DPS應(yīng)用試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1DPS應(yīng)用試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析第1頁/共63頁第2頁/共63頁第3頁/共63頁處理重 復(fù)Ax11x12x13.x1mBx21x22x23.x2mC.Dxa1xa2xa3.xam第4頁/共63頁B 第5頁/共63頁A因素B因素重 復(fù)（觀察值）11x111x112x113.x11m2x121x122x123.x12m.21x211x212x213.x21m2x221x222x223.x22m. 1xa11xa12xa13.xa1m2xa21xa22xa23.xa2m.第6頁/共63頁第7頁/共63頁第8頁/共63頁第9頁/共63頁第10頁/共63頁第11頁/共63頁第12頁/共63

2、頁第13頁/共63頁第14頁/共63頁第15頁/共63頁第16頁/共63頁第17頁/共63頁第18頁/共63頁第19頁/共63頁第20頁/共63頁第21頁/共63頁第22頁/共63頁第23頁/共63頁第24頁/共63頁擇界面。擇界面。第25頁/共63頁方差變異來源項(xiàng)列表，用方差變異來源項(xiàng)列表，用A A，B B，大寫字母分別表示所大寫字母分別表示所定義的數(shù)據(jù)塊中的第定義的數(shù)據(jù)塊中的第1 1，第，第2 2，列試驗(yàn)因子，如果有列試驗(yàn)因子，如果有協(xié)變量，協(xié)變量分別以協(xié)變量，協(xié)變量分別以x x1 1，x x2 2，表示。在這里表示。在這里，可選取或剔除方差模型中的變異來源。，可選取或剔除方差模型中的變異

3、來源。左邊窗口中，選擇需要分析的變異來源項(xiàng)目，點(diǎn)擊左邊窗口中，選擇需要分析的變異來源項(xiàng)目，點(diǎn)擊 按鈕，加載到右邊窗口中。點(diǎn)擊按鈕，加載到右邊窗口中。點(diǎn)擊按鈕，會(huì)把所有的按鈕，會(huì)把所有的變異來源加載到右邊窗口中。變異來源加載到右邊窗口中。對于選擇進(jìn)來的變異來源項(xiàng)目，雙擊鼠標(biāo)可指定該項(xiàng)目的方差對于選擇進(jìn)來的變異來源項(xiàng)目，雙擊鼠標(biāo)可指定該項(xiàng)目的方差分析的誤差項(xiàng)。雙擊后會(huì)在上部的編輯框中出現(xiàn)該變異來源的分析的誤差項(xiàng)。雙擊后會(huì)在上部的編輯框中出現(xiàn)該變異來源的名稱，后面跟有分隔符名稱，后面跟有分隔符“/ /”，這時(shí)雙擊其它項(xiàng)目，系統(tǒng)將會(huì)把，這時(shí)雙擊其它項(xiàng)目，系統(tǒng)將會(huì)把這些項(xiàng)目加載到后面作為誤差項(xiàng)，誤差項(xiàng)的

4、組成可以是多個(gè)誤這些項(xiàng)目加載到后面作為誤差項(xiàng)，誤差項(xiàng)的組成可以是多個(gè)誤差的和。差的和。如指定某一變異來源項(xiàng)目再右擊鼠標(biāo)，則會(huì)彈出菜單。這時(shí)可如指定某一變異來源項(xiàng)目再右擊鼠標(biāo)，則會(huì)彈出菜單。這時(shí)可對該變異來源項(xiàng)目進(jìn)行操作。對該變異來源項(xiàng)目進(jìn)行操作。在用戶界面右邊，是一些統(tǒng)計(jì)分析的選擇項(xiàng)：在用戶界面右邊，是一些統(tǒng)計(jì)分析的選擇項(xiàng)： 平方和分解類型的選擇：系統(tǒng)缺省設(shè)置平方和分解類型的選擇：系統(tǒng)缺省設(shè)置是是III III 型平方和分解方式，可根據(jù)需要進(jìn)行選擇型平方和分解方式，可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。 定性變量編碼方法：方差分析時(shí)定性變量編碼定性變量編碼方法：方差分析時(shí)定性變量編碼方法應(yīng)采用第二項(xiàng)，即效應(yīng)編碼

5、。如進(jìn)行數(shù)量化方法應(yīng)采用第二項(xiàng)，即效應(yīng)編碼。如進(jìn)行數(shù)量化理論理論I I分析，則選擇第一項(xiàng)適宜些。分析，則選擇第一項(xiàng)適宜些。 多重比較方法：這里共提供了多重比較方法：這里共提供了6 6 種，可種，可根據(jù)需要來選取，缺省的設(shè)置是根據(jù)需要來選取，缺省的設(shè)置是TukeyTukey方法方法。 作為參照的類別：在方差分析里不重要，作為參照的類別：在方差分析里不重要，可不必管它。只是有時(shí)在作數(shù)量化理論可不必管它。只是有時(shí)在作數(shù)量化理論I I分析分析，可根據(jù)專業(yè)的要求來設(shè)置，以便于回歸系，可根據(jù)專業(yè)的要求來設(shè)置，以便于回歸系數(shù)的解釋。數(shù)的解釋。 輸出回歸方程：當(dāng)模型主要任務(wù)是因子輸出回歸方程：當(dāng)模型主要任務(wù)是

6、因子量化，建立定量的回歸模型時(shí)，需要輸出回量化，建立定量的回歸模型時(shí)，需要輸出回歸方程。歸方程。在上面各個(gè)項(xiàng)目設(shè)置完后，點(diǎn)擊在上面各個(gè)項(xiàng)目設(shè)置完后，點(diǎn)擊“確定確定”按鈕，按鈕，便可實(shí)施統(tǒng)計(jì)計(jì)算。如進(jìn)行一般的單因素方差分便可實(shí)施統(tǒng)計(jì)計(jì)算。如進(jìn)行一般的單因素方差分析，或隨機(jī)區(qū)組方差分析，或一般的析因設(shè)計(jì)方析，或隨機(jī)區(qū)組方差分析，或一般的析因設(shè)計(jì)方差分析，左邊的菜單選擇項(xiàng)可不考慮。差分析，左邊的菜單選擇項(xiàng)可不考慮。第26頁/共63頁第27頁/共63頁例例：某工程師研究在一裝配操作中：某工程師研究在一裝配操作中5 5種照明水平對產(chǎn)生次品的影種照明水平對產(chǎn)生次品的影響。因?yàn)樵谠撛囼?yàn)中，時(shí)間也許是一個(gè)影響

7、因素，她決定進(jìn)響。因?yàn)樵谠撛囼?yàn)中，時(shí)間也許是一個(gè)影響因素，她決定進(jìn)行行5 5個(gè)區(qū)組試驗(yàn)，每個(gè)區(qū)組是一星期的一天。同時(shí)，該試驗(yàn)含有個(gè)區(qū)組試驗(yàn)，每個(gè)區(qū)組是一星期的一天。同時(shí)，該試驗(yàn)含有5 5個(gè)工個(gè)工作站，這些站也可能是變異的潛在來源。該工程師決定采用尤頓方設(shè)計(jì)，作站，這些站也可能是變異的潛在來源。該工程師決定采用尤頓方設(shè)計(jì)，它具有它具有5 5天、天、5 5個(gè)工作站和個(gè)工作站和5 5個(gè)照明強(qiáng)度處理。個(gè)照明強(qiáng)度處理。該試驗(yàn)的各個(gè)處理在該試驗(yàn)的各個(gè)處理在DPSDPS電子表格中整理格式如右圖陰影部分。電子表格中整理格式如右圖陰影部分。分析時(shí)只需要將分析時(shí)只需要將A A、B B和和C C這這3 3個(gè)主效應(yīng)選

8、入即可，即從個(gè)主效應(yīng)選入即可，即從可供分析的變異來源的選擇框中選擇可供分析的變異來源的選擇框中選擇A A，B B和和C(C(分別代表分別代表天、工作站和照明處理天、工作站和照明處理) )并加載到右邊框中；多重并加載到右邊框中；多重比較采用缺省的比較采用缺省的TukeyTukey方法。點(diǎn)擊確定按鈕方法。點(diǎn)擊確定按鈕第28頁/共63頁方差分析結(jié)果表明：日期和工作站之間差異不顯著，照明處理間差異極顯著。并從結(jié)果可以看出照明處理在調(diào)整后的各個(gè)水平間的差異。方差分析結(jié)果表明：日期和工作站之間差異不顯著，照明處理間差異極顯著。并從結(jié)果可以看出照明處理在調(diào)整后的各個(gè)水平間的差異。第29頁/共63頁第30頁/

9、共63頁在在DPS中，首先將各個(gè)處理因子和試驗(yàn)結(jié)果一起定義成中，首先將各個(gè)處理因子和試驗(yàn)結(jié)果一起定義成數(shù)據(jù)矩陣；再在主菜單上選擇數(shù)據(jù)矩陣；再在主菜單上選擇“試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)” “一般一般線性模型線性模型” 。這時(shí)，系統(tǒng)會(huì)顯示方差分析模型中的。這時(shí)，系統(tǒng)會(huì)顯示方差分析模型中的變異來源選擇界面變異來源選擇界面在界面中，首先點(diǎn)擊在界面中，首先點(diǎn)擊 按鈕，將所有的可供選擇的變異來源加到方差分析模型按鈕，將所有的可供選擇的變異來源加到方差分析模型中去。由于該模型是混合模型，計(jì)算因子中去。由于該模型是混合模型，計(jì)算因子A的統(tǒng)計(jì)量的統(tǒng)計(jì)量F所用的誤差均方不是默認(rèn)所用的誤差均方不是默認(rèn)的的MSe，而是，而是M

10、SAB，因此需用戶自行指定。，因此需用戶自行指定。在均方誤差編輯框中，可自己填寫有關(guān)代碼。在均方誤差編輯框中，可自己填寫有關(guān)代碼。注意：誤差均方代碼前須加上符號(hào)注意：誤差均方代碼前須加上符號(hào)“/”，如，如“/A*B”，且該代碼必須是上面窗口，且該代碼必須是上面窗口中已經(jīng)存在的。輸入后按回車鍵或雙擊鼠標(biāo)結(jié)束編輯，這時(shí)在中間窗口中中已經(jīng)存在的。輸入后按回車鍵或雙擊鼠標(biāo)結(jié)束編輯，這時(shí)在中間窗口中顯示為顯示為“A/A*B”。第31頁/共63頁第32頁/共63頁第33頁/共63頁第34頁/共63頁因子因子水平水平1水平水平2A：澆水次數(shù)：澆水次數(shù)澆澆12 次次根據(jù)需要澆水根據(jù)需要澆水B：噴藥次數(shù)：噴藥次

11、數(shù)發(fā)病噴藥發(fā)病噴藥半月噴一次半月噴一次C：施肥次數(shù)：施肥次數(shù)開花期施硫酸銨開花期施硫酸銨發(fā)根、抽苔、開花和結(jié)實(shí)期各施肥一次發(fā)根、抽苔、開花和結(jié)實(shí)期各施肥一次D：進(jìn)室時(shí)間：進(jìn)室時(shí)間11 月初月初11 月月15 日日第35頁/共63頁驗(yàn)次數(shù)即處理組合數(shù)驗(yàn)次數(shù)即處理組合數(shù)=(21)4+1=5，然后從然后從2n因素正交表中選用處理組合因素正交表中選用處理組合數(shù)稍多于數(shù)稍多于5的正交表安排試驗(yàn)，據(jù)此的正交表安排試驗(yàn)，據(jù)此選用選用L8(27)正交表。正交表。第36頁/共63頁交互作用表，將交互作用安排在合交互作用表，將交互作用安排在合適的列上。適的列上。花菜留種的表頭設(shè)計(jì)花菜留種的表頭設(shè)計(jì)列號(hào)123456

12、7因子ABABCACD第37頁/共63頁第38頁/共63頁中取幾個(gè)樣品進(jìn)行觀測或測試，結(jié)果中取幾個(gè)樣品進(jìn)行觀測或測試，結(jié)果每個(gè)處理組合也可得到幾個(gè)數(shù)據(jù)。每個(gè)處理組合也可得到幾個(gè)數(shù)據(jù)。第39頁/共63頁第40頁/共63頁從表看出，各項(xiàng)變異來源的從表看出，各項(xiàng)變異來源的F F 值均不顯著，這是由于試驗(yàn)誤差自由度太小，達(dá)到顯著的臨界值均不顯著，這是由于試驗(yàn)誤差自由度太小，達(dá)到顯著的臨界F F 值也過大所致。解決這個(gè)問題的根本辦法是進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)或重復(fù)抽樣，也可以將值也過大所致。解決這個(gè)問題的根本辦法是進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)或重復(fù)抽樣，也可以將F F 值小于值小于1 1 的變異項(xiàng)的變異項(xiàng)( (即即D D 因素和因

13、素和A A，B B 互作互作) )作為空閑因子，將他們的平方和與自由度和誤差項(xiàng)的平方和自由度合并，作為試驗(yàn)誤差平方和的估計(jì)值作為空閑因子，將他們的平方和與自由度和誤差項(xiàng)的平方和自由度合并，作為試驗(yàn)誤差平方和的估計(jì)值(SS(SSe)e)，這樣既可以增加試驗(yàn)誤差的自由度，也可減少試驗(yàn)誤差方差，從而提高假設(shè)檢驗(yàn)的靈敏度。，這樣既可以增加試驗(yàn)誤差的自由度，也可減少試驗(yàn)誤差方差，從而提高假設(shè)檢驗(yàn)的靈敏度。第41頁/共63頁第42頁/共63頁第43頁/共63頁第44頁/共63頁第45頁/共63頁第46頁/共63頁第47頁/共63頁第48頁/共63頁這這7 7個(gè)衡量均勻設(shè)計(jì)方案性能的指標(biāo)，其中前個(gè)衡量均勻設(shè)

14、計(jì)方案性能的指標(biāo)，其中前4 4個(gè)是均勻設(shè)個(gè)是均勻設(shè)計(jì)表的均勻性度量指標(biāo)，后計(jì)表的均勻性度量指標(biāo)，后3 3個(gè)是均勻設(shè)計(jì)表作為試驗(yàn)設(shè)計(jì)個(gè)是均勻設(shè)計(jì)表作為試驗(yàn)設(shè)計(jì)矩陣，其信息矩陣矩陣，其信息矩陣X XX X優(yōu)良性指標(biāo)。所有這些指標(biāo)都優(yōu)良性指標(biāo)。所有這些指標(biāo)都是數(shù)值越小，試驗(yàn)方案越好。在具體應(yīng)用時(shí)，可是數(shù)值越小，試驗(yàn)方案越好。在具體應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)試驗(yàn)要求和試驗(yàn)者的偏好，對各個(gè)指標(biāo)綜以根據(jù)試驗(yàn)要求和試驗(yàn)者的偏好，對各個(gè)指標(biāo)綜合考慮，選擇一個(gè)較好的試驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)。合考慮，選擇一個(gè)較好的試驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)。第49頁/共63頁p先在先在DPSDPS電子表格里輸入、定義有關(guān)參數(shù)電子表格里輸入、定義有關(guān)參數(shù)(

15、(陰影部分陰影部分) )p 系統(tǒng)菜單方式下點(diǎn)擊系統(tǒng)菜單方式下點(diǎn)擊“試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)”“均勻設(shè)計(jì)均勻設(shè)計(jì)”“混合水平均勻設(shè)計(jì)混合水平均勻設(shè)計(jì)”p系統(tǒng)采用隨機(jī)優(yōu)化方法，得到系統(tǒng)采用隨機(jī)優(yōu)化方法，得到如下結(jié)果如下結(jié)果2.當(dāng)試驗(yàn)中各個(gè)因子的水平數(shù)不相等時(shí)，當(dāng)試驗(yàn)中各個(gè)因子的水平數(shù)不相等時(shí)，需要應(yīng)用混合水平均勻設(shè)計(jì)方法構(gòu)造混需要應(yīng)用混合水平均勻設(shè)計(jì)方法構(gòu)造混合水平的均勻設(shè)計(jì)表。合水平的均勻設(shè)計(jì)表。p 對話框中，輸入試驗(yàn)處理次數(shù)，及要求對話框中，輸入試驗(yàn)處理次數(shù)，及要求DPS隨機(jī)優(yōu)化運(yùn)行時(shí)間的限隨機(jī)優(yōu)化運(yùn)行時(shí)間的限制制(分鐘分鐘)后點(diǎn)擊后點(diǎn)擊“確認(rèn)確認(rèn)”按鈕后即可運(yùn)行。按鈕后即可運(yùn)行。p這里的試驗(yàn)次數(shù)為這里的試驗(yàn)次數(shù)為12次次(注意