Statistical Analysis of Designed Experiments

Statistical Analysis of Designed Experiments pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Wiley-Interscience
作者:Ajit C. Tamhane
出品人:
页数:679
译者:
出版时间:2009-4-6
价格:USD 157.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780471750437
丛书系列:Wiley Series in Probability and Statistics
图书标签:
  • 科普
  • 工具书
  • 统计分析
  • 实验设计
  • 方差分析
  • 回归分析
  • 统计建模
  • 实验规划
  • 数据分析
  • 质量控制
  • 工业实验
  • 响应面方法
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具体描述

A indispensable guide to understanding and designing modern experiments The tools and techniques of Design of Experiments (DOE) allow researchers to successfully collect, analyze, and interpret data across a wide array of disciplines. Statistical Analysis of Designed Experiments provides a modern and balanced treatment of DOE methodology with thorough coverage of the underlying theory and standard designs of experiments, guiding the reader through applications to research in various fields such as engineering, medicine, business, and the social sciences. The book supplies a foundation for the subject, beginning with basic concepts of DOE and a review of elementary normal theory statistical methods. Subsequent chapters present a uniform, model-based approach to DOE. Each design is presented in a comprehensive format and is accompanied by a motivating example, discussion of the applicability of the design, and a model for its analysis using statistical methods such as graphical plots, analysis of variance (ANOVA), confidence intervals, and hypothesis tests. Numerous theoretical and applied exercises are provided in each chapter, and answers to selected exercises are included at the end of the book. An appendix features three case studies that illustrate the challenges often encountered in real-world experiments, such as randomization, unbalanced data, and outliers. Minitab® software is used to perform analyses throughout the book, and an accompanying FTP site houses additional exercises and data sets. With its breadth of real-world examples and accessible treatment of both theory and applications, Statistical Analysis of Designed Experiments is a valuable book for experimental design courses at the upper-undergraduate and graduate levels. It is also an indispensable reference for practicing statisticians, engineers, and scientists who would like to further their knowledge of DOE.

《实验设计与数据驱动的决策》 简介 在信息爆炸的时代,如何从繁杂的数据中提炼出有价值的洞察,并据此做出明智的决策,已成为各行各业关注的核心。科学研究、产品开发、市场营销、生产制造乃至社会科学领域,无不依赖于精心设计的实验来验证假设、评估效果、优化流程。本书《实验设计与数据驱动的决策》正是为应对这一挑战而诞生的。它并非简单罗列统计方法,而是致力于构建一套系统性的实验设计思维框架,辅以现代统计分析技术,帮助读者掌握从提出问题、设计实验、收集数据,到分析结果、解释含义、指导行动的全过程,最终实现数据驱动的精准决策。 本书的核心目标是引导读者理解,一次成功的实验不仅仅是数据的堆砌,更是逻辑推理和严谨规划的结晶。我们将深入探讨实验设计的基本原则,如随机化、重复、区组化等,这些原则是确保实验结果公正、可靠、具有普遍意义的基石。读者将学会如何识别潜在的混淆因素,并通过巧妙的实验设计来消除或控制这些因素的影响,从而更清晰地揭示自变量与因变量之间的真实关系。 我们不会回避统计分析的必要性,但本书的侧重点在于,统计工具应是为实验设计服务的。因此,在介绍各种统计方法时,我们将始终围绕“为何要使用这个方法”、“这个方法如何帮助我们回答实验中的问题”这两个核心问题展开。我们将涵盖从描述性统计到推断性统计的广泛内容,包括但不限于假设检验、置信区间、方差分析(ANOVA)、回归分析等,并重点阐述这些方法在实验数据分析中的具体应用和解读。特别地,对于多因素实验,我们将深入剖析因子设计(Factorial Designs)的强大之处,展示如何通过较少的实验次数,同时研究多个因素的主效应和交互效应,极大地提高信息获取的效率。 本书的一个重要特色在于,它强调将统计理论与实际应用紧密结合。我们精心挑选了来自不同领域的典型案例,这些案例涵盖了从新药研发的临床试验、新产品上市前的市场调研,到制造业的工艺优化、互联网平台的A/B测试等。通过对这些案例的深入剖析,读者将能够直观地理解实验设计的策略如何在真实的业务场景中发挥作用,以及如何根据具体情况灵活运用所学的统计工具。每一个案例都将引导读者从问题出发,思考实验设计的关键环节,并跟随数据分析的步骤,最终得出具有指导意义的结论。 对于那些希望进一步提升数据分析能力,并将其应用于决策过程的读者,本书将提供宝贵的指导。我们将探讨如何设计能够直接回答业务问题的实验,如何选择合适的指标来衡量实验效果,以及如何有效地将实验结果转化为可执行的商业策略。此外,本书还将触及一些高级的主题,例如响应面法(Response Surface Methodology)在优化过程中的应用,以及统计功效分析(Power Analysis)在实验规划阶段的重要性,这些内容将帮助读者在更复杂的场景下做出更科学的决策。 本书的语言风格力求严谨而不失可读性,避免过度晦涩的专业术语,同时确保统计概念的准确性。我们相信,通过理论讲解、案例分析和实践指导的有机结合,任何有志于运用科学方法解决实际问题的读者,都能从本书中获益。无论您是统计学专业学生,希望夯实实验设计的基础;还是企业中的研发人员、产品经理、市场分析师,希望利用数据提升工作效率和决策质量;抑或是科研工作者,需要设计严谨的实验来支持您的学术研究,本书都将是您不可或缺的参考。 我们希望本书能够点燃您对数据驱动决策的信心,并赋予您将科学的实验精神融入日常工作和研究的能力。最终,您将能够超越直觉和经验,用严谨的科学方法,去探索未知,去解决挑战,去创造价值。 目录概览(详细章节内容将涵盖以下方面) 第一部分:实验设计的基石 第一章:为何需要实验设计? 从观察到实验:认识变量与因果关系 实验设计的价值:提高效率,降低成本,获取可靠结论 数据驱动决策的核心要素 第二章:实验设计的核心原则 随机化:消除偏倚的利器 重复:度量变异性的重要手段 区组化:控制外在因素的影响 正交性与平衡性:高效信息获取的保障 第三章:提出正确的问题与明确实验目标 问题侦测与定义:从模糊到清晰 制定可衡量的实验目标 识别关键变量:自变量、因变量与协变量 第四章:实验设计中的常见陷阱与挑战 混淆变量与选择偏倚 测量误差与抽样误差 伦理考量与可行性分析 第二部分:经典实验设计方法 第五章:完全随机设计(Completely Randomized Design, CRD) 概念、适用场景与数学模型 方差分析(ANOVA)在CRD中的应用 多重比较:识别具体差异 第六章:随机区组设计(Randomized Block Design, RBD) 引入区组变量:控制异质性 RBD的方差分析与模型解读 何时选择RBD而非CRD 第七章:拉丁方设计(Latin Square Design, LSD) 同时控制两个区组变量 LSD的方差分析与局限性 案例分析:农业、教育等领域的应用 第八章:析因设计(Factorial Designs) 研究多因素主效应与交互效应 2^k 因子设计:全因子与部分因子 理解与解释交互效应的意义 第九章:部分析因设计(Fractional Factorial Designs) 高效研究高因子数实验 别名(Aliasing)的概念与管理 筛选重要因素的应用 第三部分:现代实验设计技术与应用 第十章:响应面法(Response Surface Methodology, RSM) 优化过程与寻找最佳条件 中心复合设计(CCD)与Box-Behnken设计 模型拟合与响应面图的解读 第十一章:田口方法(Taguchi Methods) 稳健设计理念 正交表在质量工程中的应用 信噪比(Signal-to-Noise Ratio)分析 第十二章:A/B测试与在线实验 互联网产品优化中的实验设计 AB测试的统计学基础 多臂老虎机(Multi-Armed Bandit)问题简介 第十三章:实验设计中的数据收集与管理 数据收集工具与技术 数据质量控制与验证 数据管理规范与数据库应用 第四部分:数据分析与结果解读 第十四章:回归分析在实验数据分析中的应用 线性回归模型与多项式回归 模型诊断与假设检验 回归系数的解释与预测 第十五章:非参数检验在实验设计中的作用 当数据不满足参数检验假设时 秩和检验、符号检验等 第十六章:统计功效分析与样本量确定 功效(Power)与第一类、第二类错误 如何计算所需的样本量 为实验规划阶段提供科学依据 第十七章:实验结果的解读、可视化与报告 将统计结果转化为有意义的洞察 有效的图表展示:柱状图、散点图、交互作用图等 撰写清晰、准确的实验报告 第五部分:实践与进阶 第十八章:案例研究与综合应用 不同行业领域的深度案例分析 从问题到解决方案的全流程演示 第十九章:统计软件在实验设计中的应用 R、Python、SPSS等软件的介绍与基础操作 如何利用软件实现实验设计与分析 第二十章:面向未来的实验设计 机器学习与实验设计的结合 大数据时代下的实验挑战与机遇 持续改进与学习型组织 本书旨在为读者提供一套全面、实用且富有启发性的实验设计与数据分析指南,帮助您在复杂多变的世界中,以数据为依据,做出更明智、更有效的决策。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的叙事节奏,老实说,非常诡异,它仿佛在用一种极其漫不经心的态度讲述一些至关重要的理论。开篇部分,作者花费了大量的篇幅来铺陈一些基础概率论的概念,这对于任何受过高等教育的统计学背景的读者来说,无疑是一种不必要的重复劳动,感觉就像是硬生生地把一本入门教材的内容塞了进来,完全没有切入重点的紧迫感。然而,当你终于熬过了前几章,期待着进入核心的实验设计原理时,内容却突然加速,一些关键的假设检验步骤和功效分析的推导过程被一笔带过,留下的只是一些结论性的公式,缺乏必要的数学推理脉络支撑。这种时而拖沓、时而跳跃的叙述风格,使得读者很难建立起一个连贯且稳固的知识体系。举个例子,在讨论因子设计时,作者似乎假设读者已经完全理解了正交性与平衡性的微妙关系,但对于如何实际操作中修正非平衡设计以达到最大效率的细节却语焉不详,这让那些希望从书中获得具体操作指导的工程师或研究人员感到非常困惑和受挫。阅读过程中,我常常需要频繁地跳到其他参考资料去补全作者跳过的逻辑环节,这严重破坏了学习的流畅性和沉浸感。

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这本书在实战应用层面的指导性上,达到了令人咋舌的缺失程度。虽然书名中带有“分析”二字,并且涵盖了相当数量的统计术语,但它在如何将这些理论映射到现实世界复杂多变的研究场景时,显得力不从心。作者似乎沉迷于构建完美的、理想化的理论模型,却对现实实验中常见的数据缺失、测量误差、多重比较的膨胀效应等“脏数据”问题避而不谈。例如,书中详细讲解了方差分析(ANOVA)的经典模型,但在面对分组样本量极度不平衡或者存在显著异方差性(Heteroscedasticity)的情况下,如何选择稳健的替代方法,例如非参数检验或者贝叶斯方法,书中几乎没有提及任何建设性的指导。此外,对主流统计软件(如R、SAS或SPSS)中具体命令或函数的引用少得可怜,我无法直接将书中的理论转化为可执行的代码。对于依赖计算工具进行数据分析的现代科学工作者而言,一本缺乏软件实现指导的统计学著作,其效用可以说是大打折扣,更像是一本停留在纸面上的哲学思辨集,而非一本实用的工具书。

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这本书的理论深度,在某些特定章节的处理上,呈现出一种令人费解的浅尝辄止。对于像重复测量设计(Repeated Measures Design)这样的复杂结构,它仅仅触及了基本的分块对角协方差结构(Compound Symmetry)的假设,而对于更符合现实生物或心理学数据的协方差结构模型(如AR(1)或Unstructured),讲解得非常模糊,甚至在涉及混合效应模型(Mixed Effects Models)的框架下,如何正确地设定随机效应和残差结构,作者的论述显得犹豫且缺乏权威性。我本以为这是一本能深入剖析高级实验设计挑战的权威著作,但结果却是,每当理论开始变得尖锐和具有挑战性时,作者似乎就选择了一个更安全、更基础的解释路径绕了过去。这种处理方式无疑会误导那些希望在自己的研究中应用尖端设计方法的读者,他们会发现自己掌握的知识停留在可以发表初级会议论文的水平,而无法应对更精细的实验数据分析需求。这使得整本书的价值上限被无形地锁死在了中级教材的水平,远低于我对一本专业参考书的期望值。

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从批判性思维的角度来看,这本书在论证其设计优越性时,所采用的说服方式显得非常单薄和自我循环。作者不断强调某种特定设计(比如全因子设计)在理论上的“完整性”和“均衡性”,但并未提供足够有力的、来自不同领域、不同规模项目的实证案例来支撑这种设计的普适性和绝对优越性。它几乎将“统计上的完美”等同于“科学上的最佳选择”,这种做法忽视了实验成本、时间限制、资源分配等非统计因素对实验设计决策的巨大影响。例如,书中对混杂因子(Confounding Factors)的处理方式显得过于理想化,它假设研究人员有能力在设计阶段就完全隔离或平衡所有已知的混杂因素,而没有充分讨论在观察性研究或存在不可控因素的情况下,如何利用统计工具(如倾向性得分匹配)来弥补设计上的先天不足。这种“黑白分明”的论述方式,缺乏对现实世界中统计决策的灰色地带的深刻洞察和审慎讨论,使得整本书读起来更像是一篇维护特定学派观点的宣言,而非一本客观、全面的方法论综述。

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这本书的排版设计简直是一场视觉的灾难,仿佛是上个世纪末期的印刷品被粗暴地扫描进了电子版。字体选择方面,正文部分使用了那种略显拥挤的衬线体,长时间阅读下来眼睛异常疲劳,尤其是当涉及到复杂的数学公式时,那些希腊字母和上下标混排在一起,简直让人怀疑设计者是不是故意想增加读者的阅读难度。更令人抓狂的是,图表的质量低劣得令人发指,很多关键的散点图和回归拟合线模糊不清,标注的刻度线几乎与背景融为一体,根本无法清晰地辨认出数据点的分布趋势或模型参数的细微变化。说实话,如果不是对这个领域有极强的求知欲,我可能在翻开第三章的时候就已经将其束之高阁了。它更像是一份未经打磨的、内部使用的技术手册草稿,而不是一本面向专业人士发行的正式出版物,这种对阅读体验的漠视,无疑极大地削弱了内容本身的价值。出版社在装帧和印刷上的投入显然少得可怜,这让我不禁对作者在内容上的严谨性也产生了不必要的联想,毕竟,一个连如何呈现信息都做不好的人,其构建逻辑的严密性也值得怀疑。整体来看,阅读体验是极其负面的,与当前主流学术著作的精美制作水准相去甚远,简直是一种视觉上的折磨。

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不错的实验设计的工具书~ 老师印度口语太重了。。。

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不错的实验设计的工具书~ 老师印度口语太重了。。。

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不错的实验设计的工具书~ 老师印度口语太重了。。。

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不错的实验设计的工具书~ 老师印度口语太重了。。。

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很好的书,可惜看不太懂。。。唉。。。底子不够厚啊~~~

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