spss 17.0中的正交試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析

1、<p>　　SPSS 17.0中的正交試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析</p><p>　　摘要：在SPSS 17.0中如何正確實現(xiàn)正交試驗設(shè)計及其數(shù)據(jù)分析有著十分重要的現(xiàn)實意義，用實證對比研究方法發(fā)現(xiàn)，除考慮交互作用時，需用正交試驗設(shè)計書中的正交設(shè)計表來安排試驗，確定試驗次數(shù)外，其余工作均可在SPSS 17.0中完成，即可以利用數(shù)據(jù)菜單中正交設(shè)計過程里的生成程序產(chǎn)生正交表，用顯示程序打印正交設(shè)計方案，再用SPSS中

2、多因素方差分析的方法來完成正交試驗設(shè)計的方差分析，同時可考慮交互作用；因此，在SPSS 17.0中是可以實現(xiàn)正交試驗設(shè)計及對試驗結(jié)果進(jìn)行分析的，它填補(bǔ)了SPSS教材中的一個空白。 </p><p>　　關(guān)鍵詞： 體育統(tǒng)計；SPSS；多因素；方差分析；正交試驗設(shè)計；數(shù)據(jù)分析 </p><p>　　中圖分類號： G 8032文章編號：1009783X（2013）03028306文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

3、 </p><p>　　在用三因素有交互作用的方差分析來研究運動強(qiáng)度、運動量和運動持續(xù)的時間對運動成績的影響時，對影響運動成績的3個因素各按3個水平進(jìn)行試驗，見表1。如果進(jìn)行全面搭配法方案安排試驗，此方案數(shù)據(jù)點分布的均勻性極好，因素和水平的搭配十分全面，唯一的缺點是試驗次數(shù)較多，為33×2=54次（指數(shù)3代表3個因素，底數(shù)3代表每因素有3個水平，×后面的2，表示重復(fù)一次試驗），如圖1所示。因素

4、、水平數(shù)愈多，則試驗次數(shù)就愈多[1]。例如，作一個5因素3水平的不重復(fù)試驗，就需要35=243次試驗。試驗次數(shù)越多，就需要更多的人力、物力和財力作保證，而且需要占用更多的時間，這顯然是十分困難的。有時由于所需的時間太長，使試驗的條件發(fā)生改變，還會導(dǎo)致試驗失敗，即使試驗有了結(jié)果，但對運動訓(xùn)練的實際指導(dǎo)意義也可能已經(jīng)不太大了；因此，需要尋找一種合適的試驗設(shè)計方法。 </p><p>　　對于如何去做試驗，怎樣才能做好

5、試驗的問題是統(tǒng)計學(xué)很關(guān)注的一個問題。這就需要我們在做具體的試驗前，首先要做好試驗設(shè)計。 </p><p>　　試驗設(shè)計的一個最重要的原則：在做試驗前，通過必要的事前考慮，作出合理周密的事先安排，從而在實際的試驗中，通過動用最少的人力、物力、財力及盡可能短的時間，以便用最少的試驗次數(shù)達(dá)到同做大量全面試驗等效的結(jié)果。 </p><p>　　1.1.3因素和交互作用 </p>&l

6、t;p>　　選擇的正交表要能容納所考慮的因素和交互作用。為了對試驗結(jié)果進(jìn)行方差分析或回歸分析，還必須至少留一個空白列，作為“誤差”列，在極差分析中要作為“其他因素”列處理。 </p><p>　　1.1.4試驗精度 </p><p>　　在同水平中取何種試驗次數(shù)的L表，取決于試驗精度的要求。如果試驗精度要求高，則宜取試驗次數(shù)多的L表。 </p><p>　　1

7、.1.5研究的成本 </p><p>　　要根據(jù)研究的成本來決定適合的L表的選擇。若試驗費用很昂貴，或試驗的經(jīng)費很有限，或人力和時間都比較緊張，則應(yīng)選試驗次數(shù)少一些的L表。 </p><p>　　1.1.6修正水平數(shù) </p><p>　　在按原來考慮的因素、水平和交互作用去選擇正交表時，如無正好適用的正交表可選，則簡便且可行的辦法是適當(dāng)修改原定的水平數(shù)。 <

8、/p><p>　　1.1.7適當(dāng)選用大表 </p><p>　　在對某些因素間的交互作用的影響是否確實存在沒有把握的情況下，如果條件許可，則應(yīng)盡量選用大表，讓影響存在的可能性較大的因素和交互作用各占適當(dāng)?shù)牧?，在用方差分析進(jìn)行顯著性檢驗時，就可得出結(jié)論。這樣既不增加太多試驗的工作量，又不致于漏掉重要的信息。 </p><p>　　1.2正交試驗設(shè)計的基本步驟 </p

9、><p>　　1.2.1根據(jù)研究目的設(shè)計試驗因素和試驗指標(biāo) </p><p>　　先根據(jù)研究課題來確定研究目的，再從專業(yè)的角度在眾多影響研究目的的因素中找出幾個主要影響因素，根據(jù)研究精度的要求和課題經(jīng)費的情況確定因素的水平，一般在條件允許的前提下，主要影響因素的水平可以分得多一些，同時還將確定最能反映試驗?zāi)康牡臏y試指標(biāo)，以便通過對試驗結(jié)果的分析找出主、次影響因素。 </p>&l

10、t;p><b>　　3結(jié)論 </b></p><p>　　1）正交試驗設(shè)計可有效地減少試驗次數(shù)，同時還可得到與做大量試驗等效的結(jié)論，可以節(jié)省大量的人力、物力，提高研究經(jīng)費的使用效率。 </p><p>　　2） 在SPSS17.0中，可以利用數(shù)據(jù)菜單中正交設(shè)計過程中的生成程序產(chǎn)生正交表，用顯示程序打印正交設(shè)計方案。由SPSS17.0產(chǎn)生的正交表同正交試驗設(shè)計書中

11、的正交設(shè)計表不一定相同。在需要作極差分析的同時，還要考慮交互作用，應(yīng)根據(jù)交互作用表作表頭設(shè)計。 </p><p>　　3） 在不需要極差分析或極差分析中不需要考慮交互作用時，可直接采用SPSS17.0產(chǎn)生的正交表來安排試驗（但生成正交表時要考慮求交互作用時的試驗次數(shù)，即要根據(jù)因素數(shù)、水平數(shù)、交互作用安排在哪些列，來決定需要多大的正交表），也可直接用SPSS中多因素方差分析的方法來完成正交試驗設(shè)計的方差分析，同時可

12、考慮交互作用。 </p><p>　　4）在用SPSS17.0進(jìn)行正交試驗設(shè)計分析可以代替手工計算。 </p><p>　　由于篇幅有限，只討論了各因素等水平的情形，其他不等水平的混合設(shè)計，在SPSS中的實現(xiàn)方法是相同的。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]劉達(dá)民，程巖.應(yīng)用統(tǒng)

13、計[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004：153156. </p><p>　　[2]劉漢生，張寶玉.應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)[M].山西：山西科學(xué)教學(xué)出版社，1987：237266. </p><p>　　[3]王巖，隋思褳，王愛青.數(shù)理統(tǒng)計與MATLAB工程數(shù)據(jù)分析[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006：183238. </p><p>　　[4]清華大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系概率