Applied Statistics and Probability for Engineers

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出版者:
作者:Montgomery, Douglas C.
出品人:
页数:776
译者:
出版时间:2010-6
价格:622.00元
装帧:
isbn号码:9780470505786
丛书系列:
图书标签:
  • 概率论
  • 数学
  • 统计学
  • 概率论
  • 工程应用
  • 数据分析
  • 统计推断
  • 回归分析
  • 假设检验
  • 实验设计
  • 随机变量
  • 统计软件
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具体描述

Montgomery and Runger′s bestselling engineering statistics text provides a practical approach oriented to engineering as well as chemical and physical sciences. By providing unique problem sets that reflect realistic situations, students learn how the material will be relevant in their careers. With a focus on how statistical tools are integrated into the engineering problem–solving process, all major aspects of engineering statistics are covered. Developed with sponsorship from the National Science Foundation, this text incorporates many insights from the authors′ teaching experience along with feedback from numerous adopters of previous editions.

《科学探秘:统计学与概率在工程中的应用》 这本书是一本引人入胜的科普读物,它将带领读者踏上一段探索科学世界奥秘的旅程。本书聚焦于统计学和概率论这两个在现代工程领域扮演着至关重要角色的学科,但并非一本枯燥的教科书,而是以生动有趣、通俗易懂的方式,揭示它们如何成为解决实际问题、推动技术进步的强大工具。 一、 概率的奇妙世界:从抛硬币到风险评估 本书从最基础的概率概念入手,通过大量贴近生活的例子,如抛硬币的正反面概率、抽奖的中奖几率,来建立读者对概率的直观认识。我们将一起探讨随机事件的本质,学习如何计算不同事件发生的可能性。 随机性与确定性: 探讨世界上的哪些现象是随机的,哪些是可预测的,以及如何用概率来量化不确定性。 概率的基本定律: 深入浅出地讲解加法原理、乘法原理等,理解如何组合简单的概率事件来分析更复杂的场景。 条件概率与贝叶斯定理: 通过实际案例,如医疗诊断的准确性、产品质量的故障率,展示条件概率如何帮助我们根据新信息更新旧的判断,以及贝叶斯定理在信息更新中的强大威力。 随机变量与概率分布: 介绍离散型和连续型随机变量的概念,并重点讲解一些重要的概率分布,如二项分布、泊松分布、正态分布等。我们将看到,这些分布如何“描绘”出各种现实世界现象的规律性,例如产品缺陷的数量、到达客户的间隔时间等。 二、 统计学的力量:从数据中洞察规律 在掌握了概率的基础后,本书将引领读者进入统计学的广阔天地。统计学赋予我们从杂乱无章的数据中提取有价值信息、发现隐藏规律的能力。 描述性统计: 学习如何使用均值、中位数、标准差等统计量来概括和描述数据集的特征,从而快速了解数据的整体情况。我们将通过对实际工程数据的分析,展示如何可视化数据,例如绘制直方图、箱线图,来更直观地理解数据的分布和变异。 推断性统计: 这是本书的核心部分。我们将学习如何利用样本数据来推断总体特征,从而做出更明智的决策。 参数估计: 学习如何根据样本数据来估计总体的均值、比例等参数,并理解置信区间的概念,了解我们估计的“可靠程度”。 假设检验: 这是一个极具实践意义的部分。我们将学习如何设定和检验科学假设,例如判断一种新的材料是否比旧的材料更坚固,或者一种新的生产工艺是否能显著提高产品合格率。我们会深入讲解p值、显著性水平等概念,并展示如何运用t检验、卡方检验等常用方法。 回归分析: 探索变量之间的关系,建立数学模型来预测和解释现象。我们将学习简单线性回归和多元线性回归,理解如何找到影响结果的关键因素,并构建预测模型。例如,我们可以分析温度、湿度等因素对产品性能的影响,并建立模型来预测不同环境下的产品表现。 方差分析(ANOVA): 学习如何比较多个组别之间的均值是否存在显著差异,这在实验设计和结果分析中非常有用,例如比较不同生产线的产品质量是否一致。 三、 统计学与概率在工程中的具体应用 本书最大的亮点在于,它不会停留在理论层面,而是将统计学和概率论的知识与工程实践紧密结合,通过大量的真实案例,展示它们在各个工程领域的神奇作用。 质量控制与可靠性工程: 学习如何运用统计方法来监控生产过程,识别潜在的质量问题,并预测产品的使用寿命和失效模式。例如,我们将探讨如何使用控制图来实时监控生产线的稳定运行,如何进行产品寿命的统计分析以保证其可靠性。 实验设计(DOE): 学习如何科学地设计实验,以最少的资源获得最多的信息,并有效地分析实验结果。例如,在改进产品性能时,如何设计实验来同时考察多个设计参数的影响,并找到最优组合。 风险管理与决策分析: 学习如何利用概率和统计模型来评估各种风险,并在不确定性下做出最优的决策。例如,在项目管理中,如何评估项目延期或失败的风险,并制定相应的应对策略。 仿真与建模: 探讨如何利用随机数生成和概率分布来构建复杂的工程系统模型,并进行仿真分析,例如模拟交通流量、通信系统的性能等。 数据科学与机器学习: 简要介绍统计学和概率论在现代数据科学和机器学习领域的基础性作用,例如模型构建、特征选择、性能评估等。 本书特色: 语言通俗易懂: 摒弃枯燥的数学证明,侧重于概念的理解和应用,即使没有深厚的数学背景也能轻松阅读。 案例丰富多样: 来源于真实工程问题的案例,涵盖了从工业制造、通信工程到土木工程等多个领域,让读者深刻体会理论知识的实用性。 循序渐进: 从基础概念到高级应用,结构清晰,逻辑严谨,帮助读者建立扎实的知识体系。 注重思维培养: 引导读者培养用数据说话、用概率思考的科学思维方式,提升解决复杂问题的能力。 无论您是初涉工程领域的研究生,还是经验丰富的工程师,亦或是对科学探究充满好奇的求知者,《科学探秘:统计学与概率在工程中的应用》都将是您不可多得的良师益友。它将为您揭示隐藏在数据背后的规律,赋予您驾驭不确定性的智慧,并帮助您在工程实践中取得更大的成就。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我必须承认,在接触这本书之前,我对统计学和概率论的理解非常有限,甚至有些偏见,认为它们是纯粹的理论学科,与实际的工程应用相去甚远。然而,《Applied Statistics and Probability for Engineers》彻底改变了我的看法。它用一种非常直观和易于理解的方式,将统计学和概率论的原理与工程领域的实际问题紧密地联系起来。书中对统计推断的讲解,比如置信区间和假设检验,让我明白如何根据样本数据来对总体特征做出可靠的判断,这对于我进行产品质量评估和工艺参数优化非常有指导意义。我曾在一个项目中,需要评估新材料的性能,通过应用书中介绍的t检验方法,我能够科学地判断新材料是否真的比现有材料有显著的性能提升,而不是凭感觉来下结论。

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这本书的设计理念非常贴近工程师的学习需求。它不仅仅关注“是什么”,更关注“为什么”和“怎么做”。在讲解每一个统计概念时,作者都会深入剖析其背后的逻辑,以及在工程实践中如何应用。我尤其欣赏书中关于实验设计的内容,它不仅介绍了完全随机设计、分组设计等经典方法,还详细阐述了如何根据具体的实验目标来选择最合适的实验设计方案,以及如何分析实验结果。这对于我将来进行产品开发和工艺改进非常有帮助。我记得曾经有一个实验,我设计得不够合理,导致收集到的数据无法有效支持我的结论,后来回顾书中关于实验设计的章节,我才意识到问题的关键所在,并学会了如何避免类似的错误。

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坦白说,我一直对那些只强调理论、不注重应用的教材有些反感。我需要的是能够指导我解决实际工程问题的方法和工具,而不是抽象的数学推导。《Applied Statistics and Probability for Engineers》在这方面做得非常出色。它不仅仅是理论的堆砌,更是理论与实践的完美结合。书中大量的案例分析,都是源自真实的工程场景,从质量控制到实验设计,从数据分析到风险评估,几乎涵盖了工程师在工作中可能涉及到的各个方面。更重要的是,作者在讲解每一个统计工具或概率概念时,都会清晰地解释它在工程中的应用价值,以及如何利用它来做出更明智的决策。我特别喜欢其中关于假设检验的部分,它通过具体的例子,让我理解了如何在数据中找到支持或反对某种假设的证据,这对于我在项目评估和技术验证过程中非常有帮助。

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这本书最大的优点之一在于它提供了大量的练习题和应用案例,这使得学习过程更加互动和有效。我发现,仅仅阅读理论知识是远远不够的,只有通过动手练习,才能真正掌握这些统计工具。书中提供的习题,难度适中,并且覆盖了各个知识点,能够帮助我巩固所学内容。更重要的是,很多习题都附带了详细的解答过程,让我能够及时发现自己的错误并加以纠正。我曾经花费了很多时间去尝试书中提供的案例分析,并且使用书中的统计软件(虽然书中没有明确指定软件,但其提供的思路可以应用于市面上的主流统计软件)来处理数据,这个过程让我受益匪浅。

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这本书,它真是我在学术道路上遇到的一个“宝藏”。我并不是一个天生的统计学或者概率论爱好者,事实上,在拿到这本书之前,我甚至对这两个词汇抱有一种“敬而远之”的态度,总觉得它们是跟数学模型、复杂公式画等号的。然而,当我真正翻开《Applied Statistics and Probability for Engineers》时,我惊喜地发现,事情完全不是我想象的那样。作者并没有一开始就抛出一堆晦涩难懂的理论,而是从工程师们在实际工作中最可能遇到的问题出发,一点点地引导读者进入统计与概率的世界。举个例子,书中在讲解概率分布时,并没有直接给出各种分布的数学定义和性质,而是通过一系列贴近工程实践的场景,比如产品的不良率、测试结果的波动等等,来自然而然地引出概率分布的概念。这种“问题驱动,理论支撑”的学习方式,让我这个之前对统计学感到畏惧的学生,能够迅速找到切入点,并且产生浓厚的学习兴趣。

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这本书给我最大的感受就是它的“接地气”。很多数学教材,虽然理论严谨,但读起来就像在啃一本天书,完全脱离了现实世界。《Applied Statistics and Probability for Engineers》则完全不同,它就像一位经验丰富的工程师,用通俗易懂的语言,结合丰富的实例,把复杂的统计学和概率论概念娓娓道来。我记得在学习回归分析的时候,作者并没有直接给出最小二乘法的推导过程,而是通过一个简单的例子,说明如何找到一条直线来最好地拟合数据点,然后在这个基础上,再慢慢引入相关的统计量和检验方法。这种循序渐进、由浅入深的方式,让我这个初学者能够轻松理解,并且能够举一反三。我甚至觉得,即使你不是工程师,仅仅阅读这本书,也能对如何用数据说话、如何进行科学决策有一个深刻的认识。

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这本书的结构安排也非常合理,每一章的学习都建立在前一章的基础上,形成了一个清晰的学习脉络。从基础的概率论概念,到描述性统计,再到推断性统计和回归分析,每一步都衔接得很自然,不会让人感到突兀。我特别喜欢书中关于方差分析(ANOVA)的部分,它提供了一种系统地比较多个均值的方法,这对于我分析不同工艺参数对产品性能的影响非常有价值。通过应用ANOVA,我能够清晰地识别出哪些因素对产品质量有显著影响,从而更有效地优化生产过程。这本书的逻辑严谨性,让我能够建立起扎实的统计学知识体系,并且能够自信地将这些知识应用到实际工程问题中。

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《Applied Statistics and Probability for Engineers》不仅仅是一本教科书,它更像是一个帮助我提升工程思维方式的“导师”。在学习这本书的过程中,我逐渐认识到,数据不仅仅是数字的集合,它们蕴含着信息,能够帮助我们理解事物、预测未来,并指导我们采取行动。书中关于数据可视化和描述性统计的部分,让我学会了如何从原始数据中提取关键信息,如何用图表清晰地展示数据的分布和趋势。这对于我在撰写技术报告或者进行项目汇报时,都起到了至关重要的作用。我曾遇到过一个问题,就是如何有效地呈现实验结果,以说服我的团队和客户。这本书提供的图表制作技巧和数据解读方法,让我能够清晰、准确地表达我的研究成果,大大提升了沟通效率。

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总而言之,《Applied Statistics and Probability for Engineers》是一本真正能够帮助工程师提升解决问题能力的优秀教材。它不仅提供了必要的统计学和概率论知识,更重要的是,它教会我如何用数据驱动决策,如何用科学的方法去分析和解决工程问题。我强烈推荐这本书给所有正在学习统计学和概率论的工程师,或者任何对如何利用数据进行科学分析感兴趣的人。这本书绝对会颠覆你对这些学科的认知,并且为你打开一扇通往更高效、更精准工程实践的大门。它让我从一个被动接受知识的学生,变成了一个能够主动运用统计学思维来解决实际问题的工程师。

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《Applied Statistics and Probability for Engineers》这本书的语言风格非常务实,没有过多的学术术语堆砌,而是用清晰、简洁的语言来解释复杂的概念。这对于我这样一个在工程领域工作的学生来说,非常重要。我不需要花费大量时间去猜测作者的意图,而是能够直接理解所传达的信息。书中关于抽样分布的讲解,虽然涉及到一些数学概念,但作者通过生动的比喻和图示,让我能够深刻地理解中心极限定理等重要概念。这对我理解后续的统计推断奠定了坚实的基础。我曾经为如何理解样本均值的分布而困惑,但通过书中对“多次抽样”的形象描述,我茅塞顿开,对统计推断的逻辑有了更深刻的认识。

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