试验设计习题及答案,DOC
实验设计练习题-1
实例：1. 试验不同配方的减肥药a1和a2，28名肥胖自愿者参与试验。
以服用减肥药4周后体重下降值为观察指标。
采用何种设计方案？试述该设计步骤。
2．欲研究A、B两种高血压病治疗方案的疗效有无差别。
现将20名高血压患者随机分为两组，其中10名患者以A-B-A的顺序接受治疗；另外10名患者则以B-A-B顺序治疗。
采用该种设计？需要考虑哪些问题？3．比较5种不同剂量的甲状腺素对豚鼠甲状腺体重量的影响，考虑到豚鼠种系与体重对结果的影响。
选用何种设计方案，请叙述设计步骤及应用条件，并回答统计分析后能获得哪些结论？4. 利血平可以使小鼠脑中去甲肾上腺素（NE）等递质下降，现考察某种新药MWC是否具有对抗利血平使递质下降的作用，将24只小鼠随机等分为四组，并分别给予蒸馏水、利血平、MWC、利血平＋MWC四种不同处理后，测得脑中NE的含量（ng/g湿组织），该资料属于何种设计方案，其统计分析结果可以回答哪些问题？5.某医生欲比较饮食疗法与某种药物疗法对降低血清胆固醇含量的疗效，选择40名高血脂病人，设立四个组：①正常饮食②饮食疗法组③药物组④药物＋饮食疗法组。
问：①该设计属何种设计方案？②其统计分析结果可以回答哪些问题？6. 试述正交设计与析因设计的联系与区别。
L18(37)的含义。
正交表中的每列可作哪些安排？7.研究A、B、C三因素的主效应，三个因素均为2水平。
同时要研究交互作用A×C，B×C，请用L8（27）正交表做表头设计（若将第一列作为空列）。
L8（27）正交表列号试验号1 2 3 4 5 6 71 1 1 1 1 1 1 12 1 1 1 2 2 2 23 1 2 2 1 1 2 24 1 2 2 2 2 1 15 2 1 2 1 2 1 26 2 1 2 2 1 2 17 2 2 1 1 2 2 18 2 2 1 2 1 1 2L8（27）二列间的交互作用表列号1 2 3 4 5 6 7列号（1） 3 2 5 4 7 6 （2） 1 6 7 4 5（3）7 6 5 4（4） 1 2 3（5） 3 2（6） 1答：列号 1 2 3 4 5 6 7因素 A B C A×C B×C列号 1 2 3 4 5 6 7因素 C A B A×C B×C8. 试述序贯试验设计的优缺点，哪些情况不适合用序贯试验设计？9．将20名药物依赖患者随机等分为两组，分别用消瘾扶正胶囊和可乐定治疗，每位患者分别在治疗前、治疗后一天、2天、3天、4天、5天测量其舒张压，该资料为何种设计？其统计分析的总变异是如何划分的？10．在某细胞实验研究中，使用两种不同浓度，两种培养温度，两种培养时间，两种培养基，若选择最优实验条件，请回答：（1）可采用何种实验设计？（2）陈述该设计的步骤？（3）该设计的统计分析可获得哪些结论？11．某医生研究肺癌根治手术后采用化学疗法和免疫疗法是否可以提高疗效？何者为优？它们之间有无交互作用？采用何种设计方法？12．选择20名支气管哮喘现症患者，比较舒喘平和舒喘宁的临床平喘效果，用第一秒通气量FEV为观察指标，请问可用哪些设计方案，以何种方案为最理想。
实验设计练习题
实验设计练习题-1(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--实例：1. 试验不同配方的减肥药a1和a2，28名肥胖自愿者参与试验。
以服用减肥药4周后体重下降值为观察指标。
采用何种设计方案试述该设计步骤。
2．欲研究A、B两种高血压病治疗方案的疗效有无差别。
现将20名高血压患者随机分为两组，其中10名患者以A-B-A的顺序接受治疗；另外10名患者则以B-A-B顺序治疗。
采用该种设计需要考虑哪些问题3．比较5种不同剂量的甲状腺素对豚鼠甲状腺体重量的影响，考虑到豚鼠种系与体重对结果的影响。
选用何种设计方案，请叙述设计步骤及应用条件，并回答统计分析后能获得哪些结论4. 利血平可以使小鼠脑中去甲肾上腺素（NE）等递质下降，现考察某种新药MWC是否具有对抗利血平使递质下降的作用，将24只小鼠随机等分为四组，并分别给予蒸馏水、利血平、MWC、利血平＋MWC四种不同处理后，测得脑中NE 的含量（ng/g湿组织），该资料属于何种设计方案，其统计分析结果可以回答哪些问题5.某医生欲比较饮食疗法与某种药物疗法对降低血清胆固醇含量的疗效，选择40名高血脂病人，设立四个组：①正常饮食②饮食疗法组③药物组④药物＋饮食疗法组。
问：①该设计属何种设计方案②其统计分析结果可以回答哪些问题6. 试述正交设计与析因设计的联系与区别。
L18(37)的含义。
正交表中的每列可作哪些安排7.研究A、B、C三因素的主效应，三个因素均为2水平。
同时要研究交互作用A×C，B×C，请用L8（27）正交表做表头设计（若将第一列作为空列）。
L8（27）正交表试验号列号123456711111111 21112222 31221122 41222211 52121212 62122121 72211221 82212112L8（27）二列间的交互作用表列号1234567列号（1）325476（2）16745（3）7654（4）123（5）32（6）1答：列号1234567因素A B C A×C B×C列号1234567因素C A B A×C B×C8. 试述序贯试验设计的优缺点，哪些情况不适合用序贯试验设计9．将20名药物依赖患者随机等分为两组，分别用消瘾扶正胶囊和可乐定治疗，每位患者分别在治疗前、治疗后一天、2天、3天、4天、5天测量其舒张压，该资料为何种设计其统计分析的总变异是如何划分的10．在某细胞实验研究中，使用两种不同浓度，两种培养温度，两种培养时间，两种培养基，若选择最优实验条件，请回答：（1）可采用何种实验设计（2）陈述该设计的步骤（3）该设计的统计分析可获得哪些结论11．某医生研究肺癌根治手术后采用化学疗法和免疫疗法是否可以提高疗效何者为优它们之间有无交互作用采用何种设计方法12．选择20名支气管哮喘现症患者，比较舒喘平和舒喘宁的临床平喘效果，用第一秒通气量FEV为观察指标，请问可用哪些设计方案，以何种方案为最理想。
试验设计和数据分析第一次作业习题答案解析
习题答案1．设用三种方法测定某溶液时，得到三组数据，其平均值如下：x1̅=(1.54±0.01)mol/Lx2̅=(1.7±0.2)mol/Lx3̅=(1.537±0.005)mol/L试求它们的加权平均值。
解：根据数据的绝对误差计算权重：w1=10.012，w2=10.22，w3=10.0052因为w1:w2:w3=400:1:1600所以w̅̅̅=1.54×400+1.7×1+1.537×1600400+1+1600=1.5376812．试解释为什么不宜用量程较大的仪表来测量数值较小的物理量。
答：因为用量程较大的仪表来测量数值较小的物理量时，所产生的相对误差较大。
如3．测得某种奶制品中蛋白质的含量为(25.3±0.2)g/L，试求其相对误差。
解：E w=∆ww =0.225.3=0.79%4．在测定菠萝中维生素C含量的测试中，测得每100g菠萝中含有18.2mg维生素C，已知测量的相对误差为0.1%，试求每100g菠萝中含有维生素C的质量范围。
解：E w=∆ww=0.1%，所以∆m=m×E w=18.2×0.1%=0.0182ww所以m的范围为18.1818mg<m<18.2182ww或依据公式w w=w×(1±|w w|)=18.2×(1±0.1%)mg5．今欲测量大约8kPa（表压）的空气压力，试验仪表用1）1.5级，量程0.2MPa 的弹簧管式压力表；2）标尺分度为1mm的U型管水银柱压差计；3）标尺分度为1mm的U形管水柱压差计。
求最大绝对误差和相对误差。
解：1）压力表的精度为1.5级，量程为0.2MPa，则|∆w|www=0.2×1.5%=0.003www=3wwww w=∆ww×100%=38×100%=3.75×10−1=37.5%2）1mm汞柱代表的大气压为0.133KPa，所以|∆w|www=0.133wwww w=∆ww×100%=0.1338×100%=1.6625×10−2=1.6625%3）1mm水柱代表的大气压：ρgh，其中g=9.80665m/s2，通常取g=9.8m/s2则|∆w|www=9.8×10−3wwww w=∆ww×100%=9.8×10−38×100%=1.225×10−36．在用发酵法生产赖氨酸的过程中，对产酸率（%）作6次评定。
实验设计方法课后习题答案46章
▪ 习题不能用正交表78(2)L ，因为会产生混杂。
需选用正交表1516(2)L 。
表头设计如下：▪ 说明：也可有其他不同的表头设计（试验方案）。
▪ 习题 由于1AB C D A B A C B C f f f f f f f ⨯⨯⨯=======, 7f =总，故可选用正交表78(2)L ，且不会产生混杂。
表头设计如下：根据直观分析结果，因素的主次顺序为：AXB AXC C B BXC A D A 与B 的二元表,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A 与C 的二元表,▪根据A与B的二元表，A1 B2的效果最好；▪根据A与C的二元表，A1 C2的效果最好；▪从直观分析结果可以得到，D1效果最好；▪故最优生产条件为：A1 B2 C2 D1▪（3）方差分析由于没有误差列，故不能对各因素进行显著性检验。
但是，我们选择离差平方和最小的因素D所在的列作为误差列，对各因素进行显著性检验，得到结果如下：因素的主次顺序与直观分析的一样，从显著性来看，只有AXB显著，其他的因素或交互作用都不显著。
▪习题其中A ×B 的离差平方和349.85222.29632.148A B SS SS SS ⨯=+=+=A ×B 的自由度,,,,,,344A B f f f ⨯=+=32.14841.973 5.14024.446A B F ⨯==<故A ×B 不显著。
B ×C 的离差平方和81134.7417.6342.371B C SS SS SS ⨯=+=+=B ×C 的自由度,,,,,,8114B C f f f ⨯=+=42.3714 2.601 5.14024.446B CF ⨯==<故B ×C 不显著。
▪ 因素的主次顺序（根据极差大小或F 值大小） A D F BXC AXB B E C ▪ 最优工艺条件的确定:可以根据直观分析结果选择每个因素的最优水平，得到最优工艺条件为：,,,,,,,,,,,,,,,A1,D1,F1,E0,B0,C0,,.,,,,,,,,,,也可以计算各因素的水平效应 根据水平效应来确定，具体如下: 对于因素A ，,,,115221319ˆ9.148927927A K T a=-=-= 224251319ˆ 1.630927927A K T a =-=-=-333721319ˆ7.519927927A K T a =-=-=-故A 的第1水平的效应最大。
实验设计与数据处理第八章例题及课后习题答案doc资料
0
428
0 1.162084
492
0 1.162084
512
0
0
509
0
0
Signific ance F
7.93E-05
Lower Upper 下限 上限
95%
95% 95.0% 95.0%
465.4405 471.5595 465.4405 471.5595
5.242078 12.93644 5.242078 12.93644
0.002795085 2.593838854 0.122018
例8-2
回归方程： 由该回归方程 中偏回归系数 绝对值的大 小，可以得到 各因素和交互 作用的主次顺 序为：
y=0.50475+0.00 975z1+0.03375z 2+0.00475z1z20.00575z3+0.00 725z1z3
0 0 -41.73590203
y=468.5+9.09z1 -26.56z2+z3
标准误差
t Stat P-value
1.10193312 425.1619191 1.84E-10
1.385649972 6.55956341 0.002794
1.385649972 -19.17042163 4.36E-05
SS 0.0091125
0.001626 0.0108635
MS
F
0.0091125 33.62546
0.000271
试验号
z1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
z2 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 0 0 0
z3 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 0 0 0
实验设计与数据处理第三四五章例题及课后习题答案
试验号 x1 1 2 3 4 5 6 7
总和 平均
x2 1 1.4 1.8 2.2 2.6 3 3.4 15.4 2.2
L11
4.48L22252源自L337L12
16.8
L23
10.5
L31
1.4
L1y
0.2404
L2y
0.564
L3y
0.5245
检验线性回归方程的显著性
（1）F检验
SSt
SSr
标准误差 0.001341014 0.006113002
t Stat
P-value
-210.877979 2.86E-16
88.77758147 2.89E-13
例4-8 xi yi
i
xi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
SUM
yi 1 3 4 5 6 7 8 9 10 53
1 2
x1 2 7 8 10 11 12 10 9 8 77
L22
800
L33
8
P1
0.315761009
P2
0.412918242
P3
0.850125793
t1
7.505553499
t2
9.814954576
t3
20.20725942
例4-7
p/atm M/(mol/min)
2.01 0.763
1.78 0.715
1.75 0.71
1.73 0.695
x
y
t Stat
P-value
3.941801374 0.016934
7.505553499 0.001686
试验设计及数据分析第一次作业习题答案
习题答案1．设用三种方法测定某溶液时，得到三组数据，其平均值如下：x1̅̅̅=(1.54±0.01)mol/Lx2̅̅̅=(1.7±0.2)mol/Lx3̅̅̅=(1.537±0.005)mol/L试求它们的加权平均值。
解：根据数据的绝对误差计算权重：w1=10.012，w2=10.22，w3=10.0052因为w1:w2:w3=400:1:1600所以w̅=1.54×400+1.7×1+1.537×1600400+1+1600=1.5376812．试解释为什么不宜用量程较大的仪表来测量数值较小的物理量。
答：因为用量程较大的仪表来测量数值较小的物理量时，所产生的相对误差较大。
如3．测得某种奶制品中蛋白质的含量为(25.3±0.2)g/L，试求其相对误差。
解：E w=∆ww =0.225.3=0.79%4．在测定菠萝中维生素C含量的测试中，测得每100g菠萝中含有18.2mg维生素C，已知测量的相对误差为0.1%，试求每100g菠萝中含有维生素C的质量范围。
解：E w=∆ww=0.1%，所以∆m=m×E w=18.2×0.1%=0.0182ww所以m的范围为18.1818mg<m<18.2182ww或依据公式w w=w×(1±|w w|)=18.2×(1±0.1%)mg5．今欲测量大约8kPa（表压）的空气压力，试验仪表用1）1.5级，量程0.2MPa 的弹簧管式压力表；2）标尺分度为1mm的U型管水银柱压差计；3）标尺分度为1mm的U形管水柱压差计。
求最大绝对误差和相对误差。
解：1）压力表的精度为1.5级，量程为0.2MPa，则|∆w|www=0.2×1.5%=0.003www=3wwww w=∆w w×100%=38×100%=3.75×10−1=37.5%2）1mm汞柱代表的大气压为0.133KPa，所以|∆w|www=0.133wwww w=∆w w×100%=0.1338×100%=1.6625×10−2=1.6625%3）1mm水柱代表的大气压：ρgh，其中g=9.80665m/s2，通常取g=9.8m/s2则|∆w|www=9.8×10−3wwww w=∆w w×100%=9.8×10−38×100%=1.225×10−36．在用发酵法生产赖氨酸的过程中，对产酸率（%）作6次评定。
【免费下载】实验设计DOE复习题及答案
DOE Training Test1. 一个32的实验设计意味着我们会有A两个水平, 三个因子B两个水平, 三个因子, 两个中心点C三个水平, 三个因子D三个水平, 两个因子D2．以下哪个不是DOE的目的 ?A，筛选输入变量B，筛选输出变量C，优化输出变量D，确定输入变量的设定范围B3．某个2水平全因子DOE设计包括4个因子(其中之一乃离散属性的)加3个中心点, 6 个复制, 请问如果你执行Minitab 里的Stat >DOE > Factorial > Create Factorial Design .. 你会总共得到多少个运行次数 ?A，99B，100C，98D，102D4．根据以下试验结果,计算AB interaction 的效果(Effect) 为 B Run A B Response15010%12210010%1335020% 9410020%20A ，5B ，10C ，-5D ，0 解答：50,20（9） 100,20 (20) 50,10(12) 100,10(13) AB 交互效果=(（12+20）-（9+13）)/2=5左对角线之和减去右对角线之和。
B, 时间的main effect 为1.8C,Interaction 为 0.7D, 时间肯定是统计上算显著 A解析：算某个因子的main effect 时，利用它的高水平时的响应值之和减去低水平响应值之和，最后平均。
本例中，temp 高水平950时的响应值为9.9和10.1，低水平850时的响应值为8和12，那么=(（9.9+10.1）-（8+12）)/2=1.6。
6.与两水平的因子试验相比, 以下哪一个是三水平试验的优点?A.可以评估交互作用B.可以识别曲率C.试验设计可以被扩展(两水平同样可以扩展)D.试验效果的绩效最大B7.以下的哪一种试验设计不能分析交互作用A.部分因子试验设计B.有复制的部分因子试验设计C.有复制的全因子试验设计D.有复制的饱和筛选设计D8. 一个用于优化电子控制模块可靠性的2水平5 因子试验，只复制全因子试验设计次数的一半。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【西北农林科技大学试验设计与分析复习题】员海燕版
一、名词解释(15分)
1．重复：一个条件值的每一个实现。
或因素某水平值的多次实现。
2．因素：试验中要考虑的可能会对试验结果产生影响的条件。
常用大写字母表示。
3．水平：因素所处的不同状态或数值。
4．处理：试验中各个因素的每一水平所形成的组合 5．响应：试验的结果称为响应；
响应函数：试验指标与因素之间的定量关系用模型
ε+=),,(1n x x f y 表示，其中
),,(1n x x f y =是因素的值n x x ,,1 的函数，称为响应函数。
6
78912．试验设计的基本流程是什么？ 1明确试验目的
2选择试验的指标，因素，水平 3设计试验方案 4实施试验
5对获得的数据进行分析和推断。
3．试验设计的相关分析有哪几种？
一是相关系数，即用数理统计中的两个量之间的相关程度来分析的一种方法。
二是等级相关，是把数量标志和品质标志的具体体现用等级次序排序，再测定标志等级和标志等级相关程度的一种方法。
有斯皮尔曼等级差相关系数和肯德尔一致相关系数） 4．为什么要进行方差分析？
方差分析可检验有关因素对指标的影响是否显著，从而可确定要进行试验的因素；
另外，方差分析的观点认为，只需对显著因素选水平就行了，不显著的因素原则上可在试验范围内取任一水平，或
由其它指标确定。
5．均匀设计表与正交表，拉丁方设计的关系
6．产品的三次设计是什么？
产品的三次设计是系统设计，参数设计，容差设计。
三、(15分)
1．写出所有3阶拉丁方格，并指出其中的标准拉丁方格和正交拉丁方格123
再将这六个的第一行不动，分别交换第二，三行又得到六个，共12个。
用的试验
3．说明均匀设计表
)
6(6
*
6
U是如何构造的？略
五、分析题(30分)
1由张护士和实习生刘某记录的七个病人的收缩压数据如下：
病人：1234567
张护士：105，149，133，160，141，120，152 刘某：110，140，138，150，130，147，158 计算斯皮尔曼等级差相关系数。
解：先换成等级，再求等级差，然后计算相关系数。
即： 张护士：1537426 刘某：1436257
等级差：01012 -3 -1记为d
代入公式：
7143
.0)17(716
61)
1(61222≈-⨯-
=--
=∑n n d r s
2某种产品有十个等级，第一次序为正常次序。
某一检验员判断的等级为第二次序，已知两种次序排列如下：
3A B
直观分析结论：1由
C
B A 知对折断力影响从主到次的因素排序为
C ，B ，A
2由于均值反映了该因素水平对指标的影响，又由于指标值越大越好，由A
A A k k k 231<<知，A 因素水平2比其它
两个好，故A 选2A ，同理可知，最佳组合为232C B A
3
3
B 处于边界状态，一般还需廷伸数据，如B4为16。
4232C
B A 在试验安排中没有，但拉丁方却具备找出末列表试验的组合的能力。
4．正交试验的方差分析
试验：烟灰砖折断力试验
试验目的：寻找用烟灰制砖的最佳工艺条件，观察的指标是折断力，要求是越大越好 因素和水平数：三因素三水平，且知各因素间无交互作用。
A 因素：成型水份：8，10，12 B 因素：碾压时间：7，10，13
C 因素：碾压料重：340，370，400
试验数据为：4，5，6，7，6，5，3，6，8（计算数据保留一位小数）。
要求用正交试验表，在05.0=α下用方差
分析法检验各因素对折断力有无显著影响。
计算I ，II ，i S 填于上表中。
（2）看一看的最优方案是什么？（3）算一算的最优方案是什么？（4）如果（2）和（3）
的最优方案不一致，应如何解释？
答：(1)见表中。
（2）看一看的最优方案是6号试验：1212D C B A （3）算一算的最优方案是2211D
C B A （4）
如果（2）和（3）的最优方案不一致，一是A ，B 的交互作用太强，二是可能因素D 的作用太不显著。
2．谈谈正交试验设计的基本方法。
1明确试验目的，确定试验指标，挑因素，选水平；
2用正交表安排试验：选合适的正交表，表头设计，水平翻译，列出试验方案表 3按试验方案进行试验：试验安排好后，严格按各号试验的条件进行试验。
4试验结果的分析：计算各因素的水平总和，计算各因素的极差，选取较优生产条件，画趋势图 5验证试验：通过验证试验，找出比较稳定的较优生产条件。
2．响应曲面分析法讲了哪几个基本问题？ 一、响应曲面分析法的概念； 二、一阶响应曲面设计法； 三、二次响应曲面设计与分析；
四、基于多元正交多项式的响应曲面设计 五、二次响应曲面分析
3．正交设计中并列法和拟因素法的区别。
4．正交设计中直和法和直积法的区别。
5．你知道的试验设计方法有哪些：拉丁方格设计；正交表设计；均匀设计；
参数设计；响应曲面设计等
6．你知道的试验设计的分析方法有哪些：方差分析；极差公析；回归分析；相关分析；响应曲面分析等
七、附加题：（10分）
1、行列式的思想能用于试验设计吗？
2、谈谈你学习试验设计与分析的体会。
注：以红色题目为主！这只是参考答案。