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第1章 绪论1

1.1设计的价值1

1.2方案优化设计的作用1

1.3方案优化设计技术的发展2

第2章 误差理论与统计分布5

第1节 误差理论5

1.1有效数字与舍入误差5

1.2误差分类6

1.3绝对误差与相对误差8

1.4测量方法9

1.5误差传递及其应用10

第2节 变量的统计特征数15

2.1平均值15

2.2误差16

第3节 统计理论分布19

3.1正态分布19

3.2疏失误差的检验与判断22

3.3系统误差的判断27

3.4二项分布28

3.5泊松分布29

第4节 统计假设30

4.1总体参数估计31

4.2假设检验的原理与方法31

4.3系统误差的检验方法34

4.4随机误差的检验方法37

习题39

第3章 试验设计基础与全面设计41

第1节 试验设计基础41

1.1基本概念与定义41

1.2试验设计基本原则47

1.3统计模型48

1.4试验类型49

1.5试验设计基本方法50

第2节 全面试验设计51

2.1单因素设计52

2.2双因素设计52

2.3交互作用56

2.4两水平（2k因子）设计57

2.5主效应因素的确定58

习题59

第4章 正交设计60

第1节 正交表及其构造方法60

1.1正交表60

1.2正交表的构造方法60

第2节 正交试验设计63

2.1正交设计的基本方法63

2.2多指标的正交设计与分析65

2.3交互作用的正交设计与分析67

第3节 混合水平的正交试验设计68

3.1混合水平正交表及其用法69

3.2拟水平法70

3.3追加法71

3.4组合法72

习题73

第5章 方差分析74

第1节 方差分析基础74

1.1方差分析的基础和前提75

1.2单因素的方差分析75

1.3多重比较79

1.4不等水平两因素的方差分析84

第2节 正交设计中的方差分析87

2.1多因素的方差分析87

2.2带交互作用的方差分析89

2.3其他设计中的方差分析93

习题95

第6章 回归分析98

第1节 一元线性回归分析98

1.1回归方程的求解98

1.2相关系数99

1.3方差分析与检验101

1.4实例计算101

1.5试验指标的预报与控制102

第2节 一元非线性回归分析103

第3节 二元线性回归分析107

第4节 多元线性回归分析111

习题117

第7章 均匀设计法119

第1节 均匀设计的基本理论与方法119

1.1均匀设计的特点119

1.2均匀设计方法122

1.3混合水平的均匀设计124

第2节 均匀设计中的回归分析125

2.1回归方程的建立125

2.2回归方程的显著性检验与精度126

2.3标准回归系数126

习题130

第8章 回归设计（响应曲面设计）132

第1节 一次回归正交设计132

1.1基本原理132

1.2设计与数据处理方法134

1.3方差分析137

1.4失拟性检验138

1.5实例计算138

第2节 二次回归组合设计143

2.1基本原理143

2.2二次回归正交组合设计145

2.3实例计算148

第3节 二次回归连贯设计150

第4节 回归旋转设计154

4.1基本原理154

4.2旋转组合设计的通用性158

4.3二次回归旋转组合设计及统计分析159

4.4等径设计161

4.5实例计算161

习题163

第9章 混料设计166

第1节 单纯形格子设计168

1.1单纯形格子理论168

1.2无约束单纯形格子设计法169

1.3有约束单纯形格子设计法170

1.4单纯形格子设计法171

1.5实例计算172

第2节 单纯形重心设计174

2.1单纯形重心设计理论174

2.2单纯形重心设计法176

2.3有下界约束的单纯形重心设计法177

2.4极端顶点混料设计180

2.5 D-最优极端顶点混料设计184

第3节 配方均匀设计186

习题188

第10章 稳健设计189

第1节 稳健设计理论与方法189

1.1稳健设计的基本概念189

1.2稳健设计的本质与步骤191

1.3稳健设计的指标函数191

1.4稳健设计的因素分析192

第2节 稳健设计模型与指标函数193

2.1损失模型（Taguchi稳健设计）193

2.2其他模型196

2.3实例分析197

习题200

第11章 试验设计软件及其应用202

第1节 Excel在统计分析中的应用203

1.1 Excel的内置函数203

1.2 Excel工具库203

1.3 Excel在方差分析中的应用205

1.4 Excel在回归分析中的应用208

第2节 Minitab在统计分析中的应用216

2.1 Minitab简介216

2.2试验设计模型217

2.3关于试验设计模型的选用准则220

2.4试验设计的评估221

习题225

第12章 试验设计的应用典型案例分析226

第1节 水泥胶砂强度测试法误差分析的全因子试验设计226

1.1方案设计背景226

1.2试验方案设计227

1.3全因子试验设计模型分析229

1.4系统误差和环境误差对测试精确性的影响236

1.5结论239

第2节 响应曲面设计：水泥添加剂配方设计、优化及验证239

2.1方案设计背景239

2.2响应曲面试验设计设置240

2.3响应曲面设计模型分析242

2.4响应曲面设计的图形输出246

2.5响应曲面设计的多响应同步优化251

2.6结论254

第3节 混料设计：三异丙醇胺与水泥组分的相互作用对水泥强度的影响254

3.1方案设计背景254

3.2混料试验设计设置255

3.3混料试验设计的图形分析及解释257

3.4结论261

第4节 轻骨料混凝土配合比设计262

4.1骨料物性对轻骨料混凝土性能的影响262

4.2化学外加剂对轻骨料混凝土性能的影响268

附表1 正态分布表273

附表2 二项分布表274

附表3 t分布表278

附表4 x2分布表280

附表5 Fa（f1，f2）检验的临界值表281

附表6 常用正交表及其表头设计286

附表7 正交拉丁方表293

附表8 LSR检验q值表295

附表9 Duncan’s新复极差检验SSR值表296

附表10 相关系数R检验临界值表298

附表11 均匀设计表及其使用300

附表12 单纯形格子点设计表311

附表13 单纯形重心设计表313

附表14 配方均匀设计表314

参考文献324