试验设计是一门以数理统计为基础的应用统计学分支学科，也是自然科学研究方法论领域中重要的分支学科，正确的试验设计方案和对试验数据进行科学合理的统计分析是科学研究工作者必需具备的基本功。《试验设计与软件应用》分十二个章节，包括试验设计基础、方差分析、多元回归与相关分析、方差分析试验设计方法与统计分析、协方差分析、响应面试验设计与分析、混料试验设计与分析、均匀设计、聚类分析、规划、Plackett-Burman试验设计与分析和SigmaPlot实例教程。《试验设计与软件应用》可作为高等农林院校本科化学、食品、农学、生物专业及相关专业试验设计与统计分析课程的教材，也可供理、工、农、医等高等院校的相关专业作教材或教学参考书。
《试验设计与软件应用》是根据试验设计和统计分析的现状和趋势以及国内高校相关专业人才培养的实际情况进行编写的，在现有试验设计与统计分析教材的基础上，根据多年教学经验在介绍基本方法的基础上，突出试验设计方法和试验数据处理的实际应用，注重Design-Expert、SPSS电脑软件在试验设计和统计分析中的应用。本书在试验设计基本理论、基本方法的基础上，突出Design-Expert、SPSS电脑软件在试验设计和数据处理中的实际应用，全面介绍了试验设计要解决的实际问题及其解决方法、原理及应用，并利用计算机软件进行实际的试验设计与统计分析。具体包括近年来试验研究中常用的、重要的试验设计和统计分析方法，如响应面试验设计与统计分析、均匀试验设计与统计分析、混料试验设计与统计分析、规划求解的方法等。理论与实践相结合，注重对学生创造性思维的培养和分析能力的提高。编写中以精、全、新为指导思想，在科学性、先进性、实用性上下功夫，力求概念准确、深入浅出、突出重点、语言简练，便于教学和阅读。与此同时，本教材着重培养学生的基本软件操作技巧、动手能力和思维能力。本书具有显著的针对性和可操作性。因此，该教材的使用对于农林院校化学、应用化学、食品、农学、生物专业等相关专业教学过程中大学生创新思维的培养和创新能力的提高，具有极其重要的现实意义。《试验设计与软件应用》可作为高等农林院校本科化学、食品、农学、生物专业及相关专业试验设计与统计分析课程的教材，也可供理、工、农、医等高等院校的相关专业作教材或教学参考书。限于作者水平，书中不足之处，敬请斧正。编者2017年4月
郭明，浙江农林大学，教授，1996年硕士研究生毕业于中科院长春应用化学研究所，分析化学专业；2004年博士研究生毕业于浙江大学，物理化学专业（化学生物学）； 2005-2007年于中国林科院林产化学工业研究所开展博士后工作，林产化工专业（生物质材料方向）。2007-2010年于浙江中医药大学开展博士后工作，药理学专业。主持并完成国家自然科学基金项目两项；主持并完成中国博士后科学基金项目一项(一等资助)；主持并完成省部级科研项目4项；主持并完成厅局级科研项目3项。作为参加者参与国家、省部级项目多项。发表论文120余篇，SCI/EI收录40篇（一作者27篇）。授权专利41项，其中授权发明专利6项。获省科技进步三等奖一项长期从事结构化学、仪器分析、有机化学等课程的教学任务。
第一章试验设计基础1
第一节试验设计概述1
一、试验设计的概念1
二、试验设计的意义1
三、试验设计常用术语2
四、试验设计的程序与试验计划的制定2
第二节试验的基本要求3
一、试验目的要明确3
二、试验条件要有代表性3
三、试验数据要有正确性3
四、试验结果要有重演性3
五、应当选择适当的试验指标，并有相应的数据分析方法3
第三节试验设计的基本原则4
一、重复原则4
二、随机化原则4
三、局部控制原则试验单位条件局部一致性4
第四节试验数据管理与准备4
一、Excel管理试验数据4
二、SPSS的数据格式5
三、Excel的数据管理应用7
第二章方差分析10
第一节方差分析的概念与基本原理10
一、方差分析的概念10
二、方差分析的基本原理10
三、多重比较13
第二节单因素试验资料的方差分析与SPSS实现16
一、各处理重复数相等的方差分析17
二、各处理重复数不等的方差分析19
第三节两因素试验资料的方差分析与SPSS实现21
交叉分组资料的方差分析21
第四节系统（组内）分组资料的方差分析与SPSS应用37
一、次级样本含量相等的系统分组资料的方差分析37
二、次级样本含量不等的系统分组资料的方差分析42
第五节方差分析的期望均方与方差组分估计及SPSS应用46
一、概念46
二、期望均方46
三、方差组分的估计49
第六节多因素试验资料的方差分析与SPSS应用53
第七节数据转换58
一、方差分析的基本假定58
二、数据转换方法58
第三章多元回归与相关分析60
第一节多元线性回归分析60
一、多元线性回归方程的建立60
二、多元线性回归方程的假设检验62
三、多元线性回归的估计区间65
四、最优回归方程的选择66
第二节多元线性回归与SPSS应用69
第三节复相关分析71
一、复相关系数的意义与计算71
二、复相关系数的显著性检验71
第四节相关与偏相关分析72
一、相关系数72
二、偏相关系数的意义与计算73
三、偏相关系数的显著性检验74
第五节相关分析与SPSS应用76
第六节通径分析与SPSS应用78
一、通径系数与决定系数78
二、通径系数的性质80
三、通径系数的显著性检验82
第七节SPSS通径分析84
第八节多项式回归与SPSS应用86
一、一元多元多项式回归87
二、SPSS多元多项式回归89
第四章方差分析试验设计方法与统计分析92
第一节随机区组设计与SPSS应用92
一、设计方法与要求92
二、统计分析方法92
第二节拉丁方设计与SPSS应用96
一、设计方法97
二、统计分析方法97
第三节交叉设计与SPSS应用100
一、交叉设计概念100
二、 设计方法（单因素试验）101
三、统计分析方法101
第四节正交试验设计与SPSS应用104
一、正交试验设计的概念和特点104
二、正交表104
三、正交设计方法105
四、正交试验资料统计分析方法105
第五章协方差分析126
第一节协方差分析原理126
第二节协方差分析与SPSS应用130
第三节随机区组设计协方差分析与SPSS应用133
第六章响应面试验设计与分析137
第一节响应曲面分析法的基本概念137
第二节响应面模型137
第三节响应面试验设计与Design-Expert软件137
第四节响应面试验设计与分析实例140
第五节响应面方程应用147
第七章混料试验设计与分析150
第一节混料试验的回归模型150
第二节单纯形格子设计151
第三节单纯形重心设计155
一、单纯形重心设计试验方案的确定155
二、单纯形重心设计结果分析157
第四节Design Expert的混料试验设计与统计分析158
第八章均匀设计164
第一节均匀设计概念与特点164
一、 均匀设计概念164
二、 均匀设计的特点164
第二节均匀设计方法164
一、均匀设计表符号164
二、 均匀设计表结构164
第三节均匀设计试验数据的统计分析与SPSS应用167
第九章聚类分析171
第一节聚类分析的概念171
第二节聚类分析与SPSS应用171
第十章规划176
第一节规划的概念176
第二节Excel规划求解176
第十一章Plackett-Burman试验设计与分析180
第一节Plackett-Burman试验设计与分析的概念180
第二节Design-Expert的Plackett-Burman设计与分析180
第十二章SigmaPlot实例教程189
第一节SigmaPlot的功能189
第二节制作线图189
第三节制作三维散点图195
第四节二元系相图的绘制199
附录203
附录1r与R的临界值表203
附录2正交表204
附录3均匀设计表205
附录4字母对照表206
参考文献207
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