電子科技大學(xué) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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1、 ?電子科技大學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 ? 學(xué)生姓名： 黎超群 學(xué) 號(hào)： 2011034010016 指導(dǎo)教師： 王守緒、何為 日 期： 2014年5月13日一、實(shí)驗(yàn)室名稱： 211大樓 二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用軟件在優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 三、實(shí)驗(yàn)原理： 統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用軟件可以應(yīng)用在優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)中以簡(jiǎn)化運(yùn)算，提高工作效率 四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 1. 掌握“正交助手”應(yīng)用軟件在正交試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析法中的應(yīng)用 2. 熟悉Minitab、DPS統(tǒng)計(jì)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(jì)”

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

3、 用“正交設(shè)計(jì)助手”進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)的極差分析和方差分析 1.點(diǎn)擊文件→新建工程→右擊未命名工程→修改工程→鍵入用戶名→點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)→新建實(shí)驗(yàn)→填寫實(shí)驗(yàn)名稱和描述→點(diǎn)擊旁邊選項(xiàng)卡選擇正交表（L934）→再點(diǎn)擊“因素與水平”選項(xiàng)卡填寫實(shí)驗(yàn)因素和水平（圖1）→軟件自動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)安排（圖2）→填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖3）→點(diǎn)擊分析→“直觀分析”得到極差分析結(jié)果（圖4）→點(diǎn)擊“因素指標(biāo)”得到各因素二元圖（圖5）→點(diǎn)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(shí)驗(yàn)Ⅰ結(jié)束

4、 圖1 圖2 圖3 圖4 圖5 圖6 Ⅱ. 用“正交設(shè)計(jì)助手”處理帶交互作用的正交試驗(yàn)問題 點(diǎn)擊新建實(shí)驗(yàn)→填寫實(shí)驗(yàn)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(dòng)安排實(shí)驗(yàn)（圖2）→輸入實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖3）→點(diǎn)擊“直觀分析

5、”得到極差分析結(jié)果（圖4）→點(diǎn)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(diǎn)擊“方差分析”得到方差分析結(jié)果（圖6）→實(shí)驗(yàn)Ⅱ結(jié)束 圖1 圖2 圖3 圖4 圖5 圖6 Ⅲ. minitab進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)的方差分析 說明：因?yàn)檩斎氪a軟件無反應(yīng)所以直接用菜單欄中的命令來實(shí)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn) 輸入四列數(shù)據(jù)（圖1）→點(diǎn)擊“統(tǒng)計(jì)”→

6、“方差分析”→“一般線性模型”→“響應(yīng)“項(xiàng)選D“模型”項(xiàng)依次選擇A B C點(diǎn)擊“確定”（圖2）→得到方差分析結(jié)果（圖3）→點(diǎn)擊“方差分析”→“單因子”→響應(yīng)項(xiàng)：D,因子：A得到A的各水平平均值和極差及各水平好壞對(duì)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(shí)驗(yàn)操作同上故未詳細(xì)說明→實(shí)驗(yàn)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(diǎn)擊“統(tǒng)計(jì)”→“回歸”→“回歸”響應(yīng)項(xiàng)

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(gè)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(gè)模型最好 2.對(duì)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(shí)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(jì)”軟件解決均勻設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)操作，只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書與實(shí)驗(yàn)課操作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下 點(diǎn)擊“試驗(yàn)設(shè)計(jì)”欄目→考察指標(biāo)數(shù)為1，試驗(yàn)因素?cái)?shù)為4，運(yùn)行的次數(shù)為12→選擇水平組合為12*6*6*6→點(diǎn)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(dòng)輸入各個(gè)指標(biāo)因素的數(shù)據(jù)→點(diǎn)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(xiàng)→點(diǎn)擊“多元回歸分析”按鈕→查看運(yùn)行結(jié)果→點(diǎn)擊“試驗(yàn)優(yōu)化”→選擇“計(jì)算方法”為“單純形法”，“優(yōu)化方向”為“尋最大值”，“單純形初始點(diǎn)”為“最好點(diǎn)”，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(shí)輸入1，尋最小值時(shí)輸入-1→點(diǎn)擊“自動(dòng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)”按鈕→

10、得到優(yōu)化的試驗(yàn)方案 Ⅵ. 用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理正交實(shí)驗(yàn)及回歸分析 說明：學(xué)校網(wǎng)站上下載的軟件可運(yùn)行，但注冊(cè)機(jī)不能運(yùn)行，無法破解，因此無法正常運(yùn)行（使用時(shí)軟件自動(dòng)加入一些無關(guān)參數(shù)），因此本報(bào)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(cè)機(jī)破解，由于版本不同，所以操作上可能與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的有所出入，特此說明。 點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”→“正交設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)（圖1，此時(shí)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(huì)卡死，正確輸入的數(shù)字應(yīng)為藍(lán)色圖中所示為錯(cuò)誤輸入，為黑色）→選中要分析的數(shù)據(jù)（B4:F12）→

11、點(diǎn)擊“試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)”→“正交試驗(yàn)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(diǎn)擊確定，得到結(jié)果（圖2）→進(jìn)行有交互作用的正交試驗(yàn)的極差及方差分析時(shí)方法同上，只需把交互作用看作一個(gè)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(shí)，先輸入數(shù)據(jù)（圖3）→選中數(shù)據(jù)→點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)論： 通過軟件可以輕松實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)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(huì)：? 輸入數(shù)據(jù)時(shí)要仔細(xì)，因?yàn)橐话銛?shù)據(jù)偏差不大軟件是不會(huì)報(bào)錯(cuò)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(duì)本實(shí)驗(yàn)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(bào)告評(píng)分： 指導(dǎo)教師簽字：