本书在详细讲授试验设计和统计分析基本原理的基础上，利用SPSS软件将传统的统计分析方法简单化。本教材包括试验设计概述、SPSS软件概述、统计假设检验、方差分析、回归与相关、非参数统计、正交试验设计、回归的正交试验和SPSS统计图形等内容。本次修订主要根据SPSS软件的最新版本（SPSS29）对教材的相关内容进行修改，同时修改了部分例题，并修改了一些文字的表述方法。本书作者在从事高等院校食品试验设计和统计分析的教学和研究工作基础上，经过多次探索和实践，逐步形成了将食品试验设计方法和统计软件SPSS有机结合，进行统计分析运算的教材编写体系。

孙剑锋，河北农业大学食品科技学院教授，担任多门本科生和研究生课程的授课任务，教学效果良好。主要有： 1.试验设计与数据处理、2015.9_2023.6、研究生、36学时、河北农业大学 2.食品物性学、2010.9_2023.6、研究生、24学时、河北农业大学 3.现代食品加工技术设备与应用、2012.9_2023.6、研究生、24学时、河北农业大学 4食品机械与设备、2008.9_2023.6、本科生、40学时、河北农业大学 5.食品工程原理、2012.9_2023.6、本科生、16学时、河北农业大学 6.化工原理、2016.9_2020.6、本科生、16学时、河北农业大学 7.园艺产品贮藏与加工、2015.9_2018.6、本科生、32学时、河北农业大学 。

第1章 试验设计概述0011.1 试验设计的历史与发展0011.2 食品试验研究的主要内容0021.3 试验设计的基本要求和注意事项0031.4 指标、因素与水平0041.4.1 试验指标0041.4.2 试验因素0041.4.3 因素的水平(level of factor) 0061.5 试验设计的基本原则0061.6 常用术语、统计量及其计算0081.6.1 常用术语0081.6.2 描述中心趋势的统计量0101.6.3 描述离散趋势的统计量0121.7 试验方案拟订0141.7.1 拟订试验方案的要点0141.7.2 试验方案0161.8 试验误差及控制0171.8.1 试验误差的来源0171.8.2 试验误差控制018复习思考题020

第2章 统计软件SPSS 概述0212.1 IBM SPSS Statistics 29.0 的基本特点0212.2 IBM SPSS Statistics 29.0 对环境的需求0222.2.1 对硬件的要求0222.2.2 对系统的需求0222.3 IBM SPSS Statistics 29.0 的购买、安装、启动和退出0222.3.1 IBM SPSS Statistics 29.0的购买0222.3.2 IBM SPSS Statistics 29.0的安装0222.3.3 IBM SPSS Statistics 29.0的启动0272.3.4 IBM SPSS Statistics 29.0的退出0282.4 IBM SPSS Statistics 29.0 的系统运行环境0282.4.1 基本概念0282.4.2 数据编辑器(Data Editor) 0322.4.3 SPSS查看器(SPSS Viewer) 0332.4.4 SPSS的其他窗口0352.4.5 多窗口操作0352.5 IBM SPSS Statistics 29.0 的系统参数设置0352.5.1 常规(General) 0352.5.2 设置查看器窗口参数(Viewer) 0362.5.3 设置数据窗口参数(Data) 0372.5.4 设置货币窗口参数(Currency) 0382.5.5 设置输出窗口参数(Output Labels) 0392.5.6 设置图表窗口参数(Charts) 0402.5.7 设置透视表窗口参数(Pivot Tables) 0412.5.8 设置脚本窗口参数(Scripts) 0422.6 IBM SPSS Statistics 29.0 的基本运行方式0432.6.1 IBM SPSS Statistics 29.0统计分析的一般步骤0432.6.2 SPSS系统运行方式0442.6.3 IBM SPSS Statistics 29.0的操作方法0442.7 数据文件的建立与操作0442.7.1 数据编辑窗口与数据文件0442.7.2 常量、变量、观测值、操作符和表达式0462.7.3 输入数据0522.7.4 编辑数据文件0552.7.5 对数据文件的操作058复习思考题059

第3章 统计假设检验0603.1 理论分布0603.1.1 二项分布0603.1.2 泊松分布0643.1.3 正态分布0653.2 抽样分布0703.2.1 样本平均数的抽样分布0703.2.2 均数标准误0723.2.3 两样本均数差数的抽样分布0733.2.4 样本均数差数标准误0733.2.5 t 分布0743.3 统计假设检验概述0753.3.1 统计假设检验的意义和基本原理0753.3.2 统计假设检验的步骤0763.3.3 统计假设检验中的两类错误0773.3.4 两尾检验与一尾检验0793.4 样本平均数的假设检验0803.4.1 单个样本(one_sample)平均数的假设检验与SPSS实现0803.4.2 两个样本平均数的假设检验与SPSS实现0823.5 参数的区间估计0873.5.1 总体平均数mu; 的区间估计0883.5.2 两个总体平均数差数mu;1 _mu;2 的区间估计0893.6 统计假设检验中应注意的问题090复习思考题091

第4章 方差分析0934.1 单因素方差分析的基本原理0944.1.1 各处理重复数相等的方差分析0944.1.2 各处理重复数不相等的方差分析1004.2 单因素方差分析应用实例与SPSS 实现1014.3 两因素方差分析的基本原理1054.3.1 两向分组单独观察值试验的方差分析1054.3.2 两向分组有相等重复观察值试验的方差分析1074.4 两因素方差分析应用实例与SPSS 实现1094.4.1 两因素单独观察值试验结果的方差分析方法1094.4.2 两因素有重复观察值试验结果的方差分析方法1154.5 两因素随机区组试验方差分析的基本原理1224.5.1 设计方法1224.5.2 设计特点1234.5.3 平方和与自由度分解1244.5.4 注意事项1244.6 两因素随机区组试验结果的方差分析与SPSS 实现1254.7 方差分析的基本假定和数据转换1314.7.1 方差分析的基本假定1314.7.2 数据转换132复习思考题134

第5章 回归与相关1375.1 一元线性回归1385.1.1 直线回归方程的建立1385.1.2 直线回归系数的假设检验1405.1.3 用直线方程预测及控制1415.1.4 假设检验1435.1.5 直线回归应用实例与SPSS实现1445.2 一元线性相关1485.2.1 决定系数与相关系数1485.2.2 相关系数的假设检验1495.2.3 直线相关实例与SPSS实现1505.2.4 应用直线回归与相关的注意事项1525.3 多元线性回归1545.3.1 多元线性回归方程的建立1555.3.2 多元线性回归方程的假设检验1575.3.3 回归方法选择1585.3.4 多元线性回归实例与SPSS实现1595.4 多元相关与偏相关1645.4.1 多元相关1645.4.2 偏相关1655.4.3 多元相关实例与SPSS实现1675.5 曲线回归1705.5.1 曲线回归分析概述1705.5.2 曲线回归分析应用实例与SPSS实现171复习思考题173

第6章 非参数统计1766.1 chi;2 检验1776.1.1 chi;2 的定义及分布1776.1.2 适合性检验与SPSS实现1786.1.3 独立性检验与SPSS实现1816.2 符号检验1856.2.1 符号检验的步骤 1856.2.2 大样本的正态化近似1866.2.3 符号检验实例与SPSS实现1866.3 符号秩和检验1886.3.1 符号秩和检验的步骤1886.3.2 大样本的正态化近似1886.3.3 符号秩和检验实例与SPSS实现189复习思考题190

第7章 正交试验设计1927.1 正交试验简介1927.1.1 正交试验设计的意义1927.1.2 正交表1937.2 正交试验设计的基本步骤1967.2.1 明确试验目的,确定考核指标,挑因素,选水平1977.2.2 选择合适的正交表1977.2.3 进行表头设计1977.2.4 排出试验方案1987.3 正交试验的结果分析2007.3.1 直观分析法(极差分析法) 2007.3.2 方差分析法与SPSS实现201复习思考题212

第8章 回归的正交设计2148.1 一次回归正交设计与统计分析2148.1.1 一次回归正交设计的一般方法2158.1.2 一次回归正交设计实例与SPSS实现2178.2 二次回归正交组合设计与统计分析2228.2.1 二次回归组合设计2228.2.2 正交性的实现2258.2.3 二次回归正交组合设计的一般方法2288.2.4 二次回归正交组合设计实例与SPSS实现228复习思考题236

第9章 SPSS 统计图形2389.1 概述2389.2 图形的制作与编辑2399.2.1 图形制作2409.2.2 图形的编辑2419.3 普通统计图形的制作与编辑2439.3.1 普通统计图形的制作2439.3.2 普通统计图形的编辑246

附录A 248

附录B 252

参考文献281

数字资源二维码索引282

《试验设计与SPSS应用》第一版自2006年出版以来收到了来自高等院校食品科学与工程、生物工程、食品质量与安全、生物技术等有关专业师生以及相关专业和研究生的广泛好评，共发行18000余册，众多读者对本书的结构也给予了充分肯定。基于这种认知，我们本次再版时，没有变动教材的基本框架。本次修订主要根据SPSS软件的最新版本（SPSS 29.0）对教材的相关内容进行修改，实现了紧跟新软件版本修订内容的目的，同时修改了部分例题、一些文字的表述方法，适时增加了课程思政的内容。修订后的《试验设计与SPSS应用》的内容将涵盖试验设计概述、统计软件SPSS概述、统计假设检验、方差分析、回归与相关、非参数统计、正交试验设计、回归的正交试验和SPSS统计图形以及附录内容。第1章;试验设计概述部分重点介绍试验设计的参数和基本原则。第2章;统计软件SPSS概述主要介绍SPSS软件的安装、启动、运行和退出以及数据文件的建立和操作。第3章;统计假设检验部分重点介绍常见分布类型、样本平均数假设检验和参数的区间估计。第4章;方差分析部分主要介绍试验设计分析中常见的单因素方差分析和两因素方差分析的基本原理和SPSS实现。第5章;回归与相关主要介绍一元线性和多元线性回归的原理和SPSS实现，多元相关、偏相关以及曲线回归的SPSS实现。第6章;非参数统计主要介绍chi;2检验、符号检验、符号秩和检验的原理与SPSS实现。第7章;正交试验设计主要介绍正交试验设计的意义、基本步骤、分析方法和SPSS实现。第8章;回归的正交设计主要介绍一次回归正交试验设计、二次回归正交试验设计的一般方法和SPSS实现。第9章;SPSS统计图形主要介绍交互式图形和普通统计图形的制作与编辑。附录主要是英汉术语对照和统计分析用表格。河北农业大学孙剑锋教授作为新版教材的主编，全权负责教材的编写工作。参加修订工作的人员有河北农业大学王晓茹、河北农业大学马倩云、上海交通大学张建华、中国农业大学唐宁、西北农林科技大学栾广忠、中央民族大学杨清霞、西南大学张宇昊、天津科技大学李书红、河北农业大学王文秀，修订完成后，又进行了反复修改最后定稿，教材中凝聚了参编全体作者在教学科研实践中的经验和心血，本书为集体智慧的结晶。在编写过程中得到了化学工业出版社和河北农业大学等单位同志们的支持帮助，河北农业大学贾青教授审阅了全书并提出了宝贵的修改意见。在此一并向参加修订的作者和提供过帮助的人们致以衷心的感谢！恳请我们的读者、同行以及所有关心本书的朋友们与我们一起，为这本教材的更完美而共同努力。

孙剑锋2024年夏于河北农业大学