实验设计与分析(第6版)(图灵数学·统计学丛书)(Design and analysis of experiments)
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品牌: 蒙哥马利
基本信息·出版社：人民邮电出版社
·页码：548 页
·出版日期：2009年
·ISBN：7115192340/9787115192349
·条形码：9787115192349
·包装版本：1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：图灵数学·统计学丛书
·外文书名：Design and analysis of experiments
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内容简介《实验设计与分析》(第6版)作为实验设计与分析领域的名著，是作者在亚利桑那州立大学、华盛顿大学和佐治亚理工学院三所大学近40年实验设计教学经验的基础上编写的。《实验设计与分析》(第6版)内容广泛，实例丰富，包括简单比较试验、析因设计、分式析因设计、拟合回归模型、响应曲面方法和设计、稳健参数设计和过程稳健性研究、含随机因子的实验、嵌套设计和裂区设计等。《实验设计与分析》(第6版)可作为自然科学研究人员、工程技术人员、管理人员进行科学实验设计与分析的参考书，也可作为农林类、医学类、生物类、统计类的教师和高年级本科生和研究生的教学参考用书。
媒体推荐“实验设计的经典教材和实用参考书，学生们会发现，在上完课进入到实际工作中以后，你还需要经常参考书中的相关理论、方法和技巧。”
——Quality&Reliability Engineering Internation杂志
“这是实验设计领域最权威的一本书，全面、透彻而且非常实用。”
——Michael R．Chernick，著名统计学家，Bootsfrap Methods一书作者
编辑推荐《实验设计与分析》(第6版)是实验设计与分析课程的经典教材，凝聚了作者在美国多所名校近40年的教学经验，同时充分展现了作者将统计实验方法应用于各行各业实际项目的丰富工程实践经验。已被美国麻省理工学院、普度大学、华盛顿大学、英国曼彻斯特大学和中国台湾大学等世界众多高校广泛采用，并深受广大工程科技人员的欢迎。原版销量累计已经超过10万册。
《实验设计与分析》(第6版)讲述了设计、实施和分析实验以改善产品与过程性能的高效方法，说明了如何使用统计实验进行产品的设计与开发、改进生产过程、获取系统特征和优化的信息。
《实验设计与分析》(第6版)特色：
注重与信息技术相结合，给出了DesiEn—Expert和Mimtab两种软件的输出结果。
内容全面，实例丰富，选材新颖。
《实验设计与分析》(第6版)网站提供了大量的支持性资源和补充材料，有利于读者深入学习。
目录
~第1章 引言1
1.1 实验策略1
1.2 实验设计的一些典型应用6
1.3 基本原理8
1.4 设计实验指南10
1.5 统计设计简史14
1.6 小结：在实验中使用统计方法16
1.7 思考题16
第2章 简单比较实验17
2.1 引言17
2.2 基本统计概念18
2.3 抽样与抽样分布21
2.4 关于均值差的推断,随机化设计26
2.4.1 假设检验26
2.4.2 样本量的选取32
2.4.3 置信区间34
2.4.4 б2/1≠б2/2的情形36
2.4.5 б2/1与б2/2为已知的情形36
2.4.6 均值与已知值的比较37
2.4.7 小结37
2.5 关于均值差的推断,配对比较设计38
2.5.1 配对比较问题38
2.5.2 配对比较设计的优点40
2.6 正态分布方差的推断42
2.7 思考题43
第3章 单因子实验：方差分析48
3.1 一个例子48
3.2 方差分析50
3.3 固定效应模型的分析52
3.3.1 总平方和的分解53
3.3.2 统计分析55
3.3.3 模型参数的估计59
3.3.4 不平衡数据60
3.4 模型适合性检验60
3.4.1 正态性假设61
3.4.2 依时间序列的残差图62
3.4.3 残差与拟合值的关系图 63
3.4.4 残差与其他变量的关系图67
3.5 结果的实际解释68
3.5.1 回归模型68
3.5.2 处理均值的比较70
3.5.3 均值的图解比较法70
3.5.4 对照法71
3.5.5 正交对照法73
3.5.6 用来比较全部对照的Schefè方法74
3.5.7 处理均值的配对比较法76
3.5.8 将各个处理均值与一个控制进行比较78
3.6 计算机输出示例79
3.7 确定样本量82
3.7.1 抽检特性曲线82
3.7.2 规定标准差的增量84
3.7.3 置信区间的估计方法85
3.8 寻找分散效应85
3.9 方差分析的回归处理法87
3.9.1 模型参数的最小二乘估计87
3.9.2 一般回归显著性检验88
3.10 方差分析中的非参数方法90
3.10.1 Kruskal-Wallis 检验法90
3.10.2 关于秩变换的一般评论91
3.11 思考题91
第4章 随机化区组, 拉丁方, 以及有关的设计98
4.1 随机化完全区组设计98
4.1.1 RCBD的统计分析99
4.1.2 模型适合性检验105
4.1.3 随机化完全区组设计的一些其他方面107
4.1.4 估计模型参数和一般回归显著性检验109
4.2 拉丁方设计112
4.3 正交拉丁方设计117
4.4 平衡不完全区组设计119
4.4.1 BIBD的统计分析120
4.4.2 参数的最小二乘估计125
4.4.3 BIBD中内部信息的恢复125
4.5 思考题128
第5章 析因设计导引134
5.1 基本定义与原理134
5.2 析因设计的优点137
5.3 二因子析因设计138
5.3.1 一个例子138
5.3.2 固定效应模型的统计分析140
5.3.3 模型适合性检验146
5.3.4 估计模型参数147
5.3.5 样本量的选择148
5.3.6 假定在二因子模型中没有交互作用149
5.3.7 每单元一个观测值150
5.4 一般的析因设计152
5.5 拟合响应曲线与曲面157
5.6 析因设计中的区组化161
5.7 思考题165
第6章2^k析因设计171
6.1 引言171
6.2 2^2设计171
6.3 2^3设计178
6.4 一般的2^k设计189
6.5 2^k设计的单次重复191
6.6 附加中心点的2^k 设计208
6.7 使用规范化设计变量的理由212
6.8 思考题214
第7章2^k析因实验的区组设计和混区设计225
7.1 引言225
7.2 重复的2^k析因实验的区组设计225
7.3 2^k析因实验的混区设计226
7.4 二区组的2^k 析因实验的混区设计226
7.5 区组化重要性的另一个例证231
7.6 四区组的2^k析因实验的混区设计233
7.7 2^k个区组的2^k析因实验的混区设计234
7.8 部分混区设计236
7.9 思考题238
第8章 二水平分式析因设计239
8.1 引言239
8.2 2^k析因设计的1/2分式设计240
8.2.1 定义与基本原理240
8.2.2 设计分辨度242
8.2.3 1/2分式设计的构造与分析242
8.3 2^k析因设计的1/4分式设计251
8.4 一般的2^k-p分式析因设计257
8.4.1 设计的选择257
8.4.2 2^k-p分式析因设计的分析259
8.4.3 分式析因设计的区组化260
8.5 分辨度为Ⅲ的设计264
8.5.1 分辨度为Ⅲ的设计的构造264
8.5.2 折叠分辨度为Ⅲ的分式设计以分离别名效应266
8.5.3 Plackett——Burman设计269
8.6 分辨度为Ⅳ和Ⅴ的设计272
8.6.1 分辨度为Ⅳ的设计272
8.6.2 分辨度为Ⅳ的设计的序贯实验275
8.6.3 分辨度为Ⅴ的设计281
8.7 超饱和设计283
8.8 小结284
8.9 思考题284
第9章 三水平和混合水平析因设计与分式析因设计296
9.1 3^k析因设计296
9.1.1 3^k设计的记号和引进动机296
9.1.2 3^2设计297
9.1.3 3^3设计299
9.1.4 一般的3^k设计302
9.2 3^k析因设计的混区设计303
9.2.1 三区组的3^k析因设计303
9.2.2 九区组的3^k析因设计306
9.2.3 3^p个区组的3^k析因设计307
9.3 3^k析因设计的分式重复308
9.3.1 3^k析因设计的\frac13分式设计308
9.3.2 其他的3^k-p分式析因设计310
9.4 混合水平的析因设计312
9.4.1 二水平和三水平的因子312
9.4.2 二水平和四水平的因子313
9.5 思考题314
第10章 拟合回归模型319
10.1 引言319
10.2 线性回归模型319
10.3 线性回归模型的参数估计320
10.4 多元回归的假设检验332
10.4.1 回归的显著性检验332
10.4.2 回归系数的个别检验和分组检验334
10.5 多元回归的置信区间337
10.5.1 单个回归系数的置信区间337
10.5.2 平均响应的置信区间337
10.6 新响应观测的预测338
10.7 回归模型的诊断339
10.7.1 尺度残差和PRESS339
10.7.2 影响诊断341
10.8 拟合不足检验342
10.9 思考题344
第11章 响应曲面法与设计347
11.1 响应曲面法引言347
11.2 最速上升法349
11.3 二阶响应曲面的分析354
11.3.1 稳定点的位置354
11.3.2 响应曲面的刻画356
11.3.3 岭系统362
11.3.4 多重响应362
11.4 拟合响应曲面的实验设计366
11.4.1 拟合一阶模型的设计367
11.4.2 拟合二阶模型的设计367
11.4.3 响应曲面设计的区组化373
11.4.4 计算机生成(最优)设计376
11.5 混料实验380
11.6 调优运算388
11.7 思考题392
第12章 稳健参数设计与过程稳健性研究398
12.1 引言398
12.2 直积表设计399
12.3 直积表设计的分析401
12.4 组合表设计及响应模型法403
12.5 设计的选择408
12.6 思考题411
第13章 含随机因子的实验415
13.1 随机效应模型415
13.2 含随机因子的二因子析因设计420
13.3 二因子混合模型423
13.4 含随机效应的样本量的确定428
13.5 期望均方的计算法则429
13.6 近似F检验432
13.7 关于方差分量估计的一些其他论题438
13.7.1 方差分量的近似置信区间438
13.7.2 修正的大样本方法440
13.7.3 方差分量的最大似然估计441
13.8 思考题445
第14章 嵌套设计和裂区设计450
14.1 二级嵌套设计450
14.1.1 统计分析451
14.1.2 诊断检测455
14.1.3 方差分量456
14.1.4 交错嵌套设计457
14.2 一般的m级嵌套设计457
14.3 含被套因子和交叉因子的设计459
14.4 裂区设计463
14.5 裂区设计的其他变形468
14.5.1 多于两个因子的裂区设计468
14.5.2 裂裂区设计471
14.5.3 带裂区设计473
14.6 思考题474
第15章 其他设计与分析论题480
15.1 非正态响应与变换480
15.1.1 选择一个变换：Box-Cox方法480
15.1.2 广义线性模型482
15.2 析因设计中的不平衡数据489
15.2.1 成比例的数据：简单的情况490
15.2.2 近似方法491
15.2.3 精确方法492
15.3 协方差分析493
15.3.1 方法说明494
15.3.2 计算机输出500
15.3.3 用一般线性回归显著性检验进行推导501
15.3.4 含协变量的析因实验503
15.4 重复测量507
15.5 思考题509
参考文献 (图灵网站下载)
附录512
索引545
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序言这是一本论述实验设计与分析的入门教科书。它是基于我40年来在亚利桑那州立大学、华盛顿大学和佐治亚理工学院讲授实验设计方面的大学课程而写成的，它还包括了我在专业实践中认为有用的实验设计方法，多年来我在自然科学和工程等诸多领域内担任统计顾问，并涉足产品实现过程。
本书供学完统计方法基础课程的读者使用，读者至少应掌握描述性统计技术、正态分布、置信区间以及关于均值和方差的假设检验的基本知识和有关概念。第10章至第12章的部分内容要求读者熟知矩阵代数。
因为所需的预备知识相对适中，所以本书可以作为工
文摘研究者几乎在所有的研究领域中都会进行实验，通常是为了探究一个特定过程或系统。从字面意义上说，一次实验就是一次试验(test)。更正式的说法是，我们可以定义一次实验(experiment)是一次试验或一系列试验，在实验中通过对某一过程或系统的输入变量作一些有目的的改变，以便能够观测到和识别出可在输出响应中观测到的变化的缘由。
本书讲解实验的设计、实施以及结果数据分析，以便能够得到有效且客观的结论，我们重点关注工程学和科学方面的实验。实验在包括新产品设计和配方、制造过程(process)开发以及过程改进在内的产品实现(product realization)中起着重要的作用，多数情况下是为了开发一种稳健的(robust)过程，即受外部变异性来源影响最小的过程。
举一个实验的例子，假设一位冶金工程师想要研究两种不同的淬火工艺（油淬和盐水淬）对一种铝合金的效应。在这里，实验者的目的是确定哪种淬火溶液能使得这种特殊合金的硬度最大。工程师决定对每种淬火介质都提供若干合金试件并在淬火后测量试件的硬度，以试件在每种淬火溶液中处理之后的平均硬度来确定哪一种溶液是最好的。
