1、第六章第六章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析據(jù)分析主要內(nèi)容主要內(nèi)容6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)6.3 6.3 簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1.1 內(nèi)嵌小插圖內(nèi)嵌小插圖v為了更好的說明問題，有時(shí)需要將一個(gè)小圖嵌為了更好的說明問題，有時(shí)需要將一個(gè)小圖嵌入一大圖表內(nèi)。入一大圖表內(nèi)。v通常作法是將小圖表疊加到主圖表上。通常作法是將小圖表疊加到主圖表上。v但簡(jiǎn)單的疊加產(chǎn)生的圖表不是一個(gè)統(tǒng)一的整體，但簡(jiǎn)單的疊加產(chǎn)生的圖表不是一個(gè)統(tǒng)一的整

2、體，若對(duì)這種圖表進(jìn)行復(fù)制、移動(dòng)等操作，則會(huì)發(fā)若對(duì)這種圖表進(jìn)行復(fù)制、移動(dòng)等操作，則會(huì)發(fā)現(xiàn)只能選定其中之一。現(xiàn)只能選定其中之一。v利用利用“組合組合”和和“粘貼粘貼”可以把兩個(gè)（或多個(gè)）可以把兩個(gè)（或多個(gè)）圖表融合為一體。圖表融合為一體。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1.1 內(nèi)嵌小插圖內(nèi)嵌小插圖示例：在實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值比較的圖里嵌入標(biāo)準(zhǔn)曲示例：在實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值比較的圖里嵌入標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。線圖。粘貼方式的步驟：粘貼方式的步驟：1）按通常方法繪制計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的比較圖（主）按通常方法繪制計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的比較圖（主圖）。圖）。2）按通常方法繪制內(nèi)嵌的標(biāo)準(zhǔn)曲線小圖，調(diào)整小）按

3、通常方法繪制內(nèi)嵌的標(biāo)準(zhǔn)曲線小圖，調(diào)整小圖的大小，使之能放入主圖內(nèi)。圖的大小，使之能放入主圖內(nèi)。3）記住在主圖和小圖的記住在主圖和小圖的“圖表區(qū)格式圖表區(qū)格式”和和“圖形圖形區(qū)格式區(qū)格式”的的“圖案圖案”選項(xiàng)卡中的選項(xiàng)卡中的“區(qū)域區(qū)域”均選均選“無無”。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1.1 內(nèi)嵌小插圖內(nèi)嵌小插圖4）選定小圖表，）選定小圖表，按住按住Shift鍵，同時(shí)打開鍵，同時(shí)打開“編輯編輯”菜單，選菜單，選“復(fù)制圖片復(fù)制圖片”，顯現(xiàn)，顯現(xiàn)“復(fù)制圖片復(fù)制圖片”對(duì)對(duì)話框。話框。5）對(duì)話框的）對(duì)話框的“外觀外觀”和和“大小大小”均選均選“如屏幕所如屏幕所示示”，指示

4、，指示Excel按對(duì)象在屏幕上的外觀和大小按對(duì)象在屏幕上的外觀和大小進(jìn)行復(fù)制。進(jìn)行復(fù)制。“格式格式”選選“圖片圖片”，Excel將圖片將圖片復(fù)制為復(fù)制為Windows的圖文文件。點(diǎn)擊的圖文文件。點(diǎn)擊“確定確定”。6）選中主圖，點(diǎn)擊右鍵，選）選中主圖，點(diǎn)擊右鍵，選“粘貼粘貼”，小圖即被，小圖即被粘貼在主圖中，可移動(dòng)小圖至主圖內(nèi)適當(dāng)位置。粘貼在主圖中，可移動(dòng)小圖至主圖內(nèi)適當(dāng)位置。7）此時(shí)選中主圖圖表區(qū)，即認(rèn)為同時(shí)選中了主圖）此時(shí)選中主圖圖表區(qū)，即認(rèn)為同時(shí)選中了主圖和小圖，可進(jìn)行移動(dòng)、復(fù)制、粘貼等操作。和小圖，可進(jìn)行移動(dòng)、復(fù)制、粘貼等操作。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)

5、6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)0.000.501.001.502.002.503.003.5000.10.20.3x實(shí)驗(yàn)值計(jì)算值0.000.200.400.600.801.001.2000.250.50.7516.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1.1 內(nèi)嵌小插圖內(nèi)嵌小插圖組合方式的步驟：組合方式的步驟：1）按要求繪制好大圖表和小圖表后，將小圖表拖）按要求繪制好大圖表和小圖表后，將小圖表拖曳到主圖表內(nèi)適當(dāng)位置。曳到主圖表內(nèi)適當(dāng)位置。2）光標(biāo)指向工作表下方繪圖工具欄的）光標(biāo)指向工作表下方繪圖工具欄的“選擇對(duì)象選擇對(duì)象”箭頭箭頭“ ”，并單

6、擊鼠標(biāo)左鍵選中。，并單擊鼠標(biāo)左鍵選中。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1.1 內(nèi)嵌小插圖內(nèi)嵌小插圖組合方式的步驟：組合方式的步驟：3）鼠標(biāo)指向主圖表區(qū)域左上角適當(dāng)位置后，按住）鼠標(biāo)指向主圖表區(qū)域左上角適當(dāng)位置后，按住鼠標(biāo)左鍵不放，用拖曳法子大圖表四周畫出一鼠標(biāo)左鍵不放，用拖曳法子大圖表四周畫出一個(gè)矩形。個(gè)矩形。矩形盡量要大一些，一定要完全圍住矩形盡量要大一些，一定要完全圍住大圖表大圖表。放開鼠標(biāo)左鍵，這時(shí)大圖表四周有空。放開鼠標(biāo)左鍵，這時(shí)大圖表四周有空心選擇方柄，小圖表四周也有空心選擇方柄。心選擇方柄，

7、小圖表四周也有空心選擇方柄。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1.1 內(nèi)嵌小插圖內(nèi)嵌小插圖組合方式的步驟：組合方式的步驟：4）鼠標(biāo)指在圖表內(nèi)任何位置，當(dāng)光標(biāo)變成十字雙）鼠標(biāo)指在圖表內(nèi)任何位置，當(dāng)光標(biāo)變成十字雙箭頭時(shí)，單擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)快捷菜單，選擇箭頭時(shí)，單擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)快捷菜單，選擇“組合組合”子菜單后，選擇其中的子菜單后，選擇其中的“組合組合”指令。指令。大小圖表組合為一體。現(xiàn)在只有大圖表四周有大小圖表組合為一體。現(xiàn)在只有大圖表四周有空心方柄。空心方柄。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技

8、術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)粘貼與組合兩種方式的區(qū)別：粘貼與組合兩種方式的區(qū)別： 用用“復(fù)制復(fù)制”和和“粘貼粘貼”得到的仍是得到的仍是圖表圖表。激活。激活大圖表，四周出現(xiàn)大圖表，四周出現(xiàn)黑選擇方柄黑選擇方柄。可用圖表的相。可用圖表的相關(guān)指令編輯。用關(guān)指令編輯。用“組合組合”方式得到的是方式得到的是圖形圖形，激活大圖表，四周出現(xiàn)的是激活大圖表，四周出現(xiàn)的是空心方柄空心方柄，是按圖，是按圖形編輯。用形編輯。用“組合組合”子菜單里的子菜單里的“取消組合取消組合”，可將組合圖形重新分成單獨(dú)的圖形。可將組合圖形重新分成單獨(dú)的圖形。 6.1 Excel6.1

9、Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)粘貼粘貼組合組合6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)粘貼與組合兩種方式的區(qū)別：粘貼與組合兩種方式的區(qū)別： 當(dāng)刪除小圖表的數(shù)據(jù)來源時(shí)，對(duì)當(dāng)刪除小圖表的數(shù)據(jù)來源時(shí)，對(duì)“粘貼粘貼”得到得到的組合圖表不受影響，而的組合圖表不受影響，而“組合組合”方式得到的方式得到的圖形則受影響。（演示）圖形則受影響。（演示） 對(duì)對(duì)“粘貼粘貼”方式得到的組合圖形，可以在粘貼方式得到的組合圖形，可以在粘貼后移動(dòng)小圖表來使位置合適；對(duì)后移動(dòng)小圖表來使位置合適；對(duì)“組合組合”方式方式得到的組合圖形，在組合前可以移動(dòng)小圖表來得到的組合圖形，在組合前可以移動(dòng)小圖表來使位置

10、合適。使位置合適。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1.2 圖表中添加圖形與文字圖表中添加圖形與文字Excel可繪制各種圖形：直線，曲線，箭頭，圓，矩可繪制各種圖形：直線，曲線，箭頭，圓，矩形等。還可以建立文本框添加文字說明，可以從別形等。還可以建立文本框添加文字說明，可以從別的軟件輸入圖形。但的軟件輸入圖形。但Excel不是專門的圖形處理程不是專門的圖形處理程序，其圖形功能并不強(qiáng)大。序，其圖形功能并不強(qiáng)大。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1.2 圖表中添加圖形與文字圖表中添加圖形與文字1. 顯示顯示“繪圖繪圖”工具欄工具欄方法一：

11、方法一：6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)方法二：鼠標(biāo)指針指向工作簿的工具欄，單擊鼠標(biāo)方法二：鼠標(biāo)指針指向工作簿的工具欄，單擊鼠標(biāo)右鍵，從快捷菜單中選右鍵，從快捷菜單中選“繪圖繪圖”。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)用用Excel繪制獨(dú)立圖形的可能性是很小的。通常圖形繪制獨(dú)立圖形的可能性是很小的。通常圖形僅為僅為Excel圖表的附加部分引入。例如在組合圖表里圖表的附加部分引入。例如在組合圖表里指明圖象歸屬的坐標(biāo)軸（指明圖象歸屬的坐標(biāo)軸（加箭頭加箭頭），或標(biāo)明圖表數(shù)），或標(biāo)明圖表數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)條件或性質(zhì)（據(jù)的實(shí)驗(yàn)條件或性質(zhì)（加文字說明加文字說明）

12、。）。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)2. 在某一繪制好的圖表中加箭頭在某一繪制好的圖表中加箭頭1）激活繪制好的圖表。鼠標(biāo)指針指向工作表下方）激活繪制好的圖表。鼠標(biāo)指針指向工作表下方“繪圖繪圖”工具欄的工具欄的“箭頭箭頭”按鈕，單擊鼠標(biāo)左鍵按鈕，單擊鼠標(biāo)左鍵選取它。選取它。2）鼠標(biāo)指針移向圖表中適當(dāng)位置，按下鼠標(biāo)左鍵，）鼠標(biāo)指針移向圖表中適當(dāng)位置，按下鼠標(biāo)左鍵，水平拖曳一定長(zhǎng)度松開。圖表中出現(xiàn)箭頭，它的水平拖曳一定長(zhǎng)度松開。圖表中出現(xiàn)箭頭，它的兩端有空心選擇方柄，表明已經(jīng)被激活。兩端有空心選擇方柄，表明已經(jīng)被激活。3）在箭頭激活的狀態(tài)下可以對(duì)它進(jìn)行編輯。若位置）在箭

13、頭激活的狀態(tài)下可以對(duì)它進(jìn)行編輯。若位置需要變動(dòng)，則鼠標(biāo)指向圖形對(duì)象，當(dāng)光標(biāo)變?yōu)槭枰儎?dòng)，則鼠標(biāo)指向圖形對(duì)象，當(dāng)光標(biāo)變?yōu)槭趾诰€雙箭頭時(shí)，按下鼠標(biāo)左鍵，將圖形拖放到字黑線雙箭頭時(shí)，按下鼠標(biāo)左鍵，將圖形拖放到適當(dāng)位置。適當(dāng)位置。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)2. 在圖表中加箭頭在圖表中加箭頭4）若箭頭的格式需要變動(dòng)，則鼠標(biāo)指向已激活的圖）若箭頭的格式需要變動(dòng)，則鼠標(biāo)指向已激活的圖形對(duì)象，當(dāng)光標(biāo)變成黑線十字雙箭頭后單擊鼠標(biāo)形對(duì)象，當(dāng)光標(biāo)變成黑線十字雙箭頭后單擊鼠標(biāo)右鍵，從出現(xiàn)的快捷菜單里選擇右鍵，從出現(xiàn)的快捷菜單里選擇“設(shè)置自選圖形設(shè)置自選圖形格式格式”（或雙擊左鍵）

14、。（或雙擊左鍵）。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)2. 在圖表中加箭頭在圖表中加箭頭5）在）在“設(shè)置自選圖形格式設(shè)置自選圖形格式”對(duì)話框里有對(duì)話框里有“顏色與線顏色與線條條”、“大小大小”、“保護(hù)保護(hù)”和和“屬性屬性”等選項(xiàng)卡。等選項(xiàng)卡。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)2. 在圖表中加箭頭在圖表中加箭頭6）畫）畫水平或者豎直水平或者豎直箭頭這類所謂的箭頭這類所謂的“規(guī)整圖形規(guī)整圖形”時(shí)，時(shí)，要同時(shí)按下要同時(shí)按下Shift鍵。（即角度按鍵。（即角度按15度的間隔變度的間隔變化）。化）。注意：在圖表區(qū)加箭頭等圖形前，必須先激活圖表注意：在圖表

15、區(qū)加箭頭等圖形前，必須先激活圖表區(qū)。只有這樣，圖形才是圖表的一部分，可以隨區(qū)。只有這樣，圖形才是圖表的一部分，可以隨圖表一起被復(fù)制、粘貼、拖曳。否則，圖形沒有圖表一起被復(fù)制、粘貼、拖曳。否則，圖形沒有加到圖表上。加到圖表上。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)3. 在圖表中加文字注釋（方法一）在圖表中加文字注釋（方法一）1）單擊）單擊“繪圖繪圖”工具欄的文本框按鈕。工具欄的文本框按鈕。2）將鼠標(biāo)指針指向圖表的適當(dāng)位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，）將鼠標(biāo)指針指向圖表的適當(dāng)位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，該處顯現(xiàn)由選擇方柄和圍成的區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有一該處顯現(xiàn)由選擇方柄和圍成的區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有一個(gè)插入點(diǎn)，

16、從該點(diǎn)開始輸入文本注釋。個(gè)插入點(diǎn)，從該點(diǎn)開始輸入文本注釋。3）文本框內(nèi)符號(hào)的字體、字形可以自己設(shè)置：在）文本框內(nèi)符號(hào)的字體、字形可以自己設(shè)置：在“格式格式”菜單選菜單選“文本框文本框”，出現(xiàn)，出現(xiàn)“設(shè)置文本框設(shè)置文本框格式格式“對(duì)話框，在對(duì)話框的對(duì)話框，在對(duì)話框的”字體字體“選項(xiàng)卡內(nèi)編選項(xiàng)卡內(nèi)編輯字體、字形、大小等。輯字體、字形、大小等。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)3. 在圖表中加文字注釋（方法一）在圖表中加文字注釋（方法一）4）文本框的大小可改變：鼠標(biāo)指向文本框的四角或）文本框的大小可改變：鼠標(biāo)指向文

17、本框的四角或四邊的選擇方柄，指針變?yōu)殡p箭頭后按下鼠標(biāo)左四邊的選擇方柄，指針變?yōu)殡p箭頭后按下鼠標(biāo)左鍵，拖曳方柄，直至框的大小符合要求。鍵，拖曳方柄，直至框的大小符合要求。5）文本框的位置可改變：鼠標(biāo)指向文本框的四周，）文本框的位置可改變：鼠標(biāo)指向文本框的四周，鼠標(biāo)指針變成十字雙箭頭后按下鼠標(biāo)左鍵，拖曳鼠標(biāo)指針變成十字雙箭頭后按下鼠標(biāo)左鍵，拖曳文本框到適當(dāng)位置。文本框到適當(dāng)位置。 同樣，必須先激活圖表才能在圖表內(nèi)加文本框。同樣，必須先激活圖表才能在圖表內(nèi)加文本框。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)3. 在圖表中加文字注釋（方法二）在圖表中加文字注釋（方法二）1）激活圖表區(qū)

18、，鼠標(biāo)指針指向工作表的編輯框，單）激活圖表區(qū)，鼠標(biāo)指針指向工作表的編輯框，單擊鼠標(biāo)左鍵，編輯框內(nèi)出現(xiàn)標(biāo)識(shí)插入點(diǎn)位置的豎擊鼠標(biāo)左鍵，編輯框內(nèi)出現(xiàn)標(biāo)識(shí)插入點(diǎn)位置的豎直條直條“”2）輸入注釋內(nèi)容完畢后，按回車鍵。文本框及輸入）輸入注釋內(nèi)容完畢后，按回車鍵。文本框及輸入的內(nèi)容出現(xiàn)在圖表中，可拖放、編輯。的內(nèi)容出現(xiàn)在圖表中，可拖放、編輯。3）文本框無邊框，若要加邊框，可在）文本框無邊框，若要加邊框，可在“設(shè)置文本框設(shè)置文本框格式格式”的的“顏色與線條顏色與線條”選項(xiàng)卡中編輯。選項(xiàng)卡中編輯。6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖技術(shù)6.1 Excel6.1 Excel高級(jí)繪圖技術(shù)高級(jí)繪圖

19、技術(shù)注：文本框與圖表的標(biāo)題框均可輸入、編輯文字，注：文本框與圖表的標(biāo)題框均可輸入、編輯文字，但二者是不同的：文本框?qū)儆趫D形，標(biāo)題框?qū)儆诘呤遣煌模何谋究驅(qū)儆趫D形，標(biāo)題框?qū)儆趫D表，鼠標(biāo)激活文本框時(shí)四周出現(xiàn)空心方柄，鼠圖表，鼠標(biāo)激活文本框時(shí)四周出現(xiàn)空心方柄，鼠標(biāo)激活標(biāo)題框時(shí)四周出現(xiàn)黑方柄。鼠標(biāo)指定文本標(biāo)激活標(biāo)題框時(shí)四周出現(xiàn)黑方柄。鼠標(biāo)指定文本框，光標(biāo)變成十字雙箭頭，鼠標(biāo)指定標(biāo)題框時(shí)，框，光標(biāo)變成十字雙箭頭，鼠標(biāo)指定標(biāo)題框時(shí)，光標(biāo)變成空心箭頭。光標(biāo)變成空心箭頭。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)6.2.1 化工實(shí)驗(yàn)的基本概念化工實(shí)驗(yàn)的基本概念要得到正確的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，科學(xué)安排實(shí)驗(yàn)并

20、獲得要得到正確的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，科學(xué)安排實(shí)驗(yàn)并獲得真實(shí)合理的數(shù)據(jù)是前提。真實(shí)合理的數(shù)據(jù)是前提。實(shí)驗(yàn)工作三階段：實(shí)驗(yàn)工作三階段： 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 實(shí)施實(shí)驗(yàn)實(shí)施實(shí)驗(yàn) 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)1. 實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（Experimental Design）是經(jīng)濟(jì)的、科）是經(jīng)濟(jì)的、科學(xué)的安排實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)通用科學(xué)技術(shù)，其主要內(nèi)容學(xué)的安排實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)通用科學(xué)技術(shù)，其主要內(nèi)容是討論如何合理的安排實(shí)驗(yàn)和正確的分析實(shí)驗(yàn)數(shù)是討論如何合理的安排實(shí)驗(yàn)和正確的分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的規(guī)律性認(rèn)識(shí)，據(jù)，獲得實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的規(guī)律

21、性認(rèn)識(shí)，從而達(dá)到盡快獲得優(yōu)化方案的目的。從而達(dá)到盡快獲得優(yōu)化方案的目的。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)2. 化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)分類：化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)分類：1）物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)等基礎(chǔ)性化學(xué)研究）物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)等基礎(chǔ)性化學(xué)研究 這類實(shí)驗(yàn)通常涉及物質(zhì)的基本常數(shù)和特征的精確這類實(shí)驗(yàn)通常涉及物質(zhì)的基本常數(shù)和特征的精確測(cè)定。一般送到專門的分析中心由專業(yè)分析人員測(cè)定。一般送到專門的分析中心由專業(yè)分析人員完成，如用完成，如用核磁共振、質(zhì)譜核磁共振、質(zhì)譜等分析物質(zhì)的分子結(jié)等分析物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)。設(shè)備較貴，構(gòu)。設(shè)備較貴，100萬(wàn)左右。萬(wàn)左右。2）產(chǎn)品、原料等的常規(guī)分析）產(chǎn)品、原料等的常規(guī)分析 一般可在

22、實(shí)驗(yàn)室由研究者自己完成，如一般可在實(shí)驗(yàn)室由研究者自己完成，如氣相色氣相色譜、液相色譜譜、液相色譜分析原料、產(chǎn)品組成，關(guān)鍵是選擇分析原料、產(chǎn)品組成，關(guān)鍵是選擇好分析方法和分析條件，如柱溫、檢測(cè)器等。好分析方法和分析條件，如柱溫、檢測(cè)器等。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)3）材料實(shí)驗(yàn)）材料實(shí)驗(yàn) 對(duì)材料的物理機(jī)械性能的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，如測(cè)定固體對(duì)材料的物理機(jī)械性能的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，如測(cè)定固體催化劑的強(qiáng)度等，每個(gè)觀測(cè)值往往誤差較大，甚催化劑的強(qiáng)度等，每個(gè)觀測(cè)值往往誤差較大，甚至無法定量。需要多次實(shí)驗(yàn)。至無法定量。需要多次實(shí)驗(yàn)。4）化工過程的實(shí)驗(yàn)室研究（小試）化工過程的實(shí)驗(yàn)室研究（小試） 幾乎所有化

23、工新工藝的開發(fā)和革新，都是從小規(guī)幾乎所有化工新工藝的開發(fā)和革新，都是從小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室研究開始的。實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ǔＳ袕?qiáng)化工模的實(shí)驗(yàn)室研究開始的。實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ǔＳ袕?qiáng)化工藝、開發(fā)新工藝、改進(jìn)設(shè)備、提高產(chǎn)品質(zhì)量等，藝、開發(fā)新工藝、改進(jìn)設(shè)備、提高產(chǎn)品質(zhì)量等，需要周密的計(jì)劃來完成實(shí)驗(yàn)室研究，獲得中試放需要周密的計(jì)劃來完成實(shí)驗(yàn)室研究，獲得中試放大實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論模型。大實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論模型。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)4）化工過程的實(shí)驗(yàn)室研究（小試）化工過程的實(shí)驗(yàn)室研究（小試） 尤其要系統(tǒng)的研究各種材料、各種條件的變化對(duì)尤其要系統(tǒng)的研究各種材料、各種條件的變化對(duì)過程的影響。由于化工實(shí)驗(yàn)

24、研究中，影響因素非過程的影響。由于化工實(shí)驗(yàn)研究中，影響因素非常多，例如原料成分、進(jìn)料量、催化劑、反應(yīng)溫常多，例如原料成分、進(jìn)料量、催化劑、反應(yīng)溫度、壓力、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)設(shè)備等多種因素，需度、壓力、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)設(shè)備等多種因素，需要有效的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，合理安排實(shí)驗(yàn)，找出對(duì)要有效的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，合理安排實(shí)驗(yàn)，找出對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響顯著的因素及最佳工藝條件。小試產(chǎn)品質(zhì)量影響顯著的因素及最佳工藝條件。小試可用可用間歇操作間歇操作裝置。裝置。 小試的費(fèi)用通常在幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)之間。小試的費(fèi)用通常在幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)之間。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)5）實(shí)驗(yàn)室放大實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)室放大實(shí)驗(yàn) 小試完成后，如

25、果小試的結(jié)果良好，在推廣到工小試完成后，如果小試的結(jié)果良好，在推廣到工業(yè)生產(chǎn)前，應(yīng)進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn)研究。因?yàn)閷?duì)一般的業(yè)生產(chǎn)前，應(yīng)進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn)研究。因?yàn)閷?duì)一般的化工過程來講，都存在化工過程來講，都存在放大效應(yīng)放大效應(yīng)，即小試的最佳，即小試的最佳工藝條件在工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)中不是最佳的，甚至工藝條件在工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)中不是最佳的，甚至差別非常大。差別非常大。 放大實(shí)驗(yàn)可以找到接近工業(yè)生產(chǎn)條件的各項(xiàng)主要放大實(shí)驗(yàn)可以找到接近工業(yè)生產(chǎn)條件的各項(xiàng)主要指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)適當(dāng)考慮工業(yè)生產(chǎn)條件下的可指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)適當(dāng)考慮工業(yè)生產(chǎn)條件下的可能性和要求，盡量采取能性和要求，盡量采取連續(xù)操作連續(xù)操作裝置。裝置。 6.2 6.2

26、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)5）實(shí)驗(yàn)室放大實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)室放大實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)規(guī)模仍不宜過大，分析范圍要求全面，要能實(shí)驗(yàn)規(guī)模仍不宜過大，分析范圍要求全面，要能初步得到物料平衡和能量平衡數(shù)據(jù)，并對(duì)主要設(shè)初步得到物料平衡和能量平衡數(shù)據(jù)，并對(duì)主要設(shè)備的生產(chǎn)率進(jìn)行估算。備的生產(chǎn)率進(jìn)行估算。 放大實(shí)驗(yàn)一般花費(fèi)幾萬(wàn)到上百萬(wàn)之間。放大實(shí)驗(yàn)一般花費(fèi)幾萬(wàn)到上百萬(wàn)之間。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)6）半工業(yè)性實(shí)驗(yàn)（中試或工業(yè)側(cè)線實(shí)驗(yàn)）半工業(yè)性實(shí)驗(yàn)（中試或工業(yè)側(cè)線實(shí)驗(yàn)） 中試主要是為了測(cè)定和克服在放大實(shí)驗(yàn)中所發(fā)現(xiàn)中試主要是為了測(cè)定和克服在放大實(shí)驗(yàn)中所發(fā)現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象，在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行中驗(yàn)證所用的的不

27、穩(wěn)定現(xiàn)象，在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行中驗(yàn)證所用的主要設(shè)備及附屬設(shè)備的適應(yīng)性及匹配性，在比較主要設(shè)備及附屬設(shè)備的適應(yīng)性及匹配性，在比較大的規(guī)模下測(cè)定出可靠的物料平衡和能量平衡數(shù)大的規(guī)模下測(cè)定出可靠的物料平衡和能量平衡數(shù)據(jù)，進(jìn)一步肯定產(chǎn)品的質(zhì)量和各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，據(jù)，進(jìn)一步肯定產(chǎn)品的質(zhì)量和各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并計(jì)算出比較可靠的單位生產(chǎn)成本，初步訂出技并計(jì)算出比較可靠的單位生產(chǎn)成本，初步訂出技術(shù)操作規(guī)程，為工業(yè)設(shè)計(jì)積累必要的數(shù)據(jù)。術(shù)操作規(guī)程，為工業(yè)設(shè)計(jì)積累必要的數(shù)據(jù)。 一般對(duì)新技術(shù)及缺乏經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)方法必須進(jìn)行一般對(duì)新技術(shù)及缺乏經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)方法必須進(jìn)行中試。中試。 6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)6

28、）半工業(yè)性實(shí)驗(yàn)（中試或工業(yè)側(cè)線實(shí)驗(yàn)）半工業(yè)性實(shí)驗(yàn)（中試或工業(yè)側(cè)線實(shí)驗(yàn)） 中試規(guī)模視情況而定，如果是在工廠車間內(nèi)進(jìn)行中試規(guī)模視情況而定，如果是在工廠車間內(nèi)進(jìn)行（工業(yè)側(cè)線實(shí)驗(yàn)），可適當(dāng)放大。如果是在實(shí)驗(yàn)（工業(yè)側(cè)線實(shí)驗(yàn)），可適當(dāng)放大。如果是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，盡量從小考慮。室進(jìn)行，盡量從小考慮。 一般中試比放大實(shí)驗(yàn)規(guī)模大一般中試比放大實(shí)驗(yàn)規(guī)模大5001000倍，實(shí)驗(yàn)倍，實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)為生產(chǎn)設(shè)備雛形，力求連續(xù)化、自動(dòng)化、設(shè)備應(yīng)為生產(chǎn)設(shè)備雛形，力求連續(xù)化、自動(dòng)化、機(jī)械化。實(shí)驗(yàn)應(yīng)考慮將來生產(chǎn)中的各種情況，如機(jī)械化。實(shí)驗(yàn)應(yīng)考慮將來生產(chǎn)中的各種情況，如控制儀表，設(shè)備，原材料及燃料來源，設(shè)備的使控制儀表，設(shè)備，原材料及燃

29、料來源，設(shè)備的使用期限與維修措施，物料的回收利用、廢氣、廢用期限與維修措施，物料的回收利用、廢氣、廢水、廢渣處理等。水、廢渣處理等。 中試的費(fèi)用通常在幾百萬(wàn)左右。中試的費(fèi)用通常在幾百萬(wàn)左右。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)7）工業(yè)示范裝置運(yùn)行實(shí)驗(yàn)工業(yè)示范裝置運(yùn)行實(shí)驗(yàn) 中試成功后建立的小規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)裝置。中試成功后建立的小規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)裝置。8）化工廠操作和生產(chǎn)過程的研究）化工廠操作和生產(chǎn)過程的研究 這類研究一般用于確定過程效率，或者研究各這類研究一般用于確定過程效率，或者研究各種操作條件或原料變化對(duì)生產(chǎn)過程的影響。是在種操作條件或原料變化對(duì)生產(chǎn)過程的影響。是在正常工作條件進(jìn)行過程

30、操作的研究，費(fèi)用龐大，正常工作條件進(jìn)行過程操作的研究，費(fèi)用龐大，一般化工廠很少進(jìn)行，除非現(xiàn)有生產(chǎn)條件或設(shè)備一般化工廠很少進(jìn)行，除非現(xiàn)有生產(chǎn)條件或設(shè)備無法滿足要求。無法滿足要求。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)一項(xiàng)化工技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研究到工業(yè)應(yīng)用的歷程：一項(xiàng)化工技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研究到工業(yè)應(yīng)用的歷程：小試（放大實(shí)驗(yàn)）中試（工業(yè)側(cè)線實(shí)驗(yàn)）小試（放大實(shí)驗(yàn)）中試（工業(yè)側(cè)線實(shí)驗(yàn)）（工業(yè)示范裝置）工業(yè)生產(chǎn)線（工業(yè)示范裝置）工業(yè)生產(chǎn)線6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)3. 常用術(shù)語(yǔ)常用術(shù)語(yǔ)1）實(shí)驗(yàn)指標(biāo)）實(shí)驗(yàn)指標(biāo) 在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩x定的用于考察或在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩x

31、定的用于考察或衡量實(shí)驗(yàn)效果的值稱為實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)指標(biāo)分為定衡量實(shí)驗(yàn)效果的值稱為實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)指標(biāo)分為定量指標(biāo)和定性指標(biāo)。量指標(biāo)和定性指標(biāo)。定量指標(biāo)是在實(shí)驗(yàn)中能夠直接得到具體數(shù)值的指定量指標(biāo)是在實(shí)驗(yàn)中能夠直接得到具體數(shù)值的指標(biāo)，如轉(zhuǎn)化率、含量、強(qiáng)度、壽命、成本等。標(biāo)，如轉(zhuǎn)化率、含量、強(qiáng)度、壽命、成本等。定性指標(biāo)不能得到具體數(shù)值，如顏色、味道、光定性指標(biāo)不能得到具體數(shù)值，如顏色、味道、光澤、手感等。澤、手感等。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)3. 常用術(shù)語(yǔ)常用術(shù)語(yǔ)1）實(shí)驗(yàn)指標(biāo)）實(shí)驗(yàn)指標(biāo) 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)可以是一個(gè)，也可以同時(shí)是多個(gè)。前者稱實(shí)驗(yàn)指標(biāo)可以是一個(gè)，也可以同時(shí)是多個(gè)。前者稱單指標(biāo)實(shí)

32、驗(yàn)設(shè)計(jì)，后者稱多指標(biāo)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。單指標(biāo)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，后者稱多指標(biāo)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。2）實(shí)驗(yàn)因素）實(shí)驗(yàn)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)可能有影響的原因或要素稱為因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)可能有影響的原因或要素稱為因素（Factor），也叫因子。一般用大寫英文字母表），也叫因子。一般用大寫英文字母表示，如因素示，如因素A，因素，因素B，因素，因素C等。等。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)3. 常用術(shù)語(yǔ)常用術(shù)語(yǔ)2）實(shí)驗(yàn)因素）實(shí)驗(yàn)因素在確定實(shí)驗(yàn)因素時(shí)，必須以專業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)在確定實(shí)驗(yàn)因素時(shí)，必須以專業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，應(yīng)盡可能列出與實(shí)驗(yàn)指標(biāo)有關(guān)的各種因驗(yàn)為基礎(chǔ)，應(yīng)盡可能列出與實(shí)驗(yàn)指標(biāo)有關(guān)的各種因素，然后判斷哪些是需要

33、探索的因素。素，然后判斷哪些是需要探索的因素。實(shí)驗(yàn)因素分為實(shí)驗(yàn)因素分為可控因素可控因素、標(biāo)示因素、區(qū)組因素、信、標(biāo)示因素、區(qū)組因素、信號(hào)因素和誤差因素。號(hào)因素和誤差因素。可控因素：可以控制和調(diào)節(jié)的因素。時(shí)間、溫度、可控因素：可以控制和調(diào)節(jié)的因素。時(shí)間、溫度、壓力、催化劑種類等，均可選為可控因素。為保證壓力、催化劑種類等，均可選為可控因素。為保證實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)性，盡可能多列可控因素。實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)性，盡可能多列可控因素。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)3. 常用術(shù)語(yǔ)常用術(shù)語(yǔ)2）實(shí)驗(yàn)因素）實(shí)驗(yàn)因素標(biāo)示因素：指不能人為控制或選擇的外部環(huán)境、使標(biāo)示因素：指不能人為控制或選擇的外部環(huán)境、使用條件等因

34、素。如設(shè)備的各種使用條件（電壓、頻用條件等因素。如設(shè)備的各種使用條件（電壓、頻率等）；環(huán)境條件（氣溫、濕度）；操作人員差異率等）；環(huán)境條件（氣溫、濕度）；操作人員差異等。等。3）因素的水平（因素的水平（Level）在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，要考察的因素所取的各種狀態(tài)值或在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，要考察的因素所取的各種狀態(tài)值或條件值，稱為因素的水平或位級(jí)。條件值，稱為因素的水平或位級(jí)。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)3）因素的水平（）因素的水平（Level）水平選擇的原則水平選擇的原則（a） 宜取三水平：這是因?yàn)槿降囊蛩貙?shí)驗(yàn)結(jié)宜取三水平：這是因?yàn)槿降囊蛩貙?shí)驗(yàn)結(jié)果分析的效應(yīng)圖分布多數(shù)呈二次函數(shù)曲線

35、，有利于果分析的效應(yīng)圖分布多數(shù)呈二次函數(shù)曲線，有利于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的趨勢(shì)，而二水平的效應(yīng)圖分布是線觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的趨勢(shì)，而二水平的效應(yīng)圖分布是線性的，很難找到最佳區(qū)域。性的，很難找到最佳區(qū)域。當(dāng)對(duì)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)不足時(shí)，水平區(qū)間要拉開，盡可能使當(dāng)對(duì)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)不足時(shí)，水平區(qū)間要拉開，盡可能使最佳區(qū)域能包含在水平區(qū)間內(nèi)。然后通過最佳區(qū)域能包含在水平區(qū)間內(nèi)。然后通過12次實(shí)次實(shí)驗(yàn)逐次縮小水平區(qū)間，求出最佳條件。驗(yàn)逐次縮小水平區(qū)間，求出最佳條件。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)01020304050607080024681012010203040506005106.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)

36、據(jù)處理基礎(chǔ)水平選擇的原則水平選擇的原則（b）水平等間隔的原則：便于計(jì)算和分析。一般）水平等間隔的原則：便于計(jì)算和分析。一般取取算術(shù)等間隔算術(shù)等間隔值，特殊場(chǎng)合下可取對(duì)數(shù)等間隔值。值，特殊場(chǎng)合下可取對(duì)數(shù)等間隔值。（c）水平具體性原則：水平應(yīng)該是可以直接控制）水平具體性原則：水平應(yīng)該是可以直接控制的，且水平的變化要能直接引起實(shí)驗(yàn)指標(biāo)不同程度的，且水平的變化要能直接引起實(shí)驗(yàn)指標(biāo)不同程度的變化。的變化。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)4）單因素實(shí)驗(yàn)和多因素實(shí)驗(yàn)）單因素實(shí)驗(yàn)和多因素實(shí)驗(yàn)在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中只有一個(gè)因素在改變，稱為單因素實(shí)在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中只有一個(gè)因素在改變，稱為單因素實(shí)驗(yàn)，如果多于一個(gè)

37、因素在改變，稱為多因素實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)，如果多于一個(gè)因素在改變，稱為多因素實(shí)驗(yàn)。5）因素的水平效應(yīng)：某一因素水平的變化導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)）因素的水平效應(yīng)：某一因素水平的變化導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)生的變化構(gòu)成了該因素的水平效應(yīng)。如果一結(jié)果發(fā)生的變化構(gòu)成了該因素的水平效應(yīng)。如果一個(gè)因素的效應(yīng)在一個(gè)或多個(gè)其他因素的不同水平上個(gè)因素的效應(yīng)在一個(gè)或多個(gè)其他因素的不同水平上是不相同的，則稱該因素與其他因素具有交互影響。是不相同的，則稱該因素與其他因素具有交互影響。交互影響在實(shí)驗(yàn)結(jié)果回歸公式中用多個(gè)自變量的乘積交互影響在實(shí)驗(yàn)結(jié)果回歸公式中用多個(gè)自變量的乘積項(xiàng)表示，各自變量代表交互影響的各個(gè)因素。項(xiàng)表示，各自變量代表交互影響的各個(gè)因素

38、。0.5xAABB6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)6.2.2 實(shí)驗(yàn)研究工作程序?qū)嶒?yàn)研究工作程序1. 實(shí)驗(yàn)研究工作程序?qū)嶒?yàn)研究工作程序v實(shí)驗(yàn)課題的確定：導(dǎo)師負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課題的確定：導(dǎo)師負(fù)責(zé)v文獻(xiàn)檢索：學(xué)生負(fù)責(zé)文獻(xiàn)檢索：學(xué)生負(fù)責(zé)v實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)計(jì)劃確定：導(dǎo)師與學(xué)生分析討論實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)計(jì)劃確定：導(dǎo)師與學(xué)生分析討論v原料準(zhǔn)備、設(shè)備安裝及調(diào)試：導(dǎo)師、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)員原料準(zhǔn)備、設(shè)備安裝及調(diào)試：導(dǎo)師、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)員v正式實(shí)驗(yàn)：學(xué)生負(fù)責(zé)，導(dǎo)師指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)員協(xié)助正式實(shí)驗(yàn)：學(xué)生負(fù)責(zé)，導(dǎo)師指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)員協(xié)助v編寫實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告：學(xué)生撰寫，導(dǎo)師審核修改。編寫實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告：學(xué)生撰寫，導(dǎo)師審核修改。 一般文獻(xiàn)查閱、一般

39、文獻(xiàn)查閱、設(shè)備的準(zhǔn)備與安裝設(shè)備的準(zhǔn)備與安裝、正式實(shí)驗(yàn)花費(fèi)、正式實(shí)驗(yàn)花費(fèi)的時(shí)間較多。正式實(shí)驗(yàn)包括初步的探索性實(shí)驗(yàn)和條的時(shí)間較多。正式實(shí)驗(yàn)包括初步的探索性實(shí)驗(yàn)和條件實(shí)驗(yàn)。件實(shí)驗(yàn)。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)6.2.2 實(shí)驗(yàn)研究工作程序?qū)嶒?yàn)研究工作程序2. 實(shí)驗(yàn)方案的選擇：實(shí)驗(yàn)方案的選擇：實(shí)驗(yàn)研究中，可能存在各種方實(shí)驗(yàn)研究中，可能存在各種方案，需要選擇一個(gè)或幾個(gè)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)研究方案，需要選擇一個(gè)或幾個(gè)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)研究方案的選擇是整個(gè)實(shí)驗(yàn)研究工作中最關(guān)鍵的一步，決定案的選擇是整個(gè)實(shí)驗(yàn)研究工作中最關(guān)鍵的一步，決定工作方向和能否取得成果。通常遵循如下原則：工作方向和能否取得

40、成果。通常遵循如下原則：v技術(shù)先進(jìn)、可行技術(shù)先進(jìn)、可行v經(jīng)濟(jì)合理經(jīng)濟(jì)合理v解決環(huán)境保護(hù)問題解決環(huán)境保護(hù)問題v過程安全過程安全6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)3. 實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃是根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的內(nèi)容和要求制定的，實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃是根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的內(nèi)容和要求制定的，實(shí)驗(yàn)方案由實(shí)驗(yàn)計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)方案一般包括實(shí)驗(yàn)研究方案由實(shí)驗(yàn)計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)方案一般包括實(shí)驗(yàn)研究的主要內(nèi)容，而實(shí)驗(yàn)條件一般未列入。實(shí)驗(yàn)計(jì)劃需對(duì)的主要內(nèi)容，而實(shí)驗(yàn)條件一般未列入。實(shí)驗(yàn)計(jì)劃需對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行安排。制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃須作如下工作：實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行安排。制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃須作如下工作：v制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃總表制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃

41、總表v制定實(shí)驗(yàn)進(jìn)度表制定實(shí)驗(yàn)進(jìn)度表v制定物料計(jì)劃表：留出裕量制定物料計(jì)劃表：留出裕量v繪制實(shí)驗(yàn)裝置圖，制定儀器設(shè)備清單繪制實(shí)驗(yàn)裝置圖，制定儀器設(shè)備清單v制定分析檢測(cè)計(jì)劃。制定分析檢測(cè)計(jì)劃。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)6.2.3. 實(shí)驗(yàn)誤差實(shí)驗(yàn)誤差一切實(shí)驗(yàn)測(cè)量值是其真值與誤差的和：一切實(shí)驗(yàn)測(cè)量值是其真值與誤差的和：1. 誤差分類誤差分類1）系統(tǒng)誤差：指實(shí)驗(yàn)前未被確認(rèn)的影響因素所引起）系統(tǒng)誤差：指實(shí)驗(yàn)前未被確認(rèn)的影響因素所引起的誤差。表現(xiàn)為在同一條件下多次測(cè)量同一量值時(shí)，的誤差。表現(xiàn)為在同一條件下多次測(cè)量同一量值時(shí)，誤差的大小和符號(hào)保持不變；或在條件改變時(shí)，誤差誤差的大小和符號(hào)

42、保持不變；或在條件改變時(shí)，誤差按一定規(guī)律變化。例如，標(biāo)準(zhǔn)值的不準(zhǔn)確、儀器刻度按一定規(guī)律變化。例如，標(biāo)準(zhǔn)值的不準(zhǔn)確、儀器刻度的不準(zhǔn)確引起的誤差。系統(tǒng)誤差由確定因素引起，可的不準(zhǔn)確引起的誤差。系統(tǒng)誤差由確定因素引起，可以掌握和控制。以掌握和控制。xe6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)2）過失誤差：由于實(shí)驗(yàn)人員誤操作，或客觀環(huán)境條）過失誤差：由于實(shí)驗(yàn)人員誤操作，或客觀環(huán)境條件意外改變無法控制，造成測(cè)量結(jié)果被明顯歪曲的誤件意外改變無法控制，造成測(cè)量結(jié)果被明顯歪曲的誤差。含有過失誤差的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值應(yīng)該被刪除。差。含有過失誤差的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值應(yīng)該被刪除。3）偶然誤差：又稱隨機(jī)誤差，是由一系列有關(guān)因

43、素）偶然誤差：又稱隨機(jī)誤差，是由一系列有關(guān)因素在實(shí)驗(yàn)過程中無法控制的微小隨機(jī)擾動(dòng)造成的，是一在實(shí)驗(yàn)過程中無法控制的微小隨機(jī)擾動(dòng)造成的，是一個(gè)隨機(jī)變量。表現(xiàn)為同一條件下，多次測(cè)量同一量值個(gè)隨機(jī)變量。表現(xiàn)為同一條件下，多次測(cè)量同一量值時(shí)，其大小以不可預(yù)測(cè)的方式微小變化。時(shí)，其大小以不可預(yù)測(cè)的方式微小變化。隨機(jī)誤差的出現(xiàn)沒有規(guī)律性，但總體符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，隨機(jī)誤差的出現(xiàn)沒有規(guī)律性，但總體符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，誤差的分布主要有正態(tài)分布，均勻分布，誤差的分布主要有正態(tài)分布，均勻分布，t分布，分布，F(xiàn)分布等。分布等。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)2. 誤差的表示方法誤差的表示方法1）殘差：又稱剩余誤

44、差，測(cè)量值與平均值的差。）殘差：又稱剩余誤差，測(cè)量值與平均值的差。2）絕對(duì)誤差：測(cè)量值與真值之差的絕對(duì)值。）絕對(duì)誤差：測(cè)量值與真值之差的絕對(duì)值。3）相對(duì)誤差：絕對(duì)誤差除以測(cè)量值的絕對(duì)值，并）相對(duì)誤差：絕對(duì)誤差除以測(cè)量值的絕對(duì)值，并以百分?jǐn)?shù)表示：以百分?jǐn)?shù)表示：11niiiivxxxxnx /100%x 相對(duì)誤差6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)2. 誤差的表示方法誤差的表示方法4）算術(shù)平均誤差：多次測(cè)量中殘差絕對(duì)值的算術(shù)平）算術(shù)平均誤差：多次測(cè)量中殘差絕對(duì)值的算術(shù)平均值：均值：5）標(biāo)準(zhǔn)誤差（標(biāo)準(zhǔn)差）：又叫均方根誤差。可用以）標(biāo)準(zhǔn)誤差（標(biāo)準(zhǔn)差）：又叫均方根誤差。可用以表示實(shí)驗(yàn)精度。當(dāng)

45、測(cè)量次數(shù)表示實(shí)驗(yàn)精度。當(dāng)測(cè)量次數(shù)n有限時(shí)：有限時(shí)：1/niivn222()()1(1)xxnxxnn n6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)2. 誤差的表示方法誤差的表示方法6）或然誤差：又稱為幾率誤差或概差，常用）或然誤差：又稱為幾率誤差或概差，常用表表示，表示一組測(cè)量值中絕對(duì)誤差大于示，表示一組測(cè)量值中絕對(duì)誤差大于和小于和小于的的測(cè)量值個(gè)數(shù)各占一半。測(cè)量值個(gè)數(shù)各占一半。7）極限誤差：誤差按一定規(guī)律分布，并有實(shí)際的）極限誤差：誤差按一定規(guī)律分布，并有實(shí)際的界限，這個(gè)界限即極限誤差。對(duì)大多數(shù)服從正態(tài)分界限，這個(gè)界限即極限誤差。對(duì)大多數(shù)服從正態(tài)分布的誤差，一般取三倍標(biāo)準(zhǔn)差作為極限誤差

46、，此布的誤差，一般取三倍標(biāo)準(zhǔn)差作為極限誤差，此時(shí)的置信度為時(shí)的置信度為99.73。0.67456.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)3. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)兼顧效率和精度兩個(gè)方面，即盡量減一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)兼顧效率和精度兩個(gè)方面，即盡量減少誤差和以較少的工作量獲取較多且可靠的數(shù)據(jù)信少誤差和以較少的工作量獲取較多且可靠的數(shù)據(jù)信息。在實(shí)驗(yàn)精度方面，息。在實(shí)驗(yàn)精度方面，F(xiàn)isher提出了三個(gè)原則：提出了三個(gè)原則：v重復(fù)原則：多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)可以減少誤差，提高重復(fù)原則：多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)可以減少誤差，提高精度。但重復(fù)次數(shù)并非越多越好。精度。但重復(fù)次數(shù)并非越多越好。v隨機(jī)化原則：

47、是如何安排實(shí)驗(yàn)中固定條件的原隨機(jī)化原則：是如何安排實(shí)驗(yàn)中固定條件的原則，這條原則對(duì)實(shí)驗(yàn)中一些不可控條件（如原則，這條原則對(duì)實(shí)驗(yàn)中一些不可控條件（如原材料的均勻性，室溫、大氣壓、空氣凈化程度材料的均勻性，室溫、大氣壓、空氣凈化程度等）非常重要。采用隨機(jī)安排可以減少誤差。等）非常重要。采用隨機(jī)安排可以減少誤差。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)3. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則v局部控制原則：將實(shí)驗(yàn)對(duì)象按某種分類標(biāo)準(zhǔn)或局部控制原則：將實(shí)驗(yàn)對(duì)象按某種分類標(biāo)準(zhǔn)或或某種水平加以分組，在同一組內(nèi)的實(shí)驗(yàn)條件或某種水平加以分組，在同一組內(nèi)的實(shí)驗(yàn)條件盡量保持一致，以期盡量減少組內(nèi)的差異，但

48、盡量保持一致，以期盡量減少組內(nèi)的差異，但使組與組之間的差異大些。一般可按設(shè)備、班使組與組之間的差異大些。一般可按設(shè)備、班次、原料、操作人員、時(shí)間、工藝方法和各種次、原料、操作人員、時(shí)間、工藝方法和各種環(huán)境條件來分組。環(huán)境條件來分組。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)6.2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理通過實(shí)驗(yàn)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，需要進(jìn)行預(yù)處理，如剔通過實(shí)驗(yàn)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，需要進(jìn)行預(yù)處理，如剔除異常數(shù)據(jù)、彌補(bǔ)漏失數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)變換等。最重要除異常數(shù)據(jù)、彌補(bǔ)漏失數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)變換等。最重要的是對(duì)異常數(shù)據(jù)的處理。的是對(duì)異常數(shù)據(jù)的處理。在一批實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，有明顯差異的數(shù)據(jù)稱為離群在一批實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，有明

49、顯差異的數(shù)據(jù)稱為離群值。由于實(shí)驗(yàn)條件的隨機(jī)波動(dòng)性，離群值在統(tǒng)計(jì)上值。由于實(shí)驗(yàn)條件的隨機(jī)波動(dòng)性，離群值在統(tǒng)計(jì)上可能仍屬正常，不能舍棄。但由于人為或客觀意外可能仍屬正常，不能舍棄。但由于人為或客觀意外原因?qū)е碌漠惓?shù)據(jù)（壞點(diǎn)），必須剔除。原因?qū)е碌漠惓?shù)據(jù)（壞點(diǎn)），必須剔除。6.2 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)6.2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理壞點(diǎn)剔除方法：壞點(diǎn)剔除方法：1）物理判別法：根據(jù)常識(shí)或經(jīng)驗(yàn)，判斷由于震動(dòng)、）物理判別法：根據(jù)常識(shí)或經(jīng)驗(yàn)，判斷由于震動(dòng)、誤讀等原因造成的壞點(diǎn)，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨時(shí)剔除。誤讀等原因造成的壞點(diǎn)，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨時(shí)剔除。2）統(tǒng)計(jì)判別法：方法很多。僅介紹極限誤差法

50、。）統(tǒng)計(jì)判別法：方法很多。僅介紹極限誤差法。拉依特準(zhǔn)則拉依特準(zhǔn)則（極限誤差法）：剩余誤差的絕對(duì)值超（極限誤差法）：剩余誤差的絕對(duì)值超過三倍標(biāo)準(zhǔn)差（極限誤差）的數(shù)據(jù)點(diǎn)給以舍棄。過三倍標(biāo)準(zhǔn)差（極限誤差）的數(shù)據(jù)點(diǎn)給以舍棄。因?yàn)檎`差大于極限誤差的概率是因?yàn)檎`差大于極限誤差的概率是1/370，屬于小概率，屬于小概率事件。根據(jù)小概率原理，事件。根據(jù)小概率原理，小概率事件在測(cè)量次數(shù)較小概率事件在測(cè)量次數(shù)較少的實(shí)驗(yàn)中是不會(huì)發(fā)生的少的實(shí)驗(yàn)中是不會(huì)發(fā)生的。6.3 6.3 簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)的三個(gè)目的：實(shí)驗(yàn)的三個(gè)目的：1）考察各因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的影響程度）考察各因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的影響程度2）尋找最

51、佳操作條件）尋找最佳操作條件3）建立數(shù)學(xué)模型）建立數(shù)學(xué)模型這里所說的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)并不簡(jiǎn)單，正是簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法這里所說的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)并不簡(jiǎn)單，正是簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法的方差分析開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的先河。的方差分析開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的先河。舉例：民間科學(xué)家，發(fā)泡聚合物材料制備，舉例：民間科學(xué)家，發(fā)泡聚合物材料制備，600次實(shí)次實(shí)驗(yàn)，傾家蕩產(chǎn)。驗(yàn)，傾家蕩產(chǎn)。如何設(shè)計(jì)他的實(shí)驗(yàn)？溫度，壓力，催化劑，原料組如何設(shè)計(jì)他的實(shí)驗(yàn)？溫度，壓力，催化劑，原料組成，溶劑等等。成，溶劑等等。6.3.1 6.3.1 單因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析單因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析1. 試點(diǎn)設(shè)計(jì)試點(diǎn)設(shè)計(jì)試點(diǎn)設(shè)計(jì)就是要確定因素水平的實(shí)驗(yàn)范圍和水平取試點(diǎn)設(shè)計(jì)就是要

52、確定因素水平的實(shí)驗(yàn)范圍和水平取值，并須考慮實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的重復(fù)次數(shù)和隨機(jī)化分配。值，并須考慮實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的重復(fù)次數(shù)和隨機(jī)化分配。實(shí)驗(yàn)范圍的確定需要具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯I(yè)知識(shí)相實(shí)驗(yàn)范圍的確定需要具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯I(yè)知識(shí)相配合，可在任務(wù)要求的范圍內(nèi)進(jìn)行，或經(jīng)分析得到配合，可在任務(wù)要求的范圍內(nèi)進(jìn)行，或經(jīng)分析得到包含最優(yōu)點(diǎn)的數(shù)值范圍。如果現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)資料不足時(shí)包含最優(yōu)點(diǎn)的數(shù)值范圍。如果現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)資料不足時(shí)需在較大范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索，在實(shí)驗(yàn)過程中改變需在較大范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索，在實(shí)驗(yàn)過程中改變實(shí)驗(yàn)范圍。實(shí)驗(yàn)范圍。6.3.1 6.3.1 單因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析單因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析1. 試點(diǎn)設(shè)計(jì)試點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)范圍的縮小非常重要，最優(yōu)

53、化理論表明，在足實(shí)驗(yàn)范圍的縮小非常重要，最優(yōu)化理論表明，在足夠小的范圍內(nèi)，函數(shù)關(guān)系可用二次式近似表達(dá)。夠小的范圍內(nèi)，函數(shù)關(guān)系可用二次式近似表達(dá)。實(shí)驗(yàn)范圍很寬時(shí)，先做大間距實(shí)驗(yàn)，限制試點(diǎn)數(shù)。實(shí)驗(yàn)范圍很寬時(shí)，先做大間距實(shí)驗(yàn)，限制試點(diǎn)數(shù)。再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果縮小間距進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這叫做序貫實(shí)再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果縮小間距進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這叫做序貫實(shí)驗(yàn)方法。驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)n與指標(biāo)平均值標(biāo)準(zhǔn)誤差間的關(guān)系為：與指標(biāo)平均值標(biāo)準(zhǔn)誤差間的關(guān)系為：增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)，可以減少誤差，但當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)，可以減少誤差，但當(dāng)n6后，減少速后，減少速度趨緩。因此度趨緩。因此n一般取一般取26。Xn6.3.1 6.3.1 單因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析單

54、因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析2. 簡(jiǎn)單對(duì)比實(shí)驗(yàn)法簡(jiǎn)單對(duì)比實(shí)驗(yàn)法又稱孤立因素法，先給定各個(gè)因素一個(gè)初始條件，又稱孤立因素法，先給定各個(gè)因素一個(gè)初始條件，然后只改變一個(gè)因素，其他因素固定不變，找出該然后只改變一個(gè)因素，其他因素固定不變，找出該因素的最佳條件作為第二個(gè)單項(xiàng)條件實(shí)驗(yàn)中的固定因素的最佳條件作為第二個(gè)單項(xiàng)條件實(shí)驗(yàn)中的固定條件，依次類推，在全部單項(xiàng)條件實(shí)驗(yàn)進(jìn)行完畢條件，依次類推，在全部單項(xiàng)條件實(shí)驗(yàn)進(jìn)行完畢后，各因素的最優(yōu)水平匯集在一起，得到最佳方后，各因素的最優(yōu)水平匯集在一起，得到最佳方案。案。6.3.1 6.3.1 單因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析單因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析2. 簡(jiǎn)單對(duì)比實(shí)驗(yàn)法簡(jiǎn)單對(duì)比實(shí)驗(yàn)法在安排因素

55、實(shí)驗(yàn)順序時(shí)，須根據(jù)專業(yè)技術(shù)及實(shí)際經(jīng)在安排因素實(shí)驗(yàn)順序時(shí)，須根據(jù)專業(yè)技術(shù)及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)分析哪一個(gè)因素是最主要的，應(yīng)當(dāng)安排它最先作驗(yàn)分析哪一個(gè)因素是最主要的，應(yīng)當(dāng)安排它最先作為變化因素進(jìn)行第一次單選條件實(shí)驗(yàn)。為變化因素進(jìn)行第一次單選條件實(shí)驗(yàn)。孤立因素法可迅速了解各因素對(duì)指標(biāo)的影響，得到孤立因素法可迅速了解各因素對(duì)指標(biāo)的影響，得到各因素的好條件。但是忽略了各因素的綜合效應(yīng)，各因素的好條件。但是忽略了各因素的綜合效應(yīng)，得到的最優(yōu)條件僅是局部最優(yōu)點(diǎn)，可能并非全局最得到的最優(yōu)條件僅是局部最優(yōu)點(diǎn)，可能并非全局最優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)。6.3.1 6.3.1 單因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析單因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析3. 完全隨機(jī)化實(shí)驗(yàn)法完全

56、隨機(jī)化實(shí)驗(yàn)法應(yīng)用隨機(jī)化原則，消除時(shí)空條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可能應(yīng)用隨機(jī)化原則，消除時(shí)空條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可能影響。影響。固定可控因素，另外一些非可控的誤差因素、實(shí)驗(yàn)固定可控因素，另外一些非可控的誤差因素、實(shí)驗(yàn)條件比較均勻一致的情況下，將誤差因素（如實(shí)驗(yàn)條件比較均勻一致的情況下，將誤差因素（如實(shí)驗(yàn)時(shí)間順序、人員、設(shè)備等）與因素的各個(gè)水平組完時(shí)間順序、人員、設(shè)備等）與因素的各個(gè)水平組完全隨機(jī)的進(jìn)行配對(duì)后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一般化工實(shí)際研全隨機(jī)的進(jìn)行配對(duì)后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一般化工實(shí)際研究中少用。究中少用。6.3.2 6.3.2 簡(jiǎn)單多因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)單多因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析1. 全面實(shí)驗(yàn)法全面實(shí)驗(yàn)法又稱為析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)

57、或因子設(shè)計(jì)，是最簡(jiǎn)單和最完又稱為析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)或因子設(shè)計(jì)，是最簡(jiǎn)單和最完全的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。對(duì)每一個(gè)所研究的因素，確定全的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。對(duì)每一個(gè)所研究的因素，確定一組數(shù)值（水平），就各因素水平的各個(gè)可能的組一組數(shù)值（水平），就各因素水平的各個(gè)可能的組合，進(jìn)行一次或多次該過程的實(shí)驗(yàn)。例如，實(shí)驗(yàn)中合，進(jìn)行一次或多次該過程的實(shí)驗(yàn)。例如，實(shí)驗(yàn)中因素因素A有有a個(gè)水平，因素個(gè)水平，因素B有有b個(gè)水平，那么完成全部個(gè)水平，那么完成全部實(shí)驗(yàn)應(yīng)包含所有的實(shí)驗(yàn)應(yīng)包含所有的a b個(gè)組合。這樣，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果個(gè)組合。這樣，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析中可以考察各個(gè)因素相互影響時(shí)的效應(yīng)。的分析中可以考察各個(gè)因素相互影響時(shí)的效應(yīng)。6.3.

58、2 6.3.2 簡(jiǎn)單多因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)單多因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析1. 全面實(shí)驗(yàn)法全面實(shí)驗(yàn)法如果實(shí)驗(yàn)共有如果實(shí)驗(yàn)共有k個(gè)因素，每個(gè)因素都只有個(gè)因素，每個(gè)因素都只有m個(gè)水平，個(gè)水平，則全面實(shí)驗(yàn)要做則全面實(shí)驗(yàn)要做mk次實(shí)驗(yàn)。當(dāng)因素和水平數(shù)很大次實(shí)驗(yàn)。當(dāng)因素和水平數(shù)很大時(shí)，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，甚至難以實(shí)現(xiàn)。時(shí)，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，甚至難以實(shí)現(xiàn)。但它比單因素簡(jiǎn)單對(duì)比實(shí)驗(yàn)節(jié)約。但它比單因素簡(jiǎn)單對(duì)比實(shí)驗(yàn)節(jié)約。6.3.2 6.3.2 簡(jiǎn)單多因素試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)單多因素試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析1. 全面試驗(yàn)法全面試驗(yàn)法示例：示例：某化工廠想提高某化工產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，某化工廠想提高某化工產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，對(duì)工藝中三個(gè)主要因素各按三個(gè)水平進(jìn)行

59、試驗(yàn)，尋對(duì)工藝中三個(gè)主要因素各按三個(gè)水平進(jìn)行試驗(yàn)，尋求最適宜的操作條件。求最適宜的操作條件。 因素水平溫度壓力Pa加堿量kgTPm 1 2 3T1 (80 )T2(100)T3(120) P1(5.0) P2(6.0) P3(7.0)m 1(2.0)m2(2.5)m3(3.0)6.3.2 6.3.2 簡(jiǎn)單多因素試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)單多因素試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析全面試驗(yàn)法方案：全面試驗(yàn)法方案：如果因素、水平數(shù)增加，則試驗(yàn)次數(shù)急劇增加。如果因素、水平數(shù)增加，則試驗(yàn)次數(shù)急劇增加。例如，做一個(gè)例如，做一個(gè)6因素因素3水平的試驗(yàn)，就需水平的試驗(yàn)，就需36729次試驗(yàn)次試驗(yàn) 。6.3.2 6.3.2 簡(jiǎn)單多因素實(shí)驗(yàn)及

60、數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)單多因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析2. 隨機(jī)化區(qū)組實(shí)驗(yàn)隨機(jī)化區(qū)組實(shí)驗(yàn)又叫配伍設(shè)計(jì)。區(qū)組方法將可控因素與區(qū)組因素搭又叫配伍設(shè)計(jì)。區(qū)組方法將可控因素與區(qū)組因素搭配進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，減少區(qū)組因素對(duì)主要研究因素的影響。配進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，減少區(qū)組因素對(duì)主要研究因素的影響。隨機(jī)化區(qū)組是指將主要研究因素的各水平在區(qū)組內(nèi)隨隨機(jī)化區(qū)組是指將主要研究因素的各水平在區(qū)組內(nèi)隨機(jī)分布，用以消除區(qū)組內(nèi)的不確定因素的影響。機(jī)分布，用以消除區(qū)組內(nèi)的不確定因素的影響。6.3.2 6.3.2 簡(jiǎn)單多因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)單多因素實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析3. 拉丁方與正交拉丁方實(shí)驗(yàn)法拉丁方與正交拉丁方實(shí)驗(yàn)法當(dāng)實(shí)驗(yàn)因素多于三個(gè)時(shí)，隨著因素的增加，全面實(shí)驗(yàn)當(dāng)實(shí)驗(yàn)