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第1章　试验数据表示及误差分析1

1.1　试验数据的测量与表示1

1.1.1　数据的测量1

1.1.2　数据的表示3

1.2　误差分析4

1.2.1　误差的含义5

1.2.2　误差的类型6

1.2.3　误差的表示方法7

1.2.4　精确度、正确度、精密度11

1.2.5　误差的来源12

1.2.6　误差的分配13

1.3　随机误差16

1.3.1　随机误差的统计特征16

1.3.2　随机误差的正态分布曲线17

1.3.3　几种常用的非正态分布17

1.3.4　随机误差的合成18

1.4　系统误差18

1.4.1 基本概念19

1.4.2　系统误差的合成20

1.4.3　系统误差的减小与消除21

1.5　本章小结23

1.6　习题23

第2章　试验数据统计学分析与曲线拟合24

2.1　统计学基础24

2.2　统计量25

2.2.1　样本平均值与样本偏差25

2.2.2　正态样本平均值和偏差的分布28

2.3　多元变量统计学29

2.3.1 多元变量的描述统计量29

2.3.2　多元变量统计分析31

2.4 曲线拟合33

2.4.1　最小二乘原理33

2.4.2　线性情况的最小二乘拟合33

2.4.3　非线性情况的最小二乘拟合35

2.4.4　用最小二乘法做曲线拟合35

2.4.5　约束条件下的最小二乘拟合38

2.5　蒙特卡洛方法38

2.6　本章小结40

2.7　习题40

第3章　试验数据方差与估计分析42

3.1 方差分析42

3.1.1　单因素方差分析42

3.1.2　两因素方差分析45

3.2　估计分析50

3.2.1　参数估计的基本概念50

3.2.2　贝叶斯方法50

3.3 点估计55

3.3.1 矩估计55

3.3.2　极大似然估计57

3.4　区间估计58

3.4.1　区间估计的意义58

3.4.2　分布参数的区间估计59

3.5　本章小结62

3.6　习题62

第4章　试验数据回归与假设检验分析64

4.1　一元回归分析64

4.1.1　一元线性回归分析64

4.1.2　一元非线性回归分析67

4.2　多元回归分析68

4.2.1 多元线性回归分析68

4.2.2　曲线回归分析70

4.3　假设检验的基本概念71

4.3.1 假设检验问题72

4.3.2　假设检验的原理72

4.4　假设检验方法73

4.4.1 正态总体均值的假设检验73

4.4.2　正态总体方差的假设检验76

4.4.3 非正态总体大样本均值的假设检验78

4.4.4　分布x2拟合检验80

4.5　本章小结80

4.6　习题81

第5章　Excel在试验数据处理中的应用82

5.1　Excel的基础知识82

5.1.1　数据输入82

5.1.2　公式84

5.1.3　工作表85

5.2　数据的格式化86

5.2.1 工作表的格式化86

5.2.2　格式化数据89

5.2.3　格式化日期91

5.2.4　条件格式92

5.3　公式及函数的应用94

5.3.1　公式的引用94

5.3.2　函数的调用94

5.4　图表处理96

5.4.1　图表类型96

5.4.2　图表的建立98

5.4.3　格式化图表100

5.4.4　复杂图表的建立106

5.4.5 自定义图表107

5.5　数据分析处理109

5.5.1　统计分析110

5.5.2　方差分析112

5.5.3　假设分析113

5.5.4　相关分析114

5.5.5　回归分析115

5.6　综合实例117

5.7　本章小结121

5.8　习题121

第6章　Origin在试验数据处理中的应用123

6.1　ORIGIN的基础知识123

6.1.1　Origin工作环境124

6.1.2　Origin基本操作129

6.2　ORIGIN二维绘图132

6.2.1　数据的导入132

6.2.2　二维图形的绘制135

6.2.3　二维图的定制150

6.3　ORIGIN三维绘图153

6.3.1　矩阵窗口的转换153

6.3.2　三维图的绘制154

6.3.3　三维图的定制157

6.4　ORIGIN的数据分析158

6.4.1　简单的数学运算158

6.4.2　统计分析160

6.4.3　快速傅里叶变换和滤波164

6.4.4　峰值分析167

6.5　ORIGIN的函数拟合168

6.5.1　函数拟合方法168

6.5.2　非线性最小平方拟合170

6.5.3 自定义拟合函数171

6.6　在ORIGIN中使用EXCEL172

6.6.1　Origin中打开和保存工作簿172

6.6.2　使用Excel工作簿绘图173

6.7　综合举例174

6.8　本章小结175

6.9　习题176

第7章　MATLAB在试验数据处理中的应用177

7.1　MATLAB的基础知识177

7.1.1　命令窗口177

7.1.2　命令历史177

7.1.3　帮助浏览器179

7.1.4　当前目录浏览器179

7.1.5　工作空间浏览器179

7.1.6　数组编辑器180

7.1.7　编程小知识180

7.2　MATLAB的数值计算181

7.2.1　基本运算符号181

7.2.2　特殊变量、标准初等数学函数和数据分析基本函数181

7.2.3　数理统计分析与方差分析及计算机求解182

7.2.4　关系运算与逻辑运算188

7.3　矩阵运算188

7.3.1　矩阵的生成和一般基本运算188

7.3.2　矩阵的一般操作191

7.3.3　特殊矩阵函数193

7.4　MATLAB基本绘图194

7.4.1 基本绘图操作和二维绘图194

7.4.2　三维绘图205

7.4.3　图形窗口的编辑210

7.5　回归分析和数据插值212

7.5.1　多项式拟合212

7.5.2　最小二乘曲线拟合213

7.5.3　数据插值214

7.6　快速傅里叶变换的MATLAB实现217

7.6.1　数字信号的FFT变换和逆变换217

7.6.2　带噪声信号的频率识别219

7.6.3　卷积运算中的FFT的应用220

7.6.4　功率谱估计221

7.7　其他常用信号处理、分析的MATLAB实现222

7.7.1 滤波222

7.7.2　相关函数224

7.7.3　相干函数225

7.7.4　时谱分析227

7.8　综合练习228

7.9　本章小结230

7.10　习题230

第8章　SPSS在试验数据处理中的应用232

8.1　SPSS 13.0 FOR WINDOWS软件介绍232

8.1.1　SPSS界面232

8.1.2　变量定义233

8.1.3　数据输入236

8.1.4　数据编辑237

8.1.5　数据保存238

8.1.6　数据读取239

8.1.7　SPSS参数设置239

8.1.8　输出窗口239

8.2　SPSS数据预处理240

8.2.1 数据排序240

8.2.2　行列转置241

8.2.3　数据选取241

8.2.4　数据分类汇总243

8.2.5　变量加权245

8.2.6　数据文件分组245

8.2.7　数据文件合并245

8.2.8　数据次序的确定247

8.2.9　变量的变换与计算248

8.3　SPSS的统计分析249

8.3.1 Frequencies分析249

8.3.2　Descriptives分析254

8.3.3　Explore分析255

8.3.4　Crosstabs分析259

8.3.5　Ratio分析262

8.4　SPSS的统计图264

8.4.1 条形图264

8.4.2　线图265

8.4.3　面积图266

8.4.4　圆图267

8.4.5　高低图267

8.4.6　箱图269

8.4.7　散点图270

8.4.8　质量控制图271

8.4.9　直方图272

8.4.10　正态概率图272

8.4.11　序列图273

8.5　SPSS的参数检验273

8.5.1　均值273

8.5.2　单样本t检验273

8.5.3　两独立样本t检验275

8.5.4　两配对样本t检验276

8.6　SPSS的方差分析277

8.6.1　单因素方差分析277

8.6.2　多因素方差分析280

8.6.3　协方差分析283

8.7　SPSS的回归分析283

8.7.1　一元线性回归分析283

8.7.2　多元线性回归分析286

8.7.3　非线性回归分析286

8.7.4　曲线估计287

8.7.5　加权回归分析289

8.8　SPSS的非参数检验290

8.8.1　单样本非参数检验290

8.8.2　两独立样本非参数检验293

8.8.3　两相关样本非参数检验294

8.8.4　多独立样本非参数检验294

8.8.5　多相关样本非参数检验295

8.9　SPSS的相关分析296

8.9.1　二元变量相关分析296

8.9.2　偏相关分析297

8.9.3　距离相关分析298

8.10　综合实例300

8.11 本章小结304

8.12　习题304

第9章　软件应用与技巧306

9.1　数据处理软件的优缺点306

9.1.1 Microsoft Office Excel306

9.1.2　Origin307

9.1.3　MATLAB308

9.1.4　SPSS for Windows309

9.2　数据处理软件的选择与技巧309

9.2.1 数据分析与处理的基本步骤309

9.2.2　软件的选择与技巧310

9.3　本章小结311

9.4　习题311

参考文献312