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农机试验设计 版权信息
- ISBN：9787511634719
- 条形码：9787511634719 ; 978-7-5116-3471-9
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
农机试验设计 内容简介
《农机试验设计》的内容十分丰富，应用非常广泛，鉴于当今在生产和科研中使用多的是正交试验设计、区组设计、回归设计、均匀设计等，本书主要对以上常用方法进行介绍，并且以实用为原则，着重讲述其原理和方法，并通过农机试验的实例加以说明。
农机试验设计 目录
绪言（）
1农机试验的正交试验设计法（）
11农机正交试验设计的基本方法和极差分析（）
111正交表（）
112正交试验设计的基本方法（）
113应用实例（）
12有交互作用的正交试验设计（）
121交互作用的概念（）
122考虑交互作用的试验设计（）
123试验结果的极差分析（）
13因素水平数不等的正交设计（）
131直接选用混合型正交表——并列法（）
132拟水平法（）
14多指标试验的分析（）
141综合平衡法（）
142综合加权评分法（）
15实例分析（）
16思考题（）
2试验数据的结构（）
21试验数据的结构式（）
211单因素重复试验的数据结构式（）
212双因素试验的数据结构式（）
22用数据结构式说明几个问题（）
221说明正交设计极差分析的利弊（）
222说明正交试验设计空白列可以估计误差（）
223估计试验结果的理论值（）
224利用试验数据的给构式补偿缺失数据（）
23思考题（）
3农机试验的区组设计（）
31区组和区组设计（）
32农机非田间试验的区组设计（）
33农机田间试验的区组设计（）
331试验地在一个方向有变化的区组设计（）
332试验地在两个方向上有变化的区组设计（）
34思考题（）
4方差分析（）
41单因素试验的方差分析（）
411试验误差的总估计（）
412因素水平变动而引起试验数据波动的估计（）
413试验数据的总波动（）
414自由度和平均偏差平方和（）
415F比和显著性检验（）
42正交试验的方差分析（）
421无交互作用情况（）
422有交互作用的情况（）
423有重复试验的情况（）
43不等水平正交试验的方差分析（）
431混合型正交表试验的方差分析（）
432拟水平法正交试验的方差分析（）
44思考题（）
5回归设计（）
51回归设计的基本概念（）
511多项式回归（）
512多元线性回归（）
513由被动变主动（）
514因子水平的编码（）
52一次回归正交设计（）
521一次回归正交设计（）
522数据分析（）
523零水平处的失拟检验（）
524含交互作用的模型（）
525快速登高法（）
526一次回归正交设计的旋转性（）
53二次回归的中心组合设计（）
531中心组合设计方案（）
532中心组合设计方案的特点（）
54二次回归正交设计（）
541二次中心组合设计的结构矩阵X与系数矩阵（）
542正交性的实现（）
543统计分析（）
55二次回归旋转设计（）
551旋转性条件与非退化条件（）
552二次旋转设计（）
553二次回归正交旋转设计（）
554二次回归通用旋转设计（）
555数据分析（）
6均匀设计（）
61均匀设计的概念及特点（）
62均匀设计与均匀设计表（）
621均匀设计（）
622均匀设计表（）
623均匀设计表的使用（）
624均匀性的度量（）
625均匀设计及数据分析（）
7Excel在试验设计中的应用实例（）
71单因子的方差分析（）
72双因子的方差分析（）
73多因子的方差分析（）
74回归分析（）
741单因子回归分析与方差分析（）
742双因子回归分析与方差分析（）
参考文献（）
附录1常用术语解释（）
附录2常用正交表（）
附录3F分布临界值表（）绪言（）
1农机试验的正交试验设计法（）
11农机正交试验设计的基本方法和极差分析（）
111正交表（）
112正交试验设计的基本方法（）
113应用实例（）
12有交互作用的正交试验设计（）
121交互作用的概念（）
122考虑交互作用的试验设计（）
123试验结果的极差分析（）
13因素水平数不等的正交设计（）
131直接选用混合型正交表——并列法（）
132拟水平法（）
14多指标试验的分析（）
141综合平衡法（）
142综合加权评分法（）
15实例分析（）
16思考题（）
2试验数据的结构（）
21试验数据的结构式（）
211单因素重复试验的数据结构式（）
212双因素试验的数据结构式（）
22用数据结构式说明几个问题（）
221说明正交设计极差分析的利弊（）
222说明正交试验设计空白列可以估计误差（）
223估计试验结果的理论值（）
224利用试验数据的给构式补偿缺失数据（）
23思考题（）
3农机试验的区组设计（）
31区组和区组设计（）
32农机非田间试验的区组设计（）
33农机田间试验的区组设计（）
331试验地在一个方向有变化的区组设计（）
332试验地在两个方向上有变化的区组设计（）
34思考题（）
4方差分析（）
41单因素试验的方差分析（）
411试验误差的总估计（）
412因素水平变动而引起试验数据波动的估计（）
413试验数据的总波动（）
414自由度和平均偏差平方和（）
415F比和显著性检验（）
42正交试验的方差分析（）
421无交互作用情况（）
422有交互作用的情况（）
423有重复试验的情况（）
43不等水平正交试验的方差分析（）
431混合型正交表试验的方差分析（）
432拟水平法正交试验的方差分析（）
44思考题（）
5回归设计（）
51回归设计的基本概念（）
511多项式回归（）
512多元线性回归（）
513由被动变主动（）
514因子水平的编码（）
52一次回归正交设计（）
521一次回归正交设计（）
522数据分析（）
523零水平处的失拟检验（）
524含交互作用的模型（）
525快速登高法（）
526一次回归正交设计的旋转性（）
53二次回归的中心组合设计（）
531中心组合设计方案（）
532中心组合设计方案的特点（）
54二次回归正交设计（）
541二次中心组合设计的结构矩阵X与系数矩阵（）
542正交性的实现（）
543统计分析（）
55二次回归旋转设计（）
551旋转性条件与非退化条件（）
552二次旋转设计（）
553二次回归正交旋转设计（）
554二次回归通用旋转设计（）
555数据分析（）
6均匀设计（）
61均匀设计的概念及特点（）
62均匀设计与均匀设计表（）
621均匀设计（）
622均匀设计表（）
623均匀设计表的使用（）
624均匀性的度量（）
625均匀设计及数据分析（）
7Excel在试验设计中的应用实例（）
71单因子的方差分析（）
72双因子的方差分析（）
73多因子的方差分析（）
74回归分析（）
741单因子回归分析与方差分析（）
742双因子回归分析与方差分析（）
参考文献（）
附录1常用术语解释（）
附录2常用正交表（）
附录3F分布临界值表（）
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农机试验设计 节选
1农机试验的正交试验设计法 11农机正交试验设计的基本方法和极差分析 正交试验设计，就是应用数学工作者编制的正交表来编排多因素试验，并应用数理统计理论来分析试验数据，从而以较少的试验次数，得到全面信息的一种方法。 111正交表 正交表的种类很多，它是正交试验法的基本工具，已制成不同规格供选用（详见附表）。 正交表的通用符号：Ln(tq) L——正交表的代号； n——用该表可安排试验条件的数目； q——用该表*多可能安排因素的数目； t——每个因素可以取的水平数目； tq——全面试验搭配试验条件的数目。 n、t、q都对应有具体数字。将通用符号代以具体数字成为各种正交表的代号：L4(23)、L8(27)、L16(215)、L9(34)、L27(313)等。 每1个表号都对应1个表格。*简单的正交表是L4(23)表，如表1-1所示。 表1-1L4(23)正交表 列号 试验号 1 2 3 1 2 3 4 1 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 下标n=4表示这个表有4横行，每行是一种试验条件，应用该表共要做4种不同条件的试验，它们分别由试验号1～4表示；括号内的指数q=3表示该表有3个纵列，*多可安排3个因素；括号中底数t=2表示每个因素可取2个水平。 在试验号右面的一组字码，表示该号试验条件由不同因素水平具体组成。如第2号试验由1、2、2组成，即由**因素的一水平，第二因素的二水平，第三因素的二水平组合成一组试验条件。 任何一张正交表都有下列两个特点。 （1）每1列中，不同的字码出现的次数相等。如表L4(23)中，字码“1” 和 “2”各出现2次。 （2）任意2列中，将同一横行的两个字码看成有序数对时（即左边的数放在前，右边的数放在后，按这一次序排出的数对)，则必然组成完全有序数对，而且每种数对出现的次数相等。如表L4(23)中第1、3列组成一个完全有序数对：（1，1）、（2，2）、（1，2）、（2，1），其中每种数对均出现一次。 正交表的“正交”二字是从几何学中2个向量正交的定义借用过来的，这里表示均衡的意思。正交表中每列所包括的字码种数相同时，称为同水平正交表，如L4(23)、L9(34)等。正交表中每列所包含的字码种数不相同时，称为混合水平正交表，如L8(41×24)、L16(44×23)等。用L16(44×23)表可安排4个四水平因素和3个二水平因素，共需做16种不同组合的试验。 112正交试验设计的基本方法 1121试验方案的设计 如何设计试验方案是正交试验法的关键之一，现通过实例来说明。 例1-1在5HN–15暖风粮食烘干机的研究中，为了提高单位时间的粮食脱水率，降低烘干耗电量，对烘干机的导向管的结构参数进行试验研究。我们假设因素之间没有交互作用。 正交试验方案的设计步骤如下。 （1）明确试验目的，确定试验指标：该例试验目的是提高单位时间的粮食脱水率，降低烘干耗电量，所以确定试验指标是耗电量（kW·h），指一次性干燥500kg粮食的耗电量。 （2）选因素、定水平：指标确定后，再确定影响试验指标的因素及水平。对耗电量有影响的导向管结构参数有：导向管直径（mm），导向管长度（mm），管开孔率（%）。因此可以确定3个因素（A：导向管直径,B：导向管长度，C：导向管开孔率）。又根据已掌握的资料和经验，决定对3个因素各考察两个状态。即各为2个水平（A1：190mm、A2：210mm；B1：3 020mm、B2：3 500mm；C1：06%、C2：09%）。具体列出因素、水平表如表1-2所示。 表1-2粮食烘干机械试验的因素水平 因素水平 ABC 导向管直径（mm）导向管长度（mm）管开孔率（%） 11903 02006 22103 50009 （3）选择合适的正交表：根据该例是选定3个二水平因素，又不考虑交互作用，因此可选用*简单的表。一般尽可能选用较小的正交表，以减少试验工作量。 （4）确定试验方案表：先作表头设计。即把要考察的因素分别排到正交表的各列上，各列号改成各因素符号。再将表中的各列字码换成对应因素的一水平、二水平，得到如表1-3所示的试验方案表。 表1-3烘干机试验方案 因素水平A 直径（mm） （1） B 长度（mm） （2） C 开孔率（%） （3） 指标耗电量 （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) 试验方案表具体给出了4个组合处理方案，即第1号试验条件为导向管直径190mm，导向管长度3 020mm，管开孔率06%；第2号试验条件为导向管直径190mm，导向管长度3 500mm，管开孔率09%……试验方案确定后，要严格按照试验号后面规定的试验条件进行试验，试验后将试验结果填在试验指标栏内。须指出两点：①试验号是某种试验条件的代号，而不是试验顺序。所以可以按照号码顺序进行试验，也可以打乱这个顺序，随机地进行试验。为了减少外界条件所引起的误差，应尽可能将试验顺序随机化。②试验号的数目与试验次数是2个概念。 在无重复试验的情况下，试验次数等于试验号数。在有重复试验的情况下，试验次数等于试验号数乘以重复次数。为了减少随机误差对试验指标的影响，一般将每号试验至少重复1次，用它们的均值作为指标值。 从这个试验方案里我们可看出按正交表安排试验有以下几个特点。 （1）在任一列中每个因素的各个水平，在试验中出现的次数相同（本例各出现两次）。 （2）在任意2列间，同一横行的任意两因素的不同水平所有可能搭配组合都出现了，且出现次数相等（本例各出现一次）。 （3）当因素A取A1时：A1B1C1——试验点1、A1B2C2——试验点2，B、C两因素的2个水平都出现了，且各出现一次；当因素A取A2时：A2B1C2——试验点3、A2B2C1——试验点4，B、C两因素的2个水平也都出现了，且也各出现一次。这样来看A因素由A1变化到A2时，其他因素B和C对指标的影响是相等的。因此比较这两组数的差异，可以认为主要是由A因素的不同水平变化造成的。同样，对因素B和C也有类似的情况。这就是所谓正交试验法的综合可比性。 （4）这是一种3个二水平因素的试验，全面试验有8种组合，可用一立方体表示所做试验的范围。每个因素的水平都用立方体的相应平面表示。见图1-1。左、右两平面表示A1、A2，上、下两平面表示B2、B1，前、后两平面表示C1、C2，各平面形成的8个顶点，表示8个全面组合试验条件。按正交表来编排试验只需做4次，这4个试验点的分布特点是每个面上都有2个对角点，每个点在每个平面上都独立占有2个边。显然这4个点在立方体上是均衡分布的，使每个试验点都有很强的代表性。正因为这种试验安排法有这些特点，才能做到试验次数少，而信息不少，达到用部分组合试验条件的试验代表全面试验的效果。 图1-13个二水平因素全面试验立方体 1122试验结果的极差分析 经过试验测得全部试验数据后，如何科学地分析这些数据，从中得出正确的结论，这是正交设计法的另一重要内容。下面介绍一种综合比较的极差分析法，也称直观分析法。 通过对试验结果的分析，要解决4个问题。 （1）确定因素的主次，即被考察的因素中各个因素对指标影响的大小情况。 （2）分清水平的优劣，即各因素哪个水平对试验指标影响*大。 （3）初选较优生产条件（或较优设计方案）。 （4）展望进一步试验方向并确定*优生产条件。
农机试验设计 作者简介
韩长杰，男，副教授，现工作于新疆农业大学，主要从事农业机械设计的教学工作，本书的出版，希望读者能学习到如何科学地、合理地编制试验方案，掌握农机试验研究中推广应用试验设计方法，对其试验结果进行统计分析，将农机试验工作变成是又好又省的一门学问。
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