科学家的高效实验设计

Effective Experimentation for Scientists and Technologists

编 者：Richard Boddy and Gordon Smith

出 版 社：WILEY

索 书 号：N32/B666/2010/Y

藏书地点：武大外教中心

在上世纪50年代，日本统计学家田口玄一将试验设计中应用最广的正交设计表格化，在方法解说方面深入浅出地为实验设计的更广泛使用作出了众所周知的贡献。采用科学的方法去安排试验，处理试验结果，以最少的人力和物力消费，在最短的时间内取得更多、更好的生产和科研成果的是生物学家最期望的。在60年代末，华罗庚教授在我国倡导并普及了“优选法”，到了70年代，优选法在全国各行各业取得明显成效。试验设计遍布自然科学和工业领域的各个角落，因此合理地设计试验，恰当地分析试验结果是每个科研人员和工程人员所期望的。本书应广大读者的需要，具体而又详细地对如何提高实验效率，节省时间和物力，取得理想的实验结果等问题进行了阐述、分析和举例。

本书共有21个章节组成，从不同的角度介绍了如何设计实验以及高效地分析实验结果。第一章先回答了为何要设计实验。第二章则从多个角度阐述了如何通过改变实验条件提高显著性检验结果所作的改变。第三章介绍了如何采用配对设计的方法提高实验效率和改善实验结果。第四到第七章则分别阐述了实验设计过程中的双因素变量实验设计、3个或者4个变量因素实验设计，完整的设计的一小部分、饱和实验设计对整体实验结果的影响。第八、九两章则从实验数据分析的角度阐述了回归分析甚至是多元回归分析。响应面实验设计是利用合理的实验设计方法并通过实验得到了一定的数据，采用多元二次回归方程来拟合因素与相应值之间的函数关系，通过对回归方程的分析来寻求最优的工艺参数，解决多变量问题的一种统计方法。本书的第十章则对响应面实验设计进行了详细的介绍。第十一章阐述了离群和有意义的观察。第十二章和第十三章则分别介绍了中心复合设计以及混合物设计。第十四章则对应用最为广泛且高效的计算机辅助实验设计（CAED）进行详细阐述。第十五章对优化设计进行了系统性总结。如何高效地提高实验结果的准确性则是第十六章的重点。第十七章则对多组实验处理的比较分析进行阐述。区组实验和双向设计分别是本书第十八章和第十九章的重点。第二十章对不完全区组实验设计进行举例分析。处理混乱实验的途径则是本书为读者提供的又一技术法宝，在第二十一章系统分析和概括。

本书是工业研究领域的实践性技术手册，主要侧重于实验的设计和分析，介绍了大量的实验设计方法和分析工具，重点阐述了高效性实验设计需要注意的事项。在本书的每个章节作者都以自身或者是实验室同仁在实验过程中遇到的技术难题为起点，然后系统深入地阐述解决此问题的方法和和技术手段，最后分析了所提出的技术方法的优缺点。本书以统计学专业的教材为范本，并穿插进去新的实验方法和数据分析方法，培养了10000多名科学家和技术工作人员。本书的所用试验设计都是作者及其同事实验过的，相信会给读者的科学研究锦上添花。书内的例子是作者从化学、石油工业、核工业、食品业、水工业等多个工业领域的成功且高效的试验设计总结概括出来的，非常具有借鉴意义，相信会给自然科学领域的科研工作者提供广泛的选择。

本书目录：

第一章：为何要设计实验

第二章：为了更好的显着性检验结果所作的改变

第三章：采用配对设计提高效率

第四章：双因素变量的简单而高效的实验设计

第五章：实验过程中如何调查3个或者4个变量因素

第六章：使用完整的设计的一小部分

第七章：饱和实验设计

第八章：回归分析

第九章：多元回归分析：最重要的因素

第十章：响应面实验设计

第十一章：离群和有意义的观察

第十二章：中心复合设计

第十三章：混合物设计

第十四章：计算机辅助实验设计（CAED）

第十五章：优化设计

第十六章：实验的改良

第十七章：多组实验处理的比较分析

第十八章：区组实验

第十九章：双向设计

第二十章：不完全区组实验设计

第二十一章：处理混乱实验的途径

（王书珍）