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內容簡介

　　《實驗優化設計與分析》主要介紹科學研究與工程實踐中常用的實驗設計與分析方法，內容包括實驗設計的基本概念、因素實驗與方差分析、迴歸分析、正交實驗設計與均勻設計、穩健性設計和可靠性設計。全書內容側重設計與分析方法的應用，選用瞭若乾材料科學與工程專業案例。
　　該書可作為高等院校工科類專業的教材，也可作為材料、冶金、機械等領域科研與工程技術人員的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 實驗設計的基本概念
1．1 概述
1．1．1 定義
1．1．2 實驗設計的曆史進程
1．1．3 實驗設計的現代特徵
1．1．4 實驗設計的宗旨
1．2 實驗設計與科學發展的關係
1．2．1 實驗設計在科技發展中的地位
1．2．2 數學方法在實驗設計中的應用
1．3 實驗過程中的誤差
1．3．1 實驗誤差的分類
1．3．2 隨機誤差的特徵
1．3．3 觀測數據的修約
1．4 實驗設計的基本原則
1．4．1 因素實驗的基本概念
1．4．2 實驗設計的基本原則
1．4．3 常用的實驗分析工具

第2章 因素實驗和方差分析
2．1 水平取值的優化方法
2．1．1 黃金分割法
2．1．2 分數法
2．1．3 等距取值法
2．1．4 爬山法
2．1．5 對開法
2．1．6 從好點齣發法
2．1．7 平行綫法
2．1．8 雙因素爬山法
2．2 單因素實驗設計
2．2．1 單因素實驗方法
2．2．2 單因素實驗數據模型
2．2．3 單因素實驗的方差分析
2．2．4 顯著性檢驗
2．3 雙因素實驗設計
2．3．1 雙因素實驗方法
2．3．2 雙因素實驗數據模型
2．3．3 不重復實驗的方差分析
2．4 雙因素的重復實驗
2．4．1 雙因素實驗的交互效應
2．4．2 重復實驗的方差分析
2．5 雙因素的隨機區組實驗設計
2．5．1 隨機區組實驗步驟
2．5．2 隨機區組實驗的數據結構
2．5．3 區組實驗數據的方差分析

第3章 迴歸分析
3．1 一元綫性迴歸
3．1．1 一元綫性迴歸模型
3．1．2 迴歸係數的估計
3．1．3 相關分析
3．1．4 顯著性檢驗
3．1．5 預報與控製
3．2 一元非綫性迴歸
3．2．1 函數綫性化方法
3．2．2 非綫性迴歸
3．2．3 失擬誤差與顯著性檢驗
3．3 多元綫性迴歸
3．3．1 多元綫性模型
3．3．2 迴歸係數的最小二乘估計
3．3．3 多元綫性迴歸的檢驗
3．4 多項式迴歸分析
3．4．1 多項式的一般形式
3．4．2 等距取值的正交多項式

第4章 正交實驗設計與均勻設計
4．1 正交錶的構造
4．1．1 拉丁方與正交錶
4．1．2 正交實驗的特點
4．1．3 正交錶的構造方法
4．2 正交實驗的方差分析
4．2．1 數據模型與方差分解
4．2．2 正交實驗設計步驟
4．2．3 重復實驗的統計分析
4．3 多因素的交互作用
4．3．1 錶頭設計
4．3．2 交互作用實驗的統計分析
4．4 不等水平的正交實驗
4．4．1 混閤水平的實驗設計
4．4．2 擬水平與擬因子實驗設計
4．4 3組閤因子法
4．5 均勻設計
4．5．1 均勻設計的基本原理
4．5．2 均勻設計實驗的基本方法
4．5．3 混閤水平的均勻實驗設計
4．5．4 均勻設計的具體應用

第5章 穩健性設計
5．1 引言
5．2 質量工程原理
5．2．1 基本概念
5．2．2 質量損失函數
5．2．3 平均質量損失
5．2．4 利用非綫性減少質量損失
5．3 産品的三階段設計
5．3．1 綜述
5．3．2 參數設計
5．3．3 容差設計
5．4 信噪比及其應用
5．4．l噪聲靈敏度的估算
5．4．2 靜力學問題的信噪比
5．4．3 動力學問題的信噪比
5．4．4 信噪比在尋求最優工藝條件問題中的應用
5．5 穩健設計步驟
5．5．1 綜述
5．5．2 多晶矽沉澱過程及其作用的穩健設計實例
5．5．3 噪聲因子和實驗條件
5．5．4 質量特徵數和目標函數
5．5．5 控製因子和水平
5．5．6 正交實驗
5．5．7 數據分析
5．5．8 核實實驗

第6章 可靠性設計
6．1 可靠性概念
6．2 可靠度的計算
6．2．1 串聯方式
6．2．2 並聯方式
6．2．3 串一並聯方式
6．2．4 錶決係統和貯備係統
6．3 可靠度函數與故障率
6．3．1 故障率計算實例
6．3．2 可靠度函數與故障率的精確定義
6．3．3 幾個重要分布的可靠度函數和故障率
6．3．4 指數分布故障率的計算
6．4 可靠度設計
6．4．1 一般概念
6．4．2 元件可靠度的分配
6．4．3 可修復係統平均故障間隔的計算
6．4．4 元器件的選用
6．4．5 元器件的正確使用
6．4．6 固有可靠度的設計
6．4．7 可靠性工程簡述
參考文獻

前言/序言

　　作為一門專業基礎學科，實驗設計與分析自20世紀30年代開創以來，已經在科學研究和工程實踐中得到廣泛應用，成為廣大科研工作者與工程技術人員必須掌握運用的技術方法之一。材料科學與工程專業的實踐性很強，更加需要先進實驗方法和技術的支撐。
　　為瞭提高研究生的實驗設計與分析能力，國防科技大學材料科學與工程專業的研究生培養方案中設置瞭“實驗優化設計與分析”課程。自2010開始講授以來，受到學生的肯定和重視，認為對他們的研究工作幫助頗多，自編課程講義也經過瞭多次修訂、補充和完善，齣版教材的時機已經成熟。本書介紹瞭實驗設計的發展與基本概念、因素實驗與方差分析、迴歸分析、正交實驗設計與均勻設計、穩健性設計、可靠性設計等常用的實驗設計與分析方法，內容覆蓋麵廣，同時選用瞭若乾材料科學與工程專業案例，針對性較強。本書側重相關設計與分析方法的應用，對於所涉及的數學知識和工具隻介紹其基本原理與運用方法，並不強調其具體推導過程，有興趣的讀者可查閱其他相關資料。
　　本書由國防科技大學空天科學學院馬青鬆研究員主編，劉東青講師、餘金山副研究員參與編寫。其中，第1章、第4章由馬青鬆研究員編寫，第2章、第3章由劉東青講師編寫，第5章、第6章由餘金山副研究員編寫。馬青鬆研究員對全書進行瞭統稿與審校，劉東青講師對全書的圖錶、公式和格式等進行瞭審校，國防科技大學空天科學學院斯永敏副教授審閱全書並提齣瞭寶貴修改意見，在此錶示感謝.
　　本書在編寫過程中參考瞭相關書籍和資料，引用瞭一些內容和實例，對所有作者和譯者錶示誠摯的感謝.國防科技大學空天科學學院、國防工業齣版社對本書的齣版給予瞭大力支持和幫助，在此錶示衷心的感謝。
　　由於編者水平有限，書中難免存在錯誤與不當之處，敬請廣大讀者批評指正。
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