本书主要介绍试验数据误差理论及离群数据判定操作、统计假设基本理论与检验操作、方差分析、回归分析、正交试验设计、均匀设计及响应面优化技术等试验设计方法原理与操作，以及产品质量控制理论与质量控制图应用；还介绍了Excel 和SPSS 软件在均值检验、方差分析、回归分析及质量控制图形绘制中的应用与操作，Origin 软件在回归分析、t检验、方差分析、主成分分析等试验数据分析及统计数据图形绘制中的应用。
本书体系和知识结构具有较好的实践操作性，编写时有机融入了党的二十大报告相关精神和行（企）业发展新技术、新工艺、新规范，有利于培养学生养成正确的价值观、责任意识、规范意识、工程意识和质量管理意识。书中案例均选自化学化工、食品、制药、生物、环境、材料和农林等领域实际生产过程。
本书可作为高等职业教育化工、医药、食品、生物、轻工、环保以及新材料等专业的教材，也可作为从事科研工作中需要进行数据处理和试验方法设计及相关研究的科研人员、工程技术人员以及质量管理人员的参考书。

肖怀秋，湖南化工职业技术学院教授，教育部青年骨干教师国内访问学者，湖南省青年骨干教师，株洲市D类高层次人才，株洲市食品安全专家库专家，全国药品职业教育教学指导委员会生物制药类和药品经营类专业教学指导委员会委员，广东省基础与应用基础研究基金项目评审专家，《现代食品科技》《食品安全质量检测学报》《中国酿造》等杂志特约审稿专家。主要从事食品抗菌保鲜机理与应用研究，主持湖南省自然科学基金等省（部）级课题10余项，参与湖南省自然科学基金等省（部）级课题5项，发表SCI/EI、CSCD核心等高质量学术论文40余篇，授权国家发明专利等专利10余件，主持《生物化学》《生物制药工艺学》等课程资源建设5项，指导学生获省级二等奖10余项，多次获得“优秀共产党员”、“优秀双师型教师”、“优秀青年教师”、“科研工作先进个人”及学校首届“课堂教学标兵”等荣誉称号。

绪论　 001
一、数据处理与试验设计的发展概况　 001
二、数据处理与试验设计的意义　 002

第一章　试验数据误差理论及离群数据判定　 004
第一节　误差产生理论　 004
一、误差及误差表示方法　 005
二、误差的估计与传递　 011
第二节　粗差数据（离群数据）的判断检验　 014
一、拉依达（Paǔta）准则　 014
二、狄克逊（Dixon）检验法　 015
三、格鲁布斯（Grubbs）检验法　 016
第三节　有效数字的修约及其运算　 017
一、有效数字及其修约　 018
二、有效数字的运算规则　 019
习题　 020

第二章　统计假设与统计假设检验　 023
第一节　总体的参数估计　 023
一、点估计　 024
二、区间估计　 024
第二节　统计假设检验的原理与基本思想　 024
一、分布理论基础知识　 024
二、统计检验的原理和基本思想　 026
三、统计假设的方法　 028
习题　 034

第三章　方差分析　 035
第一节　方差分析概述　 035
第二节　方差分析的基本原理与步骤　 036
一、方差分析的基本原理　 036
二、总平方和与总自由度的分解　 037
三、多重比较　 040
四、方差分析的基本步骤　 046
第三节　单因素的方差分析　 046
一、各处理重复数相等的方差分析　 047
二、各处理重复数不等的方差分析　 048
第四节　双因素的方差分析　 050
一、两因素无重复观测值试验的方差分析　 050
二、两因素有重复观测值试验的方差分析　 053
习题　 060

第四章　回归分析　 062
第一节　回归分析概述　 062
第二节　一元线性回归分析　 063
一、一元线性回归方程的拟合　 063
二、一元线性回归方程的统计检验　 065
第三节　多元线性回归分析　 067
一、多元线性回归方程的建立　 067
二、多元线性回归方程的统计检验　 068
第四节　非线性回归分析　 071
一、一元非线性回归分析　 071
二、一元多项式回归分析　 072
三、多元非线性回归分析　 073
习题　 073

第五章　试验设计方法　 075
第一节　正交试验设计　 076
一、正交试验设计概述　 076
二、正交试验结果的直观分析　 078
三、正交试验结果的方差分析　 085
四、“正交设计助手”应用软件的使用　 091
第二节　均匀设计　 093
一、均匀设计概述　 093
二、均匀设计表　 094
三、均匀设计基本步骤　 098
四、“均匀设计”应用软件的使用方法　 100
第三节　响应面优化设计　 102
一、Plackett- Burman设计　 102
二、Box- Behnken设计　 104
三、中心复合响应面设计　 108
习题　 111

第六章　产品质量控制理论与实践　 114
第一节　实验室内质量控制方法　 115
一、全程序空白试验法　 116
二、标准曲线法　 116
三、平等双样法　 117
四、加标回收控制法　 117
五、标准物参考法　 118
六、方法对照　 118
第二节　质量控制图的绘制与应用　 118
一、质量控制图的类型与意义　 118
二、质量控制图的绘制　 119
三、质量控制图的使用　 124
习题　 126

第七章　Excel 和SPSS 在试验数据处理与试验设计方法中的应用　 128
第一节　Excel 在试验数据处理中的应用　 129
一、 数据分析工具库的安装　 129
二、Excel数据输入　 130
三、分析工具库在方差齐性检验中的应用　 131
四、Excel在t检验中的应用　 132
五、Excel在方差分析中的应用　 133
六、Excel在回归分析中的应用　 137
第二节　IBM SPSS Statistics 25.0 在试验数据处理中的应用　 141
一、IBM SPSS Statistics 25.0软件简介　 142
二、IBM SPSS Statistics 25.0在平均值检验中的应用　 146
三、IBM SPSS Statistics 25.0在方差分析中的应用　 150
四、IBM SPSS Statistics 25.0在线性回归分析中的应用　 154
五、IBM SPSS Statistics 25.0在质量控制图绘制中的应用　 157
六、IBM SPSS Statistics 25.0在主成分分析中的应用　 158
七、IBM SPSS Statistics 25.0在聚类分析中的应用　 165
习题　 174

第八章　Origin 在数据分析与图形绘制中的应用　 178
第一节　Origin Pro 9.1软件基本操作简介　 179
一、Origin Pro 9.1的安装　 179
二、Origin Pro 9.1的卸载　 179
三、Origin Pro 9.1软件界面简介　 180
第二节　Origin在常见数据统计分析中的应用　 183
一、在回归分析中的应用　 183
二、在t检验（假设检验）中的应用　 187
三、在方差分析中的应用　 190
四、在主成分分析中的应用　 193
第三节　Origin在统计数据图形绘制中的应用　 196
一、在统计图绘制中的应用　 196
二、在二维图形绘制中的应用　 200
三、在三维图形绘制中的应用　 202


附录　 205
附表1　t分布临界值表（双侧）　 205
附表2　F分布临界值表　 206
附表3　标准正态分布表　 210
附表4　χ2分布临界值表　 211
附表5　多重比较5%（上）和1%（下）q值表（双尾）　 212
附表6　Duncan′s新复极差检验5% （上）和1%（下）SSR 值表（双尾）　 213
附表7　γ和R的5%（上）和1%（下）临界值　 215
附表8　相关系数临界值表　 216
附表9　常用正交表　 217
附表10　均匀设计表　 224

参考文献　 232