实验研究方法论述性作业附带答案及往年试卷

1、研究方法论述性作业0概论1、中国经济与发达国家的差距表现在哪里？中国产品与发达国家产品的差距在哪里？为什么说中国经济发展模式要转型？1、（1）经济发达的普及性; （2）精神文明的普及性2、（1）有形方面高端产品、高科技产品少；（2）无形方面国际品牌少3、中国过去的发展模式已经触及天花板。全世界中低端市场已经饱和；中国劳动力价格上涨，中国产品成本优势正在失去。2、试验研究方法的发展历史是什么？研究方法在经济发展的作用是什么？英美：Fisher建立试验设计方法与方差分析日本:田口提出正交试验设计技术中国：华罗庚；均匀设计3、什么是科学与技术？它们有什么关系？研究分为哪些类型？1、科学是反映客观事实

2、和规律的知识体系，认识世界 技术是实现生产所需要而创造的手段的总和，包括看得见的硬技术（工具、机器、设备）和看不见的软技术（经验、技能、技巧、方法），技术改造世界2、科学和技术的关系：互相关联 、互相促进、彼此渗透。3、基础研究，应用研究，开发研究4、研究方法中数据分析的主要目的是什么？从带有偶然性的试验观测数据，找出客观、合理、规律性的结论1、2选题科技情报收集5、科研选题的重要性表现在哪里？科研课题的选择，是科研工作中带根本性、战略性的环节。选题是否适当，直接关系到科研成果的好坏、大小，甚至整个工作的成败。6、科研选题有什么原则？要注意哪些问题？ 需要性原则 创造性原则 科学性原则 现实可

3、行性原则需要不需要应深入调查得出结论，闭门苦思、想当然不会有好课题要区别真需要、假需要；大需要、小需要。 选题时，不仅应注意成课题的可能性，而且应重视现实可能性7、科技情报收集在科研工作中有什么意义？通过搜集情报可以避免科研工作的重复劳动，节省科研经费和工程投资，节省时间，使自己的工作建立在新成就、新成果的基础上。8、科技情报可分为哪三种类型？每种类型的情报各如何收集？1、文献情报源 看书、查阅科技文献2、口头情报源 多和业内专家深度交流参加行业学术会议深入企业调研3、实物情报源 人们通过采集、实地参观、考察和举办展览会方式交流传播的情报。9、列举化工领域查资料常用的中文和英文数据库。CNKI

4、：中国期刊全文数据库维普信息资源系统万方数据万方专利数据库Engineering Village (EV)ScienceDirectSpringerLink3观察和误差10、如何提高动手能力？实验室常见安全事故有哪些？ 全面收集资料，精心设计试验不要怕脏、怕苦、怕累 ，亲自动手弄懂仪器原理，熟悉试验操作遵守三严：严肃、严格、严密及时、详细记录，避免遗忘防止事故，注意公德，体现个人修养11、什么是有效数字？有效数字取舍的规则是什么？加减、乘除计算过程中有效数字修约的规则是什么？1、能够代表一定物理量的数字，称为有效数字。2、“四舍六入五留双”3、加减计算中多个近似数加减计算中，演算时多保留1位，

5、计算结果的小数点后位数应以位数最少的为标准。如1425.4+343.1+11.243+9.7427 1425.4+343.1+11.24+9.74 =1789.48 1789.5乘除计算中以有效数字位数最少为标准，演算时多保留1位，计算结果保留与最少的那个数相同的有效位数。例：3.142×2.43.14×2.4=7.5367.512、名词解释：误差和偏差；准确度和精密度；极差、平均偏差、标准偏差、方差；系统误差、偶然误差、粗大误差；分布函数、概率密度；正态分布、标准正态分布 误差：测定值与真值的差别。偏差：测定值与平均值之间的差值 准确度：指结果测得值与真实值之间的符合程度

6、。通过用误差的大小表示。精密度：相同条件下几次重复测定结果之间差别程度。 极差：是指总体各单位的标志值中，最大值与最小值之差。平均偏差：是指单项测定值与平均值的偏差（取绝对值）之和，除以测定次数。 标准差：也被称为标准偏差，或者实验标准差，标准差(Standard Deviation)各数据偏离平均数的距离（离均差）的平均数，它是离差平方和平均后的方根。用表示。因此，标准差也是一种平均数。标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。 方差是各个数据与平均数之差的平方和的平均数，用来度量随机变量和其数学期望（即均值）之间的偏离程度。 绝对误差：表示测得值与真实值之差。相对误差：绝

7、对误差在真实值中所占的百分率。 系统误差：在一定的观测条件下多次测量同一量时，如果观测误差的绝对值和符号总保持恒定，或者在观测条件改变时，按某一确定的规律变化，那么这种观测误差称为系统误差。 偶然误差：在相同条件下多次重复测量同一物理量，每次测量结果都有些不同，（在末位数字或末两位数字上不相同），它们围绕着某一数值上下无规则地变动，使误差符号时正时负，误差绝对值时大时小。这种测量误差称为偶然误差，或称未定误差或随机误差。 粗大误差：在一定的测量条件下，超出规定条件下预期的误差称为粗大误差，一般地，给定一个显著性的水平，按一定条件分布确定一个临界值，凡是超出临界值范围的值，就是粗大误差，它又叫做

8、粗误差或寄生误差。 分布函数：设X是一个随机变量，x是任意实数，函数F(x)=PXx称为X的分布函数。有时也记为XF(x)。 概率密度：对于随机变量X，若存在一个非负可积函数p(x)( < x < )，使得对于任意实数a, b(a < b)，都有，则称p(x)为X的概率密度正态分布：如果随机变量X的概率密度服从： 其中m、s>0，为常数，则称X服从参数为m、s的正态分布，记为：XN(m、s) 标准正态分布：期望值=0，即曲线图象对称轴为Y轴，标准差=1条件下的正态分布，记为N(0，1)。13、系统误差产生原因有哪些？如何检验和校正系统误差？1、系统误差的产生，一般与测量

9、仪器本身的不准确、测量方法的不完善以及外界条件等因素有关。方法误差仪器误差试剂误差实验条件不合格实验者的误差2、对照试验 空白试验14、偶然误差有什么特点？一般情况下偶然误差服从什么规律？特点:在一定的测量条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的界线。绝对值相同的正、负误差出现的机会相同绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多；以相等精度测量某一量时，其偶然误差的算术平均值d，随着测量次数n的无限增加而趋近于零。一般服从误差定律（正态分布）15、正态分布有什么特点？如何将普通正态分布转化为标准正态分布？特点1、曲线与X轴间的面积为1。特点2、曲线关于x m 对称特点3、标准正态分布 当m0，s

10、1时，称X服从标准正态分布，记为XN(0，1)，16、检验粗大误差各种方法有哪些？他们共同的思路是什么？1）3准则或称莱以达（拉依达）准则2）肖维勒（Chauvenet)准则3）Grubbs准则4）t检验准则前提条件：数据服从正态分布、数据数量不太少。P41第6题，手工运算，并列出运算过程4简单试验分析17、什么是简单试验？简单试验分析的目的是什么？一组或两组的试验称为简单试验；简单试验的统计分析的目的是从样本推断总体的分布，18、名词解释：点估计、区间估计、参数估计；随机变量、统计量；Z统计量、2统计量、t统计量、F统计量点估计：又称定值估计，就是用实际样本指标数值作为总体参数的估计值区间估

11、计：参数估计的一种形式。通过从总体中抽取的样本，根据一定的正确度与精确度的要求，构造出适当的区间，以作为总体的分布参数(或参数的函数)的真值所在范围的估计。参数估计：在已知系统模型结构时，用系统的输入和输出数据计算系统模型参数的过程。随机变量：随机变量（random variable）表示随机现象（在一定条件下，并不总是出现相同结果的现象称为随机现象）各种结果的变量（一切可能的样本点）。统计量：根据需要构造样本（X1,X2,Xn）的函数，以利用这些函数对总体的特性作出估计和推测，这类函数称为统计量Z统计量：设总体X N(m,s2), (X1,X2,Xn)是X的样本，均值为 X，, 则有：2统计

12、量：设总体XN(0,1)，(X1,X2, .,Xn)是X的样本，称为自由度为n的卡方统计量，它服从的分布称为卡方分布， 2分布。t统计量：设X-N(0,1), Y-2(n)， 且X、 Y相互独立，则称为自由度为n的T统计量，其分布服从T分布，记做T(n)。F统计量：设X1、X2为相互独立的随机变量，且X12(n1) 、X22 (n2)，则称： 是第1自由度为n1，第2自由度为n2的F统计量，其分布称为F分布，记作F(n1,n2)。19、什么是点估计？点估计有什么质量要求？为什么样本方差的表达式是 而不是 利用样本均值与方差对总体均值（数学期望）和方差进行估计的方法就是均值（数学期望）与方差的点

13、估计法质量要求包括：无偏、有效、一致。20、Z统计量和t统计量有什么相同点和不同点？总体方差已知和未知情况下如何根据样本对总体均值进行区间估计？Z分布与T分布相同：T分布与标准正态分布相似，左右对称；Z分布与T分布差别：当n较小时，二者相差较大；当自由度n充分大时，t分布近似于正态分布。21、如何根据样本对总体方差进行区间估计？22、如何根据两个样本对二者总体方差比进行区间估计？ 23、假设检验的思想是什么？什么是零假设、备择假设？假设检验和区间估计有什么关系？先提出一个假设，再根据样本观察值，论证这一假设是否真实5方差分析24、单因素方差分析的基本思想是什么？解释方差分析表中各项内容的含义？

14、25、方差分析的前提条件是什么？如何安排试验才能满足这些条件？方差分析成立的前提假设：1、误差应保证随机性、独立性，并且服从正态分布；2、各样本方差应满足均齐性；3、各样本的方差与其均值不相关；4、效应应满足线性可加性随机化：指各样本的总体方差相等，就是说各样本值来自于方差为2的同一正态总体。试验要以随机顺序进行，以保证处理的环境尽可能的均匀。方差均齐：如果两个样本，一个来自方差大的总体，一个来自方差小的总体，用方差分析进行显著性检验时，就会得出错误结论。方差大的容易被判断为显著，而方差小的会被判断为不显著。因此，在失去方差均齐性时就不能用方差分析法进行显著性检验了。 各样本的方差与其均值不相

15、关： 某些样本均值与其方差之间存在一定关系，均值越大方差越大，使得均值与方差失去独立性。这一情况可看作方差不满足均齐性的要求。线性可加性：指在数据结构中，总平均值、效应、误差项之间具有线性可加关系，方差分析法是这一前提下完成的。失去线性可加性的主要原因是各因素之间存在交互作用，这时要应用正交设计。6回归分析26、什么是回归分析？回归分析就是研究变量之间相关关系的统计方法。27、一元线性回归分析的原理是什么？28、检验一元线性回归的显著性的常用方法有哪些？相关系数R检验法、F检验法、T检验法29、名词解释：相关系数、复相关系数、校正相关系数；SST、SSR、SSE；偏回归系数、标准化回归系数相关

16、系数：相关关系是一种非确定性的关系，相关系数是研究变量之间线性相关程度的量。由于研究对象的不同，相关系数有如下几种定义方式。复相关系数：一个要素或变量同时与几个要素或变量之间的相关关系。N个y值之间的差异，称为总平方和，SSTN个预测值之间的差异，称为回归平方和, SSR样本值与预测值差异，称为剩余平方和, SSE偏回归系数：标准化回归系数：30、多元线性回归中如何判断各因素影响的大小？31、如何进行一元或多元非线性回归？7试验设计32、做PPT报告的技巧主要有哪些？1、充分准备、熟悉内容2、幻灯片字体应大些3、多用图片、激发听众兴趣4、多讲解少宣读；讲话速度降低30%5、着装正式33、多因素

17、试验设计方法主要有哪些？各有什么优缺点？ 34、正交试验设计的原理是什么？如何设计正交试验？ 设计正交试验： 明确试验目的，确定评价指标 挑选因素，确定水平 选正交表，进行表头设计 明确试验方案，进行试验 对试验结果进行统计分析 进行验证试验，作进一步分析35、分析正交试验结果的方法主要有哪些？（1）直观分析 （2）方差分析 （3）回归分析36、 多指标正交试验如何进行结果分析？综合平衡法、综合评分法37、如何设计混合水平的正交试验？38、如何设计有交互作用的正交试验？39、什么是均匀试验设计？如何对均匀试验结果进行分析？8论文撰写40、学术论文通常由哪些部分组成的？41、撰写毕业论文要注意哪

18、些问题？42、什么是学术剽窃？如何防止学术剽窃？9 Excel画图43、分数、数字型字符、日期的输入方法分数:（0+空格+分数）指数:3.75e4负数:（）有效数字位数确定：右键设置单元格格式数字型字符：数字前加单引号，数字。如邮政编码日期型字符：右键-设定格式：年/月/日，或年-月-日。 因此1/3会被excel认为是1月3号44、绝对引用、相对引用；公式复制、值复制相对引用：复制时公式中引用的单元格相应变化,例 =A2+B2绝对引用：复制时公式中引用的单元格不变化。单元格地址字母和数字前加美元$. , 例 =$A$2+$B$2公式复制：直接复制，或利用选择性粘贴对话框值复制：先复制

19、4;再指向目标®选择性粘贴®实现目的。45、拆分窗口、冻结窗口拆分窗口：选中拆分点视图拆分冻结窗口：选中冻结拆分点视图冻结。 46、调整坐标轴的刻度；调整坐标轴的起点、终点教材P5047、绘制多曲线散点图；绘制两个坐标轴的曲线多曲线：教材P53例2-4双轴曲线：教材P56例2-6图表绘制部分作业（这个是ppt上老师的要求，有时间最好试一下）P50例23P53例24P55例27中国矿业大学1112学年第一学期试验研究方法 试卷（A卷）课程编号：062110 答题时间： 105分钟学院 班级 姓名 序号 题号123456789总分得分阅卷人一、问答题（本节共7小题，每小题10分

20、）1、科研选题的重要性表现在哪里？科研选题有哪些原则？要注意哪些问题？2、什么是正态分布？正态分布有什么特点？如何将XN（21，2.32）转化为标准正态分布？ 3、什么是有效数字？影响有效数字位数的因素有哪些？试判断下列数字的有效数字位数：12.45，1852000，1.35×2.385，。4、什么是F统计量？在研究方法中F统计量有哪些作用？ 5、回归显著性各种检验方法的基本原理是什么？假定反映煤灰熔点和7个氧化物含量之间多元线性回归方程质量的几个参数：回归平方和SSR=1433812、残差平方和SSE=207644和样品个数量n=114，试判断此回归的效果。6、什么是正交试验设计？

21、有什么特点？简述正交试验结果分析的几种方法。7、大学生毕业论文撰写中要注意哪些问题？二、计算题（本节共2小题，每小题15分）8、某发电厂采购一批煤炭3000吨，经5次重复化验其硫含量，依次为1.92、2.02、1.95、2.05、2.00，问95概率下该批煤炭的硫含量范围是多少？（提示该样本标准偏差S=0.0526）9、某化工厂生产一种化工产品，发现影响其产率的因素主要有催化剂种类A、反应时间B、反应温度C和加碱量D，并认为A和B及A和C之间可能存在交互作用，现每个因素都取2个水平进行试验，试验安排如下表，请判断选用了什么正交表，为什么？对结果进行直观分析，找到最佳条件。试验号ABA×

22、;BCA×CD试验结果123456711111111822111222278312211227641222211855212121292621221217972211221838221211286中国矿业大学1112学年第一学期试验研究方法 试卷（B卷）课程编号：062110 答题时间： 105分钟学院 班级 姓名 序号 题号123456789总分得分阅卷人一、问答题（本节共7小题，每小题10分）1、科技情报收集在试验研究中有什么作用？科技情报可以分类为几种来源？化工专业国内外常用数据库有哪些？2、什么是粗大误差？鉴别粗大误差的方法有哪些？统计方法剔除可疑数据的根本原理是什么？3、什么是点估计？对点估计质量有什么要求？为什么规定样本方差是，而不是？4、回归显著性各种检验方法的基本原理是什么？假定反映煤灰熔点和7个氧化物含量之间多元线性回归方程质量的几个参数：回归平方和SSR=1433812、残差平方和SSE=207644和样品个数量n=114