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第一章 试验设计基础1

1.1 试验设计概述1

1.1.1 试验设计的意义和任务1

1.1.2 试验设计基本概念2

1.1.3 试验数据的误差4

1.1.4 试验设计的基本原则6

1.1.5 试验设计的基本类型9

1.1.6 试验设计的主要内容10

1.2 试验设计与数据分析常用工具软件10

1.2.1 商业软件10

1.2.2 自由软件——R语言12

1.3 试验设计发展简史13

第二章 R语言基础15

2.1 R语言概述15

2.1.1 R语言特色15

2.1.2 R语言下载与安装16

2.1.3 R语言扩展包的安装20

2.1.4 R语言帮助的获取22

2.1.5 R语言常用的GUI程序24

2.2 R语言使用入门26

2.2.1 R语言数据结构27

2.2.2 R语言数据输入与输出32

2.2.3 R语言数据管理34

2.2.4 R语言绘制统计图形35

第三章 试验数据分析的统计学基础44

3.1 统计学的基本概念44

3.1.1 总体与样本44

3.1.2 变异与误差46

3.1.3 随机现象与随机变量46

3.1.4 概率与分布48

3.1.5 自由度53

3.2 试验数据的统计描述53

3.2.1 描述统计量53

3.2.2 集中性统计指标54

3.2.3 离散趋势的统计指标56

3.3 试验数据的统计推断59

3.3.1 参数估计60

3.3.2 假设检验65

3.3.3 重要的参数检验67

第四章 试验数据的方差分析74

4.1 方差分析的基本思想74

4.2 单因素方差分析77

4.2.1 方差分析表的计算78

4.2.2 均值的多重比较80

4.2.3 方差分析的假设条件84

4.3 双因素方差分析88

4.4 重复测量数据的方差分析92

4.5 方差分析注意事项96

第五章 试验数据的回归分析99

5.1 回归分析概述99

5.2 一元线性回归分析100

5.2.1 一元线性回归模型100

5.2.2 一元线性回归模型的检验102

5.2.3 利用回归方程进行预测106

5.3 多元线性回归分析107

5.3.1 多元线性回归模型107

5.3.2 多元线性回归模型的检验108

5.3.3 自变量选择的方法111

5.4 回归诊断114

5.5 异常观测值的分析120

5.6 非线性回归124

5.6.1 多项式回归124

5.6.2 多元非线性回归127

第六章 完全随机试验设计131

6.1 完全随机试验设计概述131

6.1.1 完全随机试验设计的含义131

6.1.2 完全随机试验设计的特点131

6.2 用R语言实现完全随机试验设计的方法132

6.3 完全随机试验数据的分析方法134

6.3.1 t检验134

6.3.2 方差分析136

6.3.3 多重比较139

第七章 随机区组试验设计143

7.1 随机区组试验设计概述143

7.1.1 随机区组试验设计的含义143

7.1.2 随机区组试验设计的适用范围143

7.1.3 随机区组试验设计的特点144

7.2 用R语言实现随机区组试验方案的设计145

7.2.1 自编R语言程序实现随机区组试验方案的设计145

7.2.2 R语言函数实现随机区组试验方案的设计146

7.3 随机区组试验数据的分析方法148

7.4 随机区组试验设计应用实例148

第八章 拉丁方试验设计156

8.1 拉丁方试验设计概述156

8.1.1 拉丁方试验设计的含义156

8.1.2 拉丁方试验设计的特点157

8.2 用R语言实现拉丁方试验方案的设计157

8.3 拉丁方试验数据的分析方法158

8.4 拉丁方试验设计应用实例158

第九章 尧敦方试验设计163

9.1 尧敦方试验设计概述163

9.2 用R语言实现尧敦方试验方案的设计163

9.3 尧敦方试验数据的分析方法164

9.4 尧敦方试验设计应用实例164

第十章 正交试验设计168

10.1 正交试验设计概述168

10.1.1 正交试验设计的基本思想168

10.1.2 正交试验设计的工具——正交表169

10.1.3 正交表的性质170

10.1.4 正交表的类别171

10.1.5 正交试验设计的特点172

10.1.6 正交试验的安排172

10.2 用R语言实现正交试验方案的设计173

10.3 正交试验数据的分析方法175

10.3.1 直观分析法175

10.3.2 方差分析法176

10.4 正交试验设计应用实例176

第十一章 Plackett-Burman试验设计188

11.1 PB试验设计概述188

11.1.1 PB试验设计的基本原理188

11.1.2 PB试验设计的特点及其适应范围189

11.2 用R语言实现PB试验方案的设计190

11.3 PB试验设计应用实例192

第十二章 中心复合试验设计200

12.1 中心复合试验设计概述200

12.1.1 中心复合试验设计的基本原理200

12.1.2 中心复合试验设计的基本类型202

12.1.3 中心复合试验设计的特点203

12.2 用R语言实现中心复合试验方案的设计203

12.3 中心复合试验设计的数据分析208

12.4 中心复合试验设计应用实例208

12.4.1 试验方案的设计209

12.4.2 试验数据的回归分析210

12.4.3 最优试验方案的确定212

第十三章 Box-Behnken试验设计223

13.1 Box-Behnken试验设计概述223

13.1.1 Box-Behnken试验设计的原理223

13.1.2 Box-Behnken试验设计的特点与应用范围224

13.2 用R语言实现Box-Behnken试验方案的设计224

13.3 Box-Behnken试验设计应用实例227

第十四章 混料试验设计235

14.1 混料试验设计概述235

14.2 混料试验设计的类型235

14.2.1 单纯形格子试验设计236

14.2.2 单纯形重心试验设计237

14.2.3 有上下界约束的混料试验设计238

14.3 用R语言实现混料试验方案的设计239

14.4 混料试验的数据分析方法245

14.5 混料试验设计应用实例246

附录 R语言扩展包及函数索引251

参考文献253