试验设计方法

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出版者:科学出版社
作者:赵选民
出品人:
页数:267
译者:
出版时间:2006-8
价格:28.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787030176271
丛书系列:
图书标签:
  • 教材
  • 试验设计
  • 实验设计
  • DOE
  • 试验设计
  • 统计方法
  • 科研设计
  • 实验规划
  • 数据分析
  • 假设检验
  • 变量控制
  • 样本设计
  • 因果推断
  • 科学方法
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具体描述

《试验设计方法》全面介绍了试验设计的原理、方法及应用。内容包括试验设计简介、方差分析、回归分析、正交设计、参数设计、均匀设计和响应曲面分析法,《试验设计方法》的特点是在介绍常用试验设计方法的同时,突出试验设计技术在工业生产与工程实际中的应用,《试验设计方法》章后附有适量习题,以供学生在学习、复习中使用。《试验设计方法》可作为数学与应用数学、信息与计算科学、统计学及经济、管理类本科生的教材,也可作为工科其他相关专业本科生的教材或参考书,亦可供工程技术人员参考。

探索未知,驾驭变量:一本关于如何科学提问与严谨求知的指南 在浩瀚的知识海洋中,我们总在不懈地追寻真理,试图理解事物运转的规律,预测未来的走向。无论是自然科学的精密计算,还是社会科学的复杂互动,亦或是商业决策的风险评估,都离不开一个核心的驱动力——提问。然而,仅仅提出问题是不够的,如何以一种能够得到清晰、可靠、且具有指导意义的答案的方式来提问,才是关键所在。本书正是为你量身打造的一本关于如何科学提问、设计严谨的探索路径、从而真正驾驭和理解变量的书籍。 本书并非陈述某个具体学科的知识体系,而是聚焦于一种普适性的思维框架和实践工具。我们将带领你深入了解“试验设计”这一强大而优雅的思维模式。这不是一套生硬的公式,也不是某个领域专属的技巧,而是你理解世界、解决问题的核心能力。 第一部分:科学提问的艺术与原则 在旅程的开端,我们将一同审视“提问”的本质。你会发现,一个好的问题,本身就蕴含着解决问题的一半答案。我们不会教授你如何记忆枯燥的理论,而是教会你如何剥离现象的表象,直击事物发展的关键变量。 界定清晰的研究目标: 如何将模糊的“我想知道”转化为具体、可衡量、可达成、相关且有时间限制(SMART)的研究目标?我们将通过一系列案例,剖析如何将宏观的探究转化为微观的、可操作的提问。 识别关键变量: 无论你关注的是一种药物的疗效,一种营销策略的成功与否,还是一个新产品的用户体验,都离不开对影响结果的关键因素的识别。我们将探讨如何区分自变量(你改变的因素)和因变量(你观察和测量的结果),以及如何预见和控制无关变量(可能干扰结果的因素)。 假设的构建与验证: 科学探究离不开假设。我们将学习如何基于已有知识和逻辑推理,构建具有可证伪性的科学假设,并理解假设在引导研究方向中的作用。 第二部分:设计严谨的探索路径 有了清晰的问题和明确的变量,下一步就是如何设计一条能够可靠地回答这些问题的路径。这正是“试验设计”的精髓所在。 随机对照试验(RCT)的精髓: 作为黄金标准,随机对照试验为何如此强大?我们将深入解析随机化(randomization)和对照组(control group)在排除偏差、隔离变量、建立因果关系方面的不可替代作用。你将理解,随机性并非随意的分配,而是为了构建一个公平的比较基准。 分组与配伍: 如何科学地将研究对象分配到不同的处理组和对照组?我们将探讨各种分组策略,包括简单的随机分组,以及在复杂情况下如何进行配伍(matching),以确保各组在关键特征上的可比性。 样本量的重要性: 样本太少,结论不可靠;样本太多,可能浪费资源。我们将学习如何根据研究目标、预期效果大小以及统计学原理,来估算所需的样本量,以确保研究的统计效力。 安慰剂效应的理解与控制: 安慰剂效应是影响人类研究的常见因素。我们将学习如何设计安慰剂(placebo)以及如何通过双盲(double-blind)等方法来最大限度地减少或消除安慰剂效应和研究者偏差。 第三部分:解读数据,得出可靠结论 即使设计再完美的试验,如果数据分析不当,也无法得出有价值的结论。本部分将侧重于如何以一种严谨的态度来解读试验结果。 数据的收集与记录: 细致入微的数据收集是试验成功的基石。我们将强调数据记录的准确性、一致性和完整性,以及如何设计有效的数据收集表格或工具。 偏差的识别与处理: 在试验过程中,各种偏差(如选择偏差、信息偏差、混杂偏差等)都可能悄悄地侵蚀研究的有效性。我们将学习如何识别潜在的偏差来源,并探讨在数据分析阶段进行调整的方法。 统计推断的基础: 本书并非一本统计学教材,但会为你揭示统计推断的核心思想。你将理解P值、置信区间等概念在解释试验结果时的意义,以及如何避免过度解读统计显著性。 结果的解释与推广: 即使在严格设计的试验中,也需要审慎地解释结果。我们将讨论如何根据试验设计、样本特征以及实际情况,来评估研究结论的适用范围和局限性。 本书的价值所在: 本书的价值在于它提供了一种通用的思维工具箱。无论你身处哪个领域,无论你的研究目标是什么,掌握了试验设计的原理,你就拥有了以一种更有序、更严谨、更科学的方式来探索未知、解决问题的能力。 提升决策质量: 在商业、医疗、教育等任何领域,科学的决策都依赖于可靠的数据和严谨的分析。本书将帮助你避免凭感觉或经验做出草率的判断,而是基于证据和逻辑。 培养批判性思维: 掌握了试验设计的原则,你将能更敏锐地辨别信息的真伪,更能识别那些缺乏科学依据的论断。你将不再是被动接受信息,而是主动质疑和探究。 赋能创新: 任何创新都源于对现有模式的挑战和对未知领域的探索。本书将为你提供一个框架,让你能够系统性地设计你的创新实践,并从中学习和迭代。 本书不会让你成为统计学专家,也不会让你成为某个领域的学者,但它会让你成为一个更优秀的提问者,一个更严谨的探索者,一个更睿智的决策者。这是一场关于如何科学地认知世界、如何有效地解决问题的思维升级之旅。翻开本书,让我们一起踏上这段发现的旅程,用科学的精神点亮求知的道路。

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目录信息

读后感

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用户评价

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不得不说,《试验设计方法》这本书给予我的启发是多方面的,远超我最初的期待。我一直对如何从纷繁复杂的数据中提取有价值的信息感到好奇,而这本书则直接切入了问题的核心——在数据产生之前,就应该做好设计。作者的写作方式非常巧妙,他没有直接灌输知识,而是像一位老练的厨师,一步步地教你如何准备食材,如何调配香料,才能烹饪出一道美味佳肴。他从最基本的概念讲起,比如“误差”、“变异性”和“试验单元”等,但都通过极其生动的比喻和实例来解释,让我这个初学者也能轻松理解。我印象最深刻的是关于“完全随机设计”的讲解,作者不仅解释了其基本原理,还深入探讨了在实际操作中可能出现的各种偏差,以及如何通过“随机化”来规避这些偏差。他甚至提到了如何在计算机程序中生成随机数,这细节的详尽程度令人赞叹。然后,他逐步引入了更复杂的“区组设计”和“拉丁方设计”,并详细阐述了它们在何种情况下更为适用,以及如何通过这些设计来更有效地控制某些已知或预期的变异源。这让我意识到,试验设计并非一成不变的模式,而是需要根据具体研究对象和环境进行灵活调整的艺术。书中对于“析因设计”的讲解,更是让我看到了并行研究多种因素的强大威力。作者通过一个假设性的药物研发案例,清晰地展示了如何通过合理的析因设计,在有限的资源下,同时评估不同药物成分的组合效应,从而大大提高研发效率。读完这本书,我不再将试验设计视为一个枯燥的统计学分支,而是将其看作是科学研究的“灵魂”。它让我明白,每一个经过精心设计的试验,都蕴含着对真理的无限追求,以及对科学严谨性的坚定承诺。

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《试验设计方法》这本书,就像一个经验丰富的向导,在我踏入研究设计这片茂密的丛林时,为我提供了最清晰的地图和最实用的工具。我一直认为,科学研究的魅力在于探索未知,但更在于如何以一种严谨、可信的方式去探索。而这本书,恰恰是实现这一目标的关键所在。作者的语言风格非常接地气,他并没有使用太多晦涩难懂的专业术语,而是用一种非常平实、易于理解的方式,将试验设计的精髓展现在读者面前。我尤其喜欢书中关于“控制”的思想,作者反复强调,好的试验设计,就是最大限度地控制各种可能影响结果的因素,从而隔离出我们真正关心的那个“处理效应”。这一点,对于我这样常常在研究中感到力不从心的人来说,无疑是醍醐灌顶。书中对于各种设计类型的详细介绍,也让我大开眼界。我之前一直以为试验设计无非就是把实验对象分成几组,然后施加不同的处理。但这本书让我明白,原来还有那么多精巧的设计,例如完全随机设计、拉丁方设计、因子设计等等,它们各自都有着独特的优势和应用场景。作者在解释这些设计时,还会结合具体的案例,比如农作物产量试验、药物疗效评价等,让我能够直观地理解这些设计的原理和价值。我特别欣赏书中对于“样本量确定”的讨论,这是一个在实际研究中常常被忽视但又至关重要的问题。作者清晰地解释了为什么需要足够的样本量,以及如何根据研究的目标和预期的效应大小来计算合适的样本量。这让我深刻认识到,一个设计不当的试验,即使结果看起来再“显著”,也可能只是偶然的产物。总而言之,这本书为我打开了一扇通往更科学、更严谨研究方法的大门,让我对如何设计一个“好的”试验有了全新的认识,也极大地提升了我进行独立研究的能力。

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拿到《试验设计方法》这本书,我怀着一种既期待又有些忐忑的心情。期待是因为对科学研究的严谨性一直抱有浓厚的兴趣,而忐忑则是因为“试验设计”听起来总是和复杂的数学公式联系在一起。然而,这本书的出色之处在于,它将一个看似枯燥的领域,描绘得生动有趣,充满了探索的乐趣。作者的叙述方式堪称一绝,他如同一个经验丰富的导演,为我们搭建了一个又一个精彩的“试验场景”,让我们在其中扮演不同的角色,体验试验设计的全过程。我印象最深刻的是书中关于“误差控制”的讨论。作者并没有回避误差的存在,反而将其作为试验设计的核心问题来探讨。他详细介绍了如何识别不同来源的误差,例如系统误差和随机误差,并针对性地提出了各种设计策略来最小化这些误差的影响。比如,通过“重复”来减少随机误差,通过“随机化”来避免系统误差。这些讲解都辅以非常直观的例子,让我能够清晰地理解这些概念背后的逻辑。书中对于“相关性”和“因果性”的区分,也让我豁然开朗。作者通过精心设计的案例,阐述了为什么相关性不等于因果性,以及如何通过严谨的试验设计来建立有力的因果关系证据。这对于我理解许多科学研究的结论,具有里程碑式的意义。此外,本书对“统计功效”的探讨,也让我对样本量和显著性水平有了更深刻的认识。作者解释了如何通过合理的试验设计来提高研究的统计功效,从而更容易地发现真实的效应。总而言之,这本书不仅仅是一本关于试验设计的“操作指南”,更是一本关于如何进行“有效”科学研究的“思维指南”。它让我明白了,真正的科学探索,不仅在于发现,更在于如何以一种最科学、最严谨的方式去发现。

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在翻阅《试验设计方法》这本书之前,我一直对科学研究的某些环节感到困惑,尤其是如何才能确保研究结果的可靠性和普遍性。而这本书,就像一颗明灯,照亮了我前行的道路。作者的语言风格非常独特,他没有直接堆砌理论,而是通过一个个引人入胜的故事和案例,将抽象的试验设计原则,转化为了生动的实践知识。我被书中关于“重复”和“随机化”的讨论深深吸引。作者用非常直观的方式解释了为什么需要重复试验,它如何帮助我们降低偶然因素的影响,以及为什么随机化是避免系统性偏差的“法宝”。这些讲解让我对科学实验的严谨性有了全新的认识。然后,本书逐步深入到更复杂的试验设计,比如“拉丁方设计”和“斯皮尔曼设计”,作者不仅详细介绍了这些设计的原理和结构,还深入分析了它们各自的优缺点以及适用的场景。这让我明白,试验设计并非一成不变的模式,而是需要根据具体的研究问题和实际条件进行灵活选择和应用的艺术。我特别欣赏书中对于“主效应”和“交互效应”的区分。作者通过一个生动的案例,详细解释了当同时考虑多个处理因素时,如何去理解和分析这些因素之间可能存在的协同作用,以及如何通过精心设计的实验来揭示这些复杂的相互关系。这对我理解许多多因素研究的结果,具有极大的启发意义。总而言之,这本书不仅仅是一本关于试验设计的“技术手册”,更是一本关于“科学思维”的“启蒙书”。它让我明白,每一个严谨的科学发现,都离不开一个精心策划、周密设计的试验。

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《试验设计方法》这本书,如同一位经验丰富的引路人,带领我穿越了看似杂乱无章的科学实验世界,最终抵达了逻辑严谨、结果可靠的彼岸。在我初次接触这本书时,我对“试验设计”这个概念的理解仅限于“分组”和“比较”,但这本书彻底颠覆了我的认知。作者的叙述方式非常引人入胜,他并没有使用晦涩难懂的专业术语,而是将复杂的统计学概念,通过一个个生动有趣的例子,比如农作物新品种的产量测试、药物对疾病治疗效果的评估,甚至是日常生活中常见的质量控制问题,都变得清晰易懂。我尤其被书中关于“处理”和“区组”的讨论所吸引。作者非常详细地解释了如何识别和区分“处理效应”与“随机误差”,以及如何通过合理的“区组化”来控制那些我们无法避免的变异源,例如同一块田地的不同区域、同一批次生产的产品等。这让我深刻理解了“控制”在科学研究中的重要性。书中对“重复”概念的强调,也让我受益匪浅。作者解释了为什么每一次测量都可能存在误差,以及通过多次重复测量,如何降低随机误差对最终结果的影响,并提高统计检验的效能。此外,本书对于“随机化”的讲解,也达到了炉火纯青的地步。作者不仅阐述了随机化的基本原则,还深入探讨了在实际操作中,如何才能真正实现随机化,以及当无法完全随机化时,有哪些替代方案和需要注意的风险。总而言之,这本书不仅仅是一本传授技巧的书籍,更是一本能够深刻影响我科学思维方式的书籍。它让我明白,每一个伟大的科学发现,都离不开一个设计精良的试验。我从中获得的不仅仅是知识,更是对科学研究本质的理解和对严谨态度的培养。

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当我第一次看到《试验设计方法》这本书的书名时,我并没有抱有多高的期望,以为它只是一本枯燥乏味的统计学教材。然而,当我真正翻阅它时,我才发现自己大错特错了。这本书的作者是一位真正的“说故事者”,他用一种极其吸引人的方式,将试验设计这一看似复杂的领域,变得生动有趣,充满了探索的魅力。我被书中关于“如何避免偏见”的讨论深深吸引。作者非常详细地解释了在试验过程中可能出现的各种偏见,例如选择偏见、观察偏见等,并针对性地提出了各种设计策略来规避这些偏见。例如,他强调了“随机化”的重要性,并详细阐述了如何有效地实现随机化。这让我对科学研究的客观性和公正性有了更深的理解。本书对“因子设计”的阐述,更是让我大开眼界。作者通过一个生动的案例,展示了如何在一个试验中同时研究多个因素的影响,以及如何分析这些因素之间的交互作用。这让我看到了并行研究多种变量的强大威力,也极大地提高了我对研究效率的认识。此外,书中关于“响应面法”的讲解,也让我对优化试验过程有了全新的认识。作者解释了如何利用响应面法来寻找最佳的处理条件组合,从而最大化或最小化某个响应变量。这对于在实际生产和研发中进行优化工作,具有极高的指导意义。总而言之,这本书不仅仅是一本关于试验设计的“技术手册”,更是一本关于“科学思维”的“启蒙读物”。它让我明白,每一个伟大的科学发现,都离不开一个经过精心策划、周密设计的试验。

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《试验设计方法》这本书,是我在学术道路上的一次意外发现,却也因此打开了新的视野,看到了科学研究背后隐藏的精妙之处。我一直认为,做好研究的关键在于数据的分析,但这本书却让我明白,在数据产生之前,也就是在“设计”阶段,就已经决定了研究的大部分成败。作者的笔触极为细腻,他并没有采用枯燥的学术论文风格,而是更像一位睿智的导师,循循善诱地引导读者。我尤其欣赏书中对于“试验单元”和“处理”的定义与区分。作者生动地解释了,试验单元是接受处理的最小单位,而处理则是我们想要研究的因素。这种清晰的界定,为理解后续更复杂的设计奠定了坚实的基础。书中对“完全随机设计”的介绍,让我看到了最基础但也是最重要的一种设计思路。作者深入剖析了随机化的重要性,它如何帮助我们避免主观偏见,以及在实际操作中可能遇到的各种挑战。接着,作者又逐步引入了“随机区组设计”,并详细解释了如何通过引入“区组”来控制那些我们已知但无法消除的变异源,比如不同批次生产的原料、不同实验人员的操作等。这让我深刻理解到,好的试验设计,就是一种“化繁为简,化未知为已知”的智慧。此外,书中关于“因子设计”的讲解,更是让我看到了并行研究多种因素的强大潜力。作者通过具体的例子,展示了如何通过精心设计的因子试验,在一次试验中同时评估多个因素的主效应和交互效应,从而极大地提高了研究效率和信息获取的广度。总而言之,这本书为我提供了一个全新的视角来审视科学研究,它让我认识到,严谨的试验设计是科学探索的基石,也是通往真实世界客观规律的必经之路。

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当我第一次拿起《试验设计方法》这本书时,我并没有预设它会给我带来多大的震撼,毕竟“试验设计”这个词听起来就带着一股浓厚的学术气息,容易让人望而却步。然而,当我沉浸其中后,我才发现,这完全是一本颠覆我固有认知的著作。作者的叙述风格极为独特,他仿佛是一位经验丰富的侦探,带领读者一步步解开科学研究中的“谜团”。他并没有直接抛出枯燥的理论,而是通过一个个引人入胜的案例,将抽象的概念具象化。例如,在讲解随机化原则时,他并没有仅仅停留在“随机分配”这四个字上,而是深入剖析了为什么随机化如此重要,它如何有效地避免了选择偏差,以及在实际操作中可能遇到的各种挑战和解决方案。这本书的魅力还在于它对细节的极致追求。书中对于不同设计类型的优缺点、适用范围的分析,都做到了鞭辟入里。无论是完全随机设计、随机区组设计,还是析因设计,作者都用清晰的逻辑和生动的语言进行了阐述,并且特别强调了如何根据研究目的和实际条件来选择最合适的设计方案。更让我惊叹的是,书中还涉及了一些非常实用的统计分析方法,这些方法与试验设计紧密相连,共同构成了完整的研究闭环。我特别喜欢其中关于“误差来源分析”的部分,它让我意识到,即使是最严谨的实验,也可能存在一些难以预料的误差,而优秀的试验设计正是为了最大限度地减少这些误差的影响。读完这本书,我感觉自己对科学研究的理解上升到了一个全新的维度。我开始能够批判性地审视那些充斥在各类文献中的研究,判断它们的科学性和可靠性。这本书不仅是数据分析的教科书,更是培养严谨科学思维的催化剂,它让我明白了,一个好的试验设计,是通往可靠结论的第一步,也是最关键的一步。

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这本书如同一场精心策划的学术冒险,每一页都充满了知识的惊喜。从它那简洁而富有力量的书名——《试验设计方法》——开始,我就被一种强烈的好奇心所驱使。我并不是统计学领域的专家,但对科学研究的严谨性和背后隐藏的逻辑一直抱有浓厚的兴趣。翻开这本书,我立刻被其条理清晰的结构所吸引。作者以一种非常易于理解的方式,循序渐进地介绍了试验设计的基本原则,从随机化、重复、区组化这些核心概念的引入,到更复杂的因子设计、响应面法等高级技术的阐释,都显得游刃有余。书中的例子贴切而生动,涵盖了从生物医学、农业科学到工业生产、社会科学等多个领域,让我在学习理论知识的同时,也能直观地感受到这些方法在实际应用中的强大生命力。特别是关于如何控制变量、减少偏差的讨论,为我揭示了科学实验背后不为人知的奥秘,让我对那些看似简单的实验结果有了更深刻的认识。作者并非简单地罗列公式和算法,而是更注重解释“为什么”要这样做,以及“这样做”能够带来什么样的好处。这种解释性的力量,使得这本书不仅仅是一本操作手册,更是一本能够启发思考、培养科学思维的入门指南。我尤其欣赏书中关于“设计之初”的强调,作者反复提醒我们,试验设计的质量直接决定了研究结果的有效性和可靠性。这让我开始重新审视自己过去的许多研究思路,意识到许多时候,问题的根源并非在于分析方法,而在于最初的设计不够周全。这本书的出现,无疑为我打开了一扇新的大门,让我看到了科学探索的另一种可能性,也激发了我对未来研究的更多信心。它不仅仅是一本书,更像是一位经验丰富的导师,在我迷茫时给予指引,在我困惑时提供解答,让我在这条科学探索的道路上,走得更加坚定和踏实。

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《试验设计方法》这本书,在我科研生涯中扮演了一个重要的角色,它不仅解答了我许多关于研究设计上的疑惑,更重要的是,它塑造了我对科学研究的整体认知。作者的叙述方式非常清晰且富有逻辑性,他并没有一开始就抛出复杂的概念,而是从最基本的“什么是试验”开始,逐步引导读者理解试验设计的必要性和重要性。我尤其被书中关于“误差”的分析所吸引。作者深入浅出地解释了误差的来源,以及如何通过合理的试验设计来最大程度地控制误差,从而让研究结果更加可靠。例如,他详细讲解了如何通过“随机化”来减少选择偏差,如何通过“重复”来降低随机误差的影响。这些讲解都辅以生动的例子,让我能够轻松理解。本书对“完全随机设计”、“随机区组设计”以及“析因设计”等经典试验设计的阐述,更是深入人心。作者不仅详细介绍了这些设计的原理和结构,还深入探讨了它们各自的优缺点以及适用范围。这让我明白,不同的研究问题需要不同的设计方案,而选择最合适的设计方案,是确保研究有效性的关键。我特别喜欢书中关于“统计功效”的讲解。作者清晰地解释了为什么需要足够大的样本量,以及如何根据研究目标和预期效应大小来计算合适的样本量。这让我对如何设计一个“有足够能力”去发现真实效应的试验,有了更深刻的认识。总而言之,这本书为我提供了一个系统性的框架来理解和实践试验设计,它让我明白,科学研究的严谨性,从设计的那一刻就开始了。

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参数设计一章很有用,特别是稳健性设计的内容,如果能够进一步具体展开就更好了。正交设计中关于灵活运用设计表、使用直和法和直积法的部分也很适合实践。

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课后许多例题有一定的错误。某些知识点讲得不够清晰。

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课后许多例题有一定的错误。某些知识点讲得不够清晰。

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课后许多例题有一定的错误。某些知识点讲得不够清晰。

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参数设计一章很有用,特别是稳健性设计的内容,如果能够进一步具体展开就更好了。正交设计中关于灵活运用设计表、使用直和法和直积法的部分也很适合实践。

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