電子科技大學(xué) 實驗設(shè)計方法 實驗報告

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1、 ?電子科技大學(xué) 實 驗 報 告 ? 學(xué)生姓名： 黎超群 學(xué) 號： 2011034010016 指導(dǎo)教師： 王守緒、何為 日 期： 2014年5月13日一、實驗室名稱： 211大樓 二、實驗項目名稱： 統(tǒng)計分析應(yīng)用軟件在優(yōu)化試驗設(shè)計中的應(yīng)用 三、實驗原理： 統(tǒng)計分析應(yīng)用軟件可以應(yīng)用在優(yōu)化試驗設(shè)計中以簡化運算，提高工作效率 四、實驗?zāi)康模? 1. 掌握“正交助手”應(yīng)用軟件在正交試驗統(tǒng)計分析法中的應(yīng)用 2. 熟悉Minitab、DPS統(tǒng)計分析應(yīng)用軟件在多元回歸分析中的應(yīng)用 3. 熟悉“均勻設(shè)計”

2、應(yīng)用軟件在均勻試驗設(shè)計以及分析方法中的應(yīng)用? 4. 加深對理論教學(xué)知識的理解 5. 更深刻理解試驗設(shè)計方法在實際工作中的應(yīng)用 五、實驗內(nèi)容： 1、用“正交設(shè)計助手”進(jìn)行正交實驗的極差分析和方差分析 2、用“正交設(shè)計助手”處理帶交互作用的正交試驗問題 3、minitab進(jìn)行正交實驗的方差分析 4、minitab處理多元回歸分析問題 5、“均勻設(shè)計”軟件解決均勻設(shè)計問題的一般流程 6、用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理正交實驗及回歸分析??? 六、實驗器材（設(shè)備、元器件）： 計算機、正交設(shè)計助手軟件、Minitab軟件、均勻設(shè)計軟件、DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 七、實驗步驟： Ⅰ.

3、 用“正交設(shè)計助手”進(jìn)行正交實驗的極差分析和方差分析 1.點擊文件→新建工程→右擊未命名工程→修改工程→鍵入用戶名→點擊實驗→新建實驗→填寫實驗名稱和描述→點擊旁邊選項卡選擇正交表（L934）→再點擊“因素與水平”選項卡填寫實驗因素和水平（圖1）→軟件自動完成實驗安排（圖2）→填寫實驗結(jié)果（圖3）→點擊分析→“直觀分析”得到極差分析結(jié)果（圖4）→點擊“因素指標(biāo)”得到各因素二元圖（圖5）→點擊“方差分析”→選擇誤差列為空白列得到方差分析結(jié)果（圖6）→實驗Ⅰ結(jié)束

4、 圖1 圖2 圖3 圖4 圖5 圖6 Ⅱ. 用“正交設(shè)計助手”處理帶交互作用的正交試驗問題 點擊新建實驗→填寫實驗名稱和描述→選擇正交表（L8 27）→填寫因素、交互作用和水平（圖1）→軟件自動安排實驗（圖2）→輸入實驗結(jié)果（圖3）→點擊“直觀分析

5、”得到極差分析結(jié)果（圖4）→點擊“交互作用”→選擇發(fā)生交互作用的A、B得到交互作用表（圖5）→點擊“方差分析”得到方差分析結(jié)果（圖6）→實驗Ⅱ結(jié)束 圖1 圖2 圖3 圖4 圖5 圖6 Ⅲ. minitab進(jìn)行正交實驗的方差分析 說明：因為輸入代碼軟件無反應(yīng)所以直接用菜單欄中的命令來實現(xiàn)本實驗 輸入四列數(shù)據(jù)（圖1）→點擊“統(tǒng)計”→

6、“方差分析”→“一般線性模型”→“響應(yīng)“項選D“模型”項依次選擇A B C點擊“確定”（圖2）→得到方差分析結(jié)果（圖3）→點擊“方差分析”→“單因子”→響應(yīng)項：D,因子：A得到A的各水平平均值和極差及各水平好壞對比（圖4）→B、C因素依次操作（結(jié)果未列出）→有交互作用正交實驗操作同上故未詳細(xì)說明→實驗Ⅲ結(jié)束 圖1 圖2 圖3 圖4 Ⅳ. minitab處理多元回歸分析問題 1.輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)（圖1）→點擊“統(tǒng)計”→“回歸”→“回歸”響應(yīng)項

7、為Y預(yù)期變量為A B C D→得到回歸分析結(jié)果（圖2）→由于D顯著性最弱所以剔除D重復(fù)上述操作得到結(jié)果（圖3）→C顯著性也較弱剔除C重復(fù)上述操作得到結(jié)果（圖4）→結(jié)論： 未剔除變量Y = 62.4 + 1.55 A + 0.510 B + 0.102 C - 0.144 D 均方差= 2.44601 回歸系數(shù)平方和= 98.2% 剔除變量C Y = 48.2 + 1.70 A + 0.657 B + 0.250 C 均方差= 2.31206 回歸系數(shù)平方和= 98.2% 剔除變量C D Y = 52.6 + 1.47 A + 0.662 B

8、 均方差= 2.40634 回歸系數(shù)平方和= 97.9% 由于第三個模型系數(shù)少所以即使其回歸系數(shù)平方和與均方差都不是最好水平（但都不低）仍然認(rèn)為第三個模型最好 2.對于多元非線性回歸的分析基本同上，區(qū)別是多了變量的高次冪作為新變量，分析時只需將這些高次冪看作變量進(jìn)行分析即可，方法同上故不贅述 圖1 圖2 圖3 圖4 Ⅴ. “均勻設(shè)計”軟件解決均勻設(shè)計問題的一般流程 說明：由于安裝軟件后閃退，試過在WinXP系統(tǒng)與win7系統(tǒng)中安裝

9、2.10與3.0版都無法解決，所以無法實現(xiàn)操作，只能根據(jù)實驗指導(dǎo)書與實驗課操作經(jīng)驗總結(jié)如下 點擊“試驗設(shè)計”欄目→考察指標(biāo)數(shù)為1，試驗因素數(shù)為4，運行的次數(shù)為12→選擇水平組合為12*6*6*6→點擊“指標(biāo)因素信息”按鈕→輸入指標(biāo)與因素的名稱和單位→手動輸入各個指標(biāo)因素的數(shù)據(jù)→點擊“多元回歸分析”按鈕→分別選中1*1、2*2、3*3、4*4的交互項→點擊“多元回歸分析”按鈕→查看運行結(jié)果→點擊“試驗優(yōu)化”→選擇“計算方法”為“單純形法”，“優(yōu)化方向”為“尋最大值”，“單純形初始點”為“最好點”，設(shè)定上限設(shè)定值和下限設(shè)定值指標(biāo)方向?qū)ぷ畲笾禃r輸入1，尋最小值時輸入-1→點擊“自動優(yōu)化實驗”按鈕→

10、得到優(yōu)化的試驗方案 Ⅵ. 用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理正交實驗及回歸分析 說明：學(xué)校網(wǎng)站上下載的軟件可運行，但注冊機不能運行，無法破解，因此無法正常運行（使用時軟件自動加入一些無關(guān)參數(shù)），因此本報告所用為互聯(lián)網(wǎng)下載的DPS 7.05版軟件并用相應(yīng)注冊機破解，由于版本不同，所以操作上可能與實驗指導(dǎo)書上的有所出入，特此說明。 點擊“實驗設(shè)計”→“正交設(shè)計表”→選擇“9處理3水平4因素”確定→得到相應(yīng)正交表→輸入實驗結(jié)果數(shù)據(jù)（圖1，此時特別注意切換輸入法為系統(tǒng)初始輸入法，既非用戶自己安裝的輸入法，否則軟件會卡死，正確輸入的數(shù)字應(yīng)為藍(lán)色圖中所示為錯誤輸入，為黑色）→選中要分析的數(shù)據(jù)（B4:F12）→

11、點擊“試驗統(tǒng)計”→“正交試驗方差分析”→之后，處理和空閑因子數(shù)為4，空閑因子所在列為E，多重比較方法選擇turkey法→點擊確定，得到結(jié)果（圖2）→進(jìn)行有交互作用的正交試驗的極差及方差分析時方法同上，只需把交互作用看作一個額外的因素即可，此不贅述→用dps數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行回歸分析時，先輸入數(shù)據(jù)（圖3）→選中數(shù)據(jù)→點擊“多元分析”→“線性分析”→“線性回歸”→“返回編輯”→得到結(jié)果（圖4） 圖1 圖2

12、 圖3 圖4 八、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果分析： 數(shù)據(jù)及結(jié)果分析如上圖所示? 九、實驗結(jié)論： 通過軟件可以輕松實現(xiàn)實驗安排與結(jié)果分析，大大提高工作效率 十、總結(jié)及心得體會：? 輸入數(shù)據(jù)時要仔細(xì)，因為一般數(shù)據(jù)偏差不大軟件是不會報錯的這樣如果最終發(fā)現(xiàn)有問題，要找到問題所在是很困難的??? 十一、對本實驗過程及方法、手段的改進(jìn)建議： 更新軟件版本，希望能提供正版軟件，或者已破解且可用的軟件，盡量支持高版本windows 報告評分： 指導(dǎo)教師簽字：