实验优化设计与统计分析考试问答题

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1、1．什么是实验设计，试验设计的类型有哪些，实验设计的三要素是什么，实验设计的原则是什么？实验设计也称试验设计，就是对实验进行科学合理的安排，以达到最好的效果；类型有：演示实验、验证实验、比较实验、优化实验、探索实验；三要素：实验因素、实验单元、实验效应；原则有：随机化原则、重复原则、对照原则、区组原则。2．什么是比较实验，举例说明在什么情况下采用比较实验及其方法，比较实验的结果分析方法有哪几种？比较实验是指通过大量实验对比相关水平得出的理想结果。比较实验的目的是水平比较两个处理之间的水平，比较用t检验，多个处理之间的水平对比用方差分析。比较实验的结果分析一

2、般可以实用u检验、t检验、f检验。3．什么是正交实验，特点，解释L9(34)。解释U9（95）正交实验设计就是使用正交表来安排实验的方法，是多因素的优化实验设计方法，是从全面实验的样本点中挑选出部分有代表性的样本做实验，这些代表点具有“均匀分散，齐整可比”的特点。L9(34)表示正交表要进行9次实验，每次实验有4个因素，每个因素有3个水平。U9（95）表示均匀实验表进行9次实验，每次实验有5个因素，每个因素有9个水平。4．多因素实验优化实验方法有哪些？请解释，如何筛选实验因素以简化实验主要有：正交设计、均匀设计、稳健性设计、可靠性设计、析因设计。实验因素的

3、数目要适中、实验因素的水平范围应该尽可能大、实验指标要计量。5．比较均匀设计与正交设计的异同点？两者各自的适用条件是什么？均匀设计和正交设计都是多因素实验设计的一种。正交设计是根据正交性准则来挑选代表点，使点能反映实验范围内各因素和实验指标的关系。具有均匀分散性和整齐可比性。只能适用于实验因素比较少的实验，以最少的实验次数找出因素水平的最佳搭配。并且正交表可以允许空白列。同时正交表唯一。均匀设计使用均匀设计表，均匀表不唯一，可以接受较多的实验因素，选择的实验点较具代表性。为保持整齐可比性，需要进行的实验次数比较多。考虑实验点在实验范围内的均匀分散性而去掉整

4、齐可比性的实验设计方法。当因素数目较多时所需要的实验次数不多。6．实验设计的随机化与均匀性是否矛盾不矛盾。随机化原则是为了保证所做的部分实验是具有代表性的，均匀性是把随机化和区组原则相结合，能够较好地保证实验点的代表性。7．比较实验的假设检验，容易发生的两类错误是指什么错误？两类错误在假设检验中，由于做出判断的依据是一个样本，当实际上H0为真实仍可能做出拒绝H0的判断，这种错误称为弃真错误，亦称为第一类错误，犯这类错误的概率记作P｛拒绝H0︱H0为真｝。又当H0实际上不真时，我们也有可能接受H0，这类错误称为存伪错误，亦称为第二类错误。8．什么是显著性检验

5、？统计假设检验也称为显著性检验，即指样本统计量和假设的总体参数之间的显著性差异。9．如何正确选择比较实验的检验条件（单侧与双侧、等方差与异方差）正确选择检验条件首先是根据专业知识，其次是借助统计检验。双侧检验的P值都是单侧检验的P值的2倍，因此单侧检验的效率比双侧检验高。如果根据专业知识认为单侧检验是合理的，就采用单侧检验，反之亦然。等方差假设各组的方差值相等，额外增加一个条件，检验的效率比异方差要高。10．什么是单因素实验，单因素实验设计方法有哪些，详细解释。（8分）单因素实验就是指只要考虑一个影响程度最大的因素，其余因素都固定在理论或经验的最优水平保持

6、不变的实验。单因素优化实验设计包括均分法、对分法、斐波那契数法、黄金分割法、分数法、分批实验法等。均分法：是在因素水平的实验范围[a,b]内按等间隔安排试验点；对分法：是在每次实验可以把查找的目标范围再减小一半，通过n次实验就可以把目标范围锁定在长度为(b-a)/2n的范围内；斐波那契数法：也称为分数法，是用斐波那契数列安排实验的方法；黄金分割法：也称为0.618法，是每次在试验范围内选取两对称点做实验，这两个点分别位于实验范围[a,b]的0.382和0.618的位置。11．什么是均匀设计，特点，适用范围，结果分析，解释Un(qs)均匀实验设计就是只考虑实

7、验点在实验范围内的均匀分散性，而去掉整齐可比性的一种实验设计方法。特点：试验次数大大减少，具有较好的稳健性。用回归分析方法寻找最优实验条件。Un(qs)：每一个均匀设计表有一个代号Un(qs)或Un﹡(qs)，其中“U”表示均匀设计，n表示要做n次实验，q表示每个因素有q个水平。就是指要做n次实验，均匀设计表共有s列，最多可以安排s个因素，每个因素有q个水平。12．解释检验的P值的含义P值表示一个因素各水平有显著差异时犯错误的概率。P值越小表示该因素各水平间的差异越显著。13．如何对实验进行进行正交设计，其实验结果的分析方法有哪些先进行实验指标的确定，确定

8、实验指标后，找出影响实验指标的几个主要因素。再在每一个因素里面挑选