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農機試驗設計 版權信息
- ISBN：9787511634719
- 條形碼：9787511634719 ; 978-7-5116-3471-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
農機試驗設計 內容簡介
《農機試驗設計》的內容十分豐富，應用非常廣泛，鑒于當今在生產和科研中使用多的是正交試驗設計、區組設計、回歸設計、均勻設計等，本書主要對以上常用方法進行介紹，并且以實用為原則，著重講述其原理和方法，并通過農機試驗的實例加以說明。
農機試驗設計 目錄
緒言（）
1農機試驗的正交試驗設計法（）
11農機正交試驗設計的基本方法和極差分析（）
111正交表（）
112正交試驗設計的基本方法（）
113應用實例（）
12有交互作用的正交試驗設計（）
121交互作用的概念（）
122考慮交互作用的試驗設計（）
123試驗結果的極差分析（）
13因素水平數不等的正交設計（）
131直接選用混合型正交表——并列法（）
132擬水平法（）
14多指標試驗的分析（）
141綜合平衡法（）
142綜合加權評分法（）
15實例分析（）
16思考題（）
2試驗數據的結構（）
21試驗數據的結構式（）
211單因素重復試驗的數據結構式（）
212雙因素試驗的數據結構式（）
22用數據結構式說明幾個問題（）
221說明正交設計極差分析的利弊（）
222說明正交試驗設計空白列可以估計誤差（）
223估計試驗結果的理論值（）
224利用試驗數據的給構式補償缺失數據（）
23思考題（）
3農機試驗的區組設計（）
31區組和區組設計（）
32農機非田間試驗的區組設計（）
33農機田間試驗的區組設計（）
331試驗地在一個方向有變化的區組設計（）
332試驗地在兩個方向上有變化的區組設計（）
34思考題（）
4方差分析（）
41單因素試驗的方差分析（）
411試驗誤差的總估計（）
412因素水平變動而引起試驗數據波動的估計（）
413試驗數據的總波動（）
414自由度和平均偏差平方和（）
415F比和顯著性檢驗（）
42正交試驗的方差分析（）
421無交互作用情況（）
422有交互作用的情況（）
423有重復試驗的情況（）
43不等水平正交試驗的方差分析（）
431混合型正交表試驗的方差分析（）
432擬水平法正交試驗的方差分析（）
44思考題（）
5回歸設計（）
51回歸設計的基本概念（）
511多項式回歸（）
512多元線性回歸（）
513由被動變主動（）
514因子水平的編碼（）
52一次回歸正交設計（）
521一次回歸正交設計（）
522數據分析（）
523零水平處的失擬檢驗（）
524含交互作用的模型（）
525快速登高法（）
526一次回歸正交設計的旋轉性（）
53二次回歸的中心組合設計（）
531中心組合設計方案（）
532中心組合設計方案的特點（）
54二次回歸正交設計（）
541二次中心組合設計的結構矩陣X與系數矩陣（）
542正交性的實現（）
543統計分析（）
55二次回歸旋轉設計（）
551旋轉性條件與非退化條件（）
552二次旋轉設計（）
553二次回歸正交旋轉設計（）
554二次回歸通用旋轉設計（）
555數據分析（）
6均勻設計（）
61均勻設計的概念及特點（）
62均勻設計與均勻設計表（）
621均勻設計（）
622均勻設計表（）
623均勻設計表的使用（）
624均勻性的度量（）
625均勻設計及數據分析（）
7Excel在試驗設計中的應用實例（）
71單因子的方差分析（）
72雙因子的方差分析（）
73多因子的方差分析（）
74回歸分析（）
741單因子回歸分析與方差分析（）
742雙因子回歸分析與方差分析（）
參考文獻（）
附錄1常用術語解釋（）
附錄2常用正交表（）
附錄3F分布臨界值表（）緒言（）
1農機試驗的正交試驗設計法（）
11農機正交試驗設計的基本方法和極差分析（）
111正交表（）
112正交試驗設計的基本方法（）
113應用實例（）
12有交互作用的正交試驗設計（）
121交互作用的概念（）
122考慮交互作用的試驗設計（）
123試驗結果的極差分析（）
13因素水平數不等的正交設計（）
131直接選用混合型正交表——并列法（）
132擬水平法（）
14多指標試驗的分析（）
141綜合平衡法（）
142綜合加權評分法（）
15實例分析（）
16思考題（）
2試驗數據的結構（）
21試驗數據的結構式（）
211單因素重復試驗的數據結構式（）
212雙因素試驗的數據結構式（）
22用數據結構式說明幾個問題（）
221說明正交設計極差分析的利弊（）
222說明正交試驗設計空白列可以估計誤差（）
223估計試驗結果的理論值（）
224利用試驗數據的給構式補償缺失數據（）
23思考題（）
3農機試驗的區組設計（）
31區組和區組設計（）
32農機非田間試驗的區組設計（）
33農機田間試驗的區組設計（）
331試驗地在一個方向有變化的區組設計（）
332試驗地在兩個方向上有變化的區組設計（）
34思考題（）
4方差分析（）
41單因素試驗的方差分析（）
411試驗誤差的總估計（）
412因素水平變動而引起試驗數據波動的估計（）
413試驗數據的總波動（）
414自由度和平均偏差平方和（）
415F比和顯著性檢驗（）
42正交試驗的方差分析（）
421無交互作用情況（）
422有交互作用的情況（）
423有重復試驗的情況（）
43不等水平正交試驗的方差分析（）
431混合型正交表試驗的方差分析（）
432擬水平法正交試驗的方差分析（）
44思考題（）
5回歸設計（）
51回歸設計的基本概念（）
511多項式回歸（）
512多元線性回歸（）
513由被動變主動（）
514因子水平的編碼（）
52一次回歸正交設計（）
521一次回歸正交設計（）
522數據分析（）
523零水平處的失擬檢驗（）
524含交互作用的模型（）
525快速登高法（）
526一次回歸正交設計的旋轉性（）
53二次回歸的中心組合設計（）
531中心組合設計方案（）
532中心組合設計方案的特點（）
54二次回歸正交設計（）
541二次中心組合設計的結構矩陣X與系數矩陣（）
542正交性的實現（）
543統計分析（）
55二次回歸旋轉設計（）
551旋轉性條件與非退化條件（）
552二次旋轉設計（）
553二次回歸正交旋轉設計（）
554二次回歸通用旋轉設計（）
555數據分析（）
6均勻設計（）
61均勻設計的概念及特點（）
62均勻設計與均勻設計表（）
621均勻設計（）
622均勻設計表（）
623均勻設計表的使用（）
624均勻性的度量（）
625均勻設計及數據分析（）
7Excel在試驗設計中的應用實例（）
71單因子的方差分析（）
72雙因子的方差分析（）
73多因子的方差分析（）
74回歸分析（）
741單因子回歸分析與方差分析（）
742雙因子回歸分析與方差分析（）
參考文獻（）
附錄1常用術語解釋（）
附錄2常用正交表（）
附錄3F分布臨界值表（）
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農機試驗設計 節選
1農機試驗的正交試驗設計法 11農機正交試驗設計的基本方法和極差分析 正交試驗設計，就是應用數學工作者編制的正交表來編排多因素試驗，并應用數理統計理論來分析試驗數據，從而以較少的試驗次數，得到全面信息的一種方法。 111正交表 正交表的種類很多，它是正交試驗法的基本工具，已制成不同規格供選用（詳見附表）。 正交表的通用符號：Ln(tq) L——正交表的代號； n——用該表可安排試驗條件的數目； q——用該表*多可能安排因素的數目； t——每個因素可以取的水平數目； tq——全面試驗搭配試驗條件的數目。 n、t、q都對應有具體數字。將通用符號代以具體數字成為各種正交表的代號：L4(23)、L8(27)、L16(215)、L9(34)、L27(313)等。 每1個表號都對應1個表格。*簡單的正交表是L4(23)表，如表1-1所示。 表1-1L4(23)正交表 列號 試驗號 1 2 3 1 2 3 4 1 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 下標n=4表示這個表有4橫行，每行是一種試驗條件，應用該表共要做4種不同條件的試驗，它們分別由試驗號1～4表示；括號內的指數q=3表示該表有3個縱列，*多可安排3個因素；括號中底數t=2表示每個因素可取2個水平。 在試驗號右面的一組字碼，表示該號試驗條件由不同因素水平具體組成。如第2號試驗由1、2、2組成，即由**因素的一水平，第二因素的二水平，第三因素的二水平組合成一組試驗條件。 任何一張正交表都有下列兩個特點。 （1）每1列中，不同的字碼出現的次數相等。如表L4(23)中，字碼“1” 和 “2”各出現2次。 （2）任意2列中，將同一橫行的兩個字碼看成有序數對時（即左邊的數放在前，右邊的數放在后，按這一次序排出的數對)，則必然組成完全有序數對，而且每種數對出現的次數相等。如表L4(23)中第1、3列組成一個完全有序數對：（1，1）、（2，2）、（1，2）、（2，1），其中每種數對均出現一次。 正交表的“正交”二字是從幾何學中2個向量正交的定義借用過來的，這里表示均衡的意思。正交表中每列所包括的字碼種數相同時，稱為同水平正交表，如L4(23)、L9(34)等。正交表中每列所包含的字碼種數不相同時，稱為混合水平正交表，如L8(41×24)、L16(44×23)等。用L16(44×23)表可安排4個四水平因素和3個二水平因素，共需做16種不同組合的試驗。 112正交試驗設計的基本方法 1121試驗方案的設計 如何設計試驗方案是正交試驗法的關鍵之一，現通過實例來說明。 例1-1在5HN–15暖風糧食烘干機的研究中，為了提高單位時間的糧食脫水率，降低烘干耗電量，對烘干機的導向管的結構參數進行試驗研究。我們假設因素之間沒有交互作用。 正交試驗方案的設計步驟如下。 （1）明確試驗目的，確定試驗指標：該例試驗目的是提高單位時間的糧食脫水率，降低烘干耗電量，所以確定試驗指標是耗電量（kW·h），指一次性干燥500kg糧食的耗電量。 （2）選因素、定水平：指標確定后，再確定影響試驗指標的因素及水平。對耗電量有影響的導向管結構參數有：導向管直徑（mm），導向管長度（mm），管開孔率（%）。因此可以確定3個因素（A：導向管直徑,B：導向管長度，C：導向管開孔率）。又根據已掌握的資料和經驗，決定對3個因素各考察兩個狀態。即各為2個水平（A1：190mm、A2：210mm；B1：3 020mm、B2：3 500mm；C1：06%、C2：09%）。具體列出因素、水平表如表1-2所示。 表1-2糧食烘干機械試驗的因素水平 因素水平 ABC 導向管直徑（mm）導向管長度（mm）管開孔率（%） 11903 02006 22103 50009 （3）選擇合適的正交表：根據該例是選定3個二水平因素，又不考慮交互作用，因此可選用*簡單的表。一般盡可能選用較小的正交表，以減少試驗工作量。 （4）確定試驗方案表：先作表頭設計。即把要考察的因素分別排到正交表的各列上，各列號改成各因素符號。再將表中的各列字碼換成對應因素的一水平、二水平，得到如表1-3所示的試驗方案表。 表1-3烘干機試驗方案 因素水平A 直徑（mm） （1） B 長度（mm） （2） C 開孔率（%） （3） 指標耗電量 （kW·h） yi 1A1 190 (1)B1 3 020 (1)C1 06(1) 2A1 190 (1)B2 3 500 (2)C2 09 (2) 3A2 210 (2)B1 3 020 (1)C2 09 (2) 4A2 210 (2)B2 3 500 (2)C1 06 (1) 試驗方案表具體給出了4個組合處理方案，即第1號試驗條件為導向管直徑190mm，導向管長度3 020mm，管開孔率06%；第2號試驗條件為導向管直徑190mm，導向管長度3 500mm，管開孔率09%……試驗方案確定后，要嚴格按照試驗號后面規定的試驗條件進行試驗，試驗后將試驗結果填在試驗指標欄內。須指出兩點：①試驗號是某種試驗條件的代號，而不是試驗順序。所以可以按照號碼順序進行試驗，也可以打亂這個順序，隨機地進行試驗。為了減少外界條件所引起的誤差，應盡可能將試驗順序隨機化。②試驗號的數目與試驗次數是2個概念。 在無重復試驗的情況下，試驗次數等于試驗號數。在有重復試驗的情況下，試驗次數等于試驗號數乘以重復次數。為了減少隨機誤差對試驗指標的影響，一般將每號試驗至少重復1次，用它們的均值作為指標值。 從這個試驗方案里我們可看出按正交表安排試驗有以下幾個特點。 （1）在任一列中每個因素的各個水平，在試驗中出現的次數相同（本例各出現兩次）。 （2）在任意2列間，同一橫行的任意兩因素的不同水平所有可能搭配組合都出現了，且出現次數相等（本例各出現一次）。 （3）當因素A取A1時：A1B1C1——試驗點1、A1B2C2——試驗點2，B、C兩因素的2個水平都出現了，且各出現一次；當因素A取A2時：A2B1C2——試驗點3、A2B2C1——試驗點4，B、C兩因素的2個水平也都出現了，且也各出現一次。這樣來看A因素由A1變化到A2時，其他因素B和C對指標的影響是相等的。因此比較這兩組數的差異，可以認為主要是由A因素的不同水平變化造成的。同樣，對因素B和C也有類似的情況。這就是所謂正交試驗法的綜合可比性。 （4）這是一種3個二水平因素的試驗，全面試驗有8種組合，可用一立方體表示所做試驗的范圍。每個因素的水平都用立方體的相應平面表示。見圖1-1。左、右兩平面表示A1、A2，上、下兩平面表示B2、B1，前、后兩平面表示C1、C2，各平面形成的8個頂點，表示8個全面組合試驗條件。按正交表來編排試驗只需做4次，這4個試驗點的分布特點是每個面上都有2個對角點，每個點在每個平面上都獨立占有2個邊。顯然這4個點在立方體上是均衡分布的，使每個試驗點都有很強的代表性。正因為這種試驗安排法有這些特點，才能做到試驗次數少，而信息不少，達到用部分組合試驗條件的試驗代表全面試驗的效果。 圖1-13個二水平因素全面試驗立方體 1122試驗結果的極差分析 經過試驗測得全部試驗數據后，如何科學地分析這些數據，從中得出正確的結論，這是正交設計法的另一重要內容。下面介紹一種綜合比較的極差分析法，也稱直觀分析法。 通過對試驗結果的分析，要解決4個問題。 （1）確定因素的主次，即被考察的因素中各個因素對指標影響的大小情況。 （2）分清水平的優劣，即各因素哪個水平對試驗指標影響*大。 （3）初選較優生產條件（或較優設計方案）。 （4）展望進一步試驗方向并確定*優生產條件。
農機試驗設計 作者簡介
韓長杰，男，副教授，現工作于新疆農業大學，主要從事農業機械設計的教學工作，本書的出版，希望讀者能學習到如何科學地、合理地編制試驗方案，掌握農機試驗研究中推廣應用試驗設計方法，對其試驗結果進行統計分析，將農機試驗工作變成是又好又省的一門學問。
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