062Error88.667244.333Total317452.0009Corrected Total1608.0008a. R Squared = .945 (Adjusted R Squared = .779)由上圖分析可知 F檢驗0.05<回火時間Sig.<0.1，回火時間具有一定的顯著性，淬火溫度，回火溫度無顯 著差異?；鼗饡r間選擇 60C，考慮實際經(jīng)濟效益，溫度越低，耗能越少，淬火溫度和回火溫度分別選擇840 C, 410C。A A A(3)"優(yōu)二C2A -卩=y , C2 =11 3 - y5尤=II 3=1/3(200+196+212)=20

15、2.67、 總試驗次數(shù)置信區(qū)間(優(yōu)一優(yōu) ：)，一 F：.(1, fe)Ve/ ne,Ve二£ /fe,= 1顯著因子自由度之和Se' =88.667 4.667 162.667 二 256.001fe =2 2 2 =6V =42.667ne931 2F0.05 (1,6) =5.99、= 5.99 42.667“3 =9.23A 的置信水平為95%的置信區(qū)間為（193.44,211.90）優(yōu)3、試討論"Employee data”是否能構成一個類似的正交試驗設計問題由于"Employee data”有不同的因子，每個因子有不同的水平，可用指標"Salary”來衡量，理論上可以設計成成正交試驗問題， 一般選取3個因子及以上，這里因子可以選“ gen der”，" educ”，" jobcat "，“ salbegi n”, 其余幾項意義不大。我們不妨簡單選取3因子2水平，"gender”，水平取0, 1, （0代表男性，1代表女性）“educ”，水平取8, 15