試驗設(shè)計復(fù)習(xí)重點答案

問答題1．實驗設(shè)計也稱為試驗設(shè)計，就是對實驗進行科學(xué)合理的安排，以達到最好的實驗效果。類型：1、演示實驗；2、驗證實驗；3、比較實驗；4、優(yōu)化實驗；5、探索實驗?！叭亍保簩嶒瀱卧?、實驗因素、實驗效應(yīng)。原則：重復(fù)原則、隨機化原則、局部控制原則、對照原則、平衡原則、彈性原則、最經(jīng)濟原則。比較兩個處理之間的水平比較用t檢驗，多個處理之間的水平對比用方差分析。比較實驗的結(jié)果分析一般可以使用u檢驗、t檢驗、f檢驗。什么是正交實驗，解釋L34)。解釋U（95）9 9正交實驗設(shè)計就是使用正交表來安排實驗的方法。L(34)表示正交表要進行9次實驗，每次實驗有4個因素，每個因素有3個水平數(shù)。9U（95）9699正交設(shè)計、均勻設(shè)計、穩(wěn)健性設(shè)計、可靠性設(shè)計、析因設(shè)計。實驗因素的數(shù)目要適中、實驗因素的水平范圍應(yīng)該盡可能大、實驗指標(biāo)要計量。相同點：兩種實驗設(shè)計都可以考察多個實驗因素對觀測結(jié)果的影響且在相同實驗條件下觀測指標(biāo)測定結(jié)果穩(wěn)定性較好的情況下，兩種實驗設(shè)計均可以不做獨立重復(fù)實驗。不同點：abc計定量資料則需要運用多重線性回歸分析來處理。適用條件：并且正交表可以允許空白列，同時正交表唯一。的實驗設(shè)計方法。當(dāng)因素數(shù)目較多時所需要的實驗次數(shù)不多。不矛盾。所謂實驗設(shè)計的隨機化，是指試驗材料的分配和試驗的各個試驗進行的次序，都是隨機地確定的。的外來因素的效應(yīng)。均勻性是把隨機化和區(qū)組原則相結(jié)合，能夠更好地保護實驗點的代表性。比較實驗的假設(shè)檢驗，容易發(fā)生的兩類錯誤是指什么錯誤？兩類錯誤在假設(shè)檢驗中由于做出判定的依據(jù)是一個樣本當(dāng)實際上H0為真實仍可能做出拒絕H0的判斷這種錯誤稱為棄真錯誤；又當(dāng)H0實際上不真時我們也有可能接受H0這類錯誤稱為取偽錯誤。什么是顯著性檢驗統(tǒng)計假設(shè)檢驗也稱為顯著性檢驗，即指樣本統(tǒng)計量和假設(shè)的總體參數(shù)之間的顯著性差異如何正確選擇比較實驗的檢驗條件（單側(cè)與雙側(cè)、等方差與異方差正確選擇檢驗條件首先是根據(jù)專業(yè)知識，其次是借助統(tǒng)計檢驗。PP2認(rèn)為單側(cè)檢驗是合理的，就采用單側(cè)檢驗，反之亦然。等方差假設(shè)各組的方差值相等，額外增加一個條件，檢驗的效率比異方差要高。但若對方差進行F檢驗之后發(fā)現(xiàn)方差差異明顯，則應(yīng)采用異方差。什么是單因素實驗，單因素實驗設(shè)計方法有哪些）單因素實驗是指整個實驗中只考察一個實驗因素的水平變化對實驗指標(biāo)影響情況的實驗。有：分批實驗法；分?jǐn)?shù)法；平分實驗設(shè)計（均分法U()n均勻設(shè)計是一種試驗設(shè)計方法，它是只考慮試驗點在試驗范圍內(nèi)均勻散布的一種試驗設(shè)計方法。U(qs)：每個均勻設(shè)計表都有一個代號U(qs)或U*(qs)。U指均勻設(shè)計代號；q指每個因素的水平數(shù)；nn n n指試驗次數(shù)；s指該表有列數(shù)或最多可安排的因素數(shù)。即要做n次實驗均勻設(shè)計表有s列，最多可以安排s個因素，每個因素有q個水平。解釋檢驗的P一般在一個假設(shè)檢驗中，利用觀測值能夠做出的拒絕原假設(shè)的最小顯著性水平稱為該檢驗的P值。P值越小表示該因素的各水平間的差異越顯著。正交設(shè)計：實驗?zāi)康?，確定實驗指標(biāo)；選擇實驗因素，確定實驗水平，列出因素水平表；選擇合適的正交表；表頭設(shè)計；分析方法：極差分析法；方法分析法；貢獻率分析法；直觀分析法14什么是平衡設(shè)計，平衡設(shè)計與區(qū)組設(shè)計有什么關(guān)系？平衡實驗是區(qū)組實驗的一種，當(dāng)區(qū)組實驗中各區(qū)組的實驗次數(shù)相同事，區(qū)組實驗為平衡實驗。15、談?wù)劚容^實驗的統(tǒng)計分析方法。比較實驗的統(tǒng)計分析方法有：平均值的成對雙樣本分析、雙樣本等方差假設(shè)、雙眼本異方差假設(shè)。談?wù)匋S金分割法和分?jǐn)?shù)法的異同。黃金分割法和分?jǐn)?shù)法都是單因素優(yōu)化實驗設(shè)計，都適用于實驗范圍內(nèi)目標(biāo)函數(shù)為單峰的情況。黃金分割法師每次在實驗范圍內(nèi)選取兩個對稱點（0.382與0.618）做實驗。這兩個堆成點的未知直接決定實驗的效率。黃金分割法是一種來回調(diào)試法，不需要預(yù)先給出數(shù)值，按比例進行優(yōu)化。分?jǐn)?shù)法是使用斐波那契數(shù)列安排實驗的方法，即Fn=F+Fn>。但分?jǐn)?shù)法需要預(yù)先給出實驗次數(shù)、使用與因素水平僅取整數(shù)值或者有限個數(shù)的情況。

n-1

n-2簡述分批實驗法的作用和方法。分批實驗法只適用于目標(biāo)函數(shù)為單峰的情況。但實驗的后續(xù)工作比較多時，采用分批實驗，可以將多個實驗同時進行，使實驗時間減少。簡述選擇實驗因素的原則。實驗因素的數(shù)目要適中，太多時要做的實驗較多而且會主次不分，太少可能是某些重要的因素遺漏，達不到理想的效果。實驗因素水平范圍盡可能大，范圍太少不易獲得比已有條件有顯著改善效果。實驗指標(biāo)要計量，不要使用合格或不合格之類的屬性測度，也不要把計量的測度轉(zhuǎn)化為不合格頻率，這樣會喪失數(shù)據(jù)中的有用信息。說明為什么要優(yōu)先使用能夠計量的實驗指標(biāo)。實驗指標(biāo)要計量，不要使用合格或不合格之類的屬性測度，也不要把計量的測度轉(zhuǎn)化為不合格頻率，這樣會喪失數(shù)據(jù)中的有用信息。簡述因素輪換法的實施方法。單次實驗中只變化一個因素的水平，其他因素的水平保持固定不變，希望逐一地把每個因素對實驗指標(biāo)的影響摸清，分別找到每個因素的最優(yōu)水平，最終找到全部因素的最優(yōu)實驗方案。因素輪換法有什么缺陷？它具有哪些優(yōu)點？因素輪換法也稱單因素輪換法，是解決多因素實驗問題的一種全面的實驗方法。缺陷：只適用于因素間沒有交互作用的情況。當(dāng)因素間存在交互作用時，每次變動一個因素的做法不能反應(yīng)因素間交互作用的效果，實驗的結(jié)果受起始點影響。如果起始點選的不好，就可能得不到好的實驗效果，對這樣的實驗數(shù)據(jù)也難以做深入的統(tǒng)計分析。優(yōu)點：a、從實驗次數(shù)看因素輪換法是可取的，其總實驗次數(shù)最多是個因素水平之和。b、在實驗指標(biāo)不能量化時也可以使用。c更進一步。d、因素水平數(shù)可以不同。隨機誤差與系統(tǒng)誤差隨機誤差也稱抽樣誤差，是由于許多無法控制的內(nèi)在和外在的偶然因素所造成的。隨機誤差帶有偶然性，不可避免，但可以減少。隨機誤差影響實驗的精確性。統(tǒng)計上的實驗誤差一般指隨機誤差，這種誤差越小，實驗的精確度就越高。系統(tǒng)誤差也稱片面誤差，是由于實驗對象相差較大、試驗周期較長、實驗條件未能控制相同、測量儀器不準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)試劑未經(jīng)矯正，以及觀測、記載、抄錄、計算中的錯誤所引起的。系統(tǒng)誤差影響實驗的準(zhǔn)確性，可以通過改進實驗方法、正確設(shè)計實驗來避免和消除。函數(shù)關(guān)系與相關(guān)關(guān)系函數(shù)關(guān)系是嚴(yán)格確定的數(shù)量依存關(guān)系，即當(dāng)一個變量取某個數(shù)值時，另一變量有一個確定的值對應(yīng)，函數(shù)關(guān)系一般可用方程y=f（x）來表示。相關(guān)關(guān)系是不確定的數(shù)量依存關(guān)系，當(dāng)某個變量取某個數(shù)值時，另一量并不表現(xiàn)為一個確定的值。即是客觀存在的非確定性的數(shù)量對應(yīng)關(guān)系，但其平均數(shù)在大量觀察下趨向于一個確定的值。函數(shù)是一種特殊的映射，是元素為數(shù)字的集合之間的關(guān)系，是一一對應(yīng)的，屬于相關(guān)關(guān)系的完全相關(guān)關(guān)系。 在概率論和數(shù)理統(tǒng)計中，方差是用來度量隨機變量和其數(shù)學(xué)期望（即均值）之間的偏離程度。S2=

xx2xxxx2n1CV=

統(tǒng)計學(xué)上把方差的平方根稱為標(biāo)準(zhǔn)差，其單位與觀測值度量單位相同。S=標(biāo)準(zhǔn)差與平均數(shù)的比值稱為變異系數(shù)，記為CV。是衡量資料中各觀測值變異系數(shù)的另一個統(tǒng)計量。s100%x假設(shè)檢驗的方法u設(shè)母體服從正態(tài)分布N（μ、σ2σ2為已知，從母體中隨即抽取容量為n的子樣，可求xx對母體均值μxn分布，即x~N。將這種服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的統(tǒng)計量稱為u變量，利用un方法稱為uuμ進行檢驗法、單尾檢驗法（驗法或右尾檢驗法。t檢驗法：x 設(shè)母體服從正態(tài)分布N（μ、22為未知，從母體中隨即抽取容量為n的子樣，可求得子樣均值σ（m，利用子樣均值σ∧m）對母體均值μx x可用統(tǒng)計量t=

，但統(tǒng)計量tn-1的txt=

n~t(n1)。用統(tǒng)計量t檢驗正態(tài)母體數(shù)學(xué)期望的方法，稱為t檢驗法。n根據(jù)檢驗問題的不同，利用tμ進行檢驗時，可選用雙尾檢驗法、單尾檢驗法（檢驗法或右尾檢驗法。F檢驗法：N(μσ2)和N(μσ2)σ2σ2為未知，從兩112212n和n的兩組子樣，可求得兩組子樣方差σ2和σ2，則1 212((n^221~X