本教材在保持学科的系统性和科学性的前提下，紧密联系食品科学生产与生物技术应用的科研实际，结合统计分析与计算机科学，采用软件分析手段提高数据处理能力，深入揭示内在规律，解决研究中出现的困难与问题。本教材除可作为轻工、商学、水产、粮食、农业、师范等院校的食品科学与工程、食品质量与安全、发酵（生物）工程、生物技术等专业开设《试验方法学》课程的教学用书，更可作为研究生的示范教材。此外，对食品科技工作者亦有重要参考价值。
本书在*版的基础上，新增典型相关分析和模糊综合评价两章，以适应更广泛的数据处理要求，力求做到内容的科学性与实用性、先进性与针对性相统一。
《食品与生物试验设计与数据分析》（第二版） 是根据作者多年的《实验方法学》和《试验设计与数据处理》课程教学以及在分析研究生实际使用过程中出现问题和新的需求的基础上而编写完成的。同时在原教材绪论、试验设计基础、方差分析、协方差分析、回归分析、正交试验设计、均匀设计、回归正交设计、回归旋转正交试验设计、拉丁方设计和希腊拉丁方设计、抽样调查及实用软件应用共１２章基础上，增加了典型相关分析和模糊综合评价２章，以适应广泛的数据处理需求。
本教材的编写，力求做到内容的科学性与实用性、先进性与针对性相统一；做到循序渐进，由浅入深，深入浅出，简明易懂；着重于基本概念、基本方法的介绍，特别注意学生处理数据能力的培养；每一种设计或分析方法都安排有步骤完整、过程详细的实例予以说明；各章都有明确的教学目标且配备有习题供读者练习。
本教材在保持本学科的系统性和科学性的前提下，紧密联系食品科学生产与科研实际，结合统计分析与计算机科学，采用软件分析手段提高数据处理能力，深入揭示研究中的内在规律，解决研究中出现的困难与问题。
本教材除可作为轻工、商学、水产、粮食、农业、师范等院校的食品科学与工程、食品质量与安全、发酵（生物）工程、生物技术等专业开设试验方法学 课程的教学用书，更可作为研究生的示范教材。此外，对食品科技工作者也有重要参考价值。
限于编者水平，书中错误和缺点在所难免，敬请专家和广大读者批评指正，以便修订改正。
编著者
2018年1月
章银良，博士，民盟盟员，郑州轻工业学院教授，硕士研究生导师。研究方向为食品化学与添加剂，食品安全与品质控制。现任郑州轻工业学院工程训练中心副主任，民盟郑州工业学院支部主委，河南省食品科学技术学会常务理事和信息情报专业委员会副主任，郑州市营养协会副理事长，食品生产*审查员。担任《农业工程学报》等期刊审稿人。
主持和参与科研项目10余项，通过省级鉴定7项，获奖3项；获得国家发明专利2项；主编著作4部，参编著作4部；在国内外学术期刊上发表论文90余篇。
第一章 绪论 7
第一节 科学研究的基本过程和方法 7
一、科学研究的基本过程 7
二、科学研究的基本方法 7
第二节 试验设计概述 8
一、试验设计的性质 8
二、食品科学试验的特点与要求 8
三、试验设计的类型 9
四、试验设计的发展历史 10
五、我国试验设计的技术研究与应用现状 12
六、试验设计在科学研究中的地位与意义 12
思考与习题 12
第二章 试验设计基础 13
第一节 试验设计的基本术语 13
一、试验因子（试验因素） 13
二、试验水平 13
三、试验指标 13
四、试验处理 14
五、重复 14
六、全面试验 14
七、部分实施 14
第二节 试验设计的基本原则 14
一、重复原则 14
二、随机化原则 15
三、局部控制原则 15
第三节 试验的误差及来源 17
一、误差的来源 17
二、误差的分类 17
第四节 试验数据的特征数 17
一、总体与样本 17
二、统计量 18
三、-表征数据资料集中趋势的统计特征数平均数 18
四、表征数据资料变异程度的统计特征变异数 18
第五节 统计假设检验 19
一、预备知识 19
二、统计检验的原理和基本思想 22
第六节 试验设计的基本程序 28
一、实验目的 28
二、因素和水平的确定 28
三、指标的确定 28
四、实验计划的确定 28
五、试验设计的实施 28
六、数据分析 28
七、结论与应用 29
思考与习题 29
第三章 方差分析（analysis of variance ANOVA） 30
第一节 方差分析基本原理 31
一、自由度与平方和分解 31
二、F分布与F测验 34
三、多重比较 36
第二节 单向分组资料方差分析 40
一、组内观察值数目相等的单向分组资料方差分析 40
二、组内观察值数目不等的单向分组资料方差分析 41
三、系统分组资料方差分析 43
第三节 两向分组资料方差分析 48
一、组合内无重复观测值的两向分组资料方差分析 48
二、组合内有重复观测值的两向分组资料方差分析 50
思考与习题 56
第四章 协方差分析 58
第一节 协方差分析的意义 58
一、对试验进行统计控制 58
二、估计协方差组分 58
第二节 单因素试验资料的协方差分析 59
F 65
思考与习题 68
第五章 回归分析(Regression analysis) 70
第一节 相关分析 70
一、函数关系与相关关系 70
二、相关关系的种类 71
三、相关分析 71
第二节 一元线性回归分析 74
一、回归分析的概念与种类 74
二、一元线性回归 74
第三节 多元回归 76
一、多元回归 76
思考与习题 83
第六章 典型相关分析 86
第七章 模糊综合评价 102
第八章 正交试验设计 112
第一节 概述………………………………......................................................................112
第二节 正交试验设计的概念及原理 114
一、 正交试验设计的基本概念 114
二、 正交试验设计的基本原理 115
三、正交表及其基本性质 116
第三节 正交试验设计的基本程序 118
一、试验方案设计 118
二、试验结果分析 121
第四节 正交试验设计的直观分析 121
一、无交互作用的正交试验的直观分析 121
二、 有交互作用的正交试验的直观分析 124
第五节 正交试验设计的方差分析 127
一、 不考虑交互作用的正交试验的方差分析 128
二、考虑交互作用的正交试验的方差分析 134
三、正交试验方差分析的注意问题 142
第六节 多指标问题及正交表在试验设计中的灵活运用 142
思考与习题 150
第九章 均匀试验设计（Uniform design） 152
第一节 均匀试验设计的概念与特点 152
第二节 均匀设计的思想 153
第三节 均匀设计表 154
一、 等水平均匀设计表 154
二、 混合水平的均匀设计表 155
第四节 均匀性准则 157
第五节 均匀试验设计的基本方法 162
一、试验方案设计 162
二 试验结果分析 163
第六节 均匀试验设计的应用 163
一、 DPS软件处理的应用 164
二、 SAS 软件处理的应用 165
三．Mathematics软件处理的应用 166
四 MATLAB 软件处理的应用 167
五．偏最小二乘回归分析技术的应用 168
第七节 含有定性因素的均匀设计 169
一、 定性因素与定量因素之区别 169
二．混合因素均匀设计 171
三 全是定性因素的均匀设计 173
四、 混合型因素混合型水平的均匀设计 174
第八节 均匀试验设计特别注意的几个问题 174
第九节 配方均匀设计 175
思考与习题 178
第十章 回归的正交设计 179
第一节 一次回归正交设计 179
第二节 最速上升法 188
第三节 二次回归正交设计 195
一、数学模型 196
二、二次回归正交组合设计 196
3．二次回归正交组合设计的实施步骤 199
思考与习题 202
第十一章 回归旋转设计 203
第一节 旋转设计的基本原理 203
一、回归设计的旋转性和正交性条件 203
二、二次旋转组合设计的通用性 208
第二节 二次正交旋转组合设计的统计方法 210
一、原理 210
二、实例 213
第三节 通用旋转组合设计及统计方法 215
一、原理 215
二、通用旋转组合设计试验结果的统计分析 216
三、四元二次通用旋转组合示例 218
思考与习题 221
第十二章 拉丁方设计和希腊拉丁方设计 221
第一节 拉丁方设计 222
一、原理 222
二、拉丁方试验结果的分析示例 222
第二节 希腊拉丁方设计 226
一、原理 226
二、希腊拉丁方试验结果的分析示例 226
思考与习题： 228
第十三章 抽样调查 229
第一节 抽样调查概述 229
一、全面调查与抽样调查 229
二、抽样调查的实施 230
三、调查表的设计及注意事项 231
第二节 抽样调查方法 231
一、简单随机抽样 232
二、分层抽样 232
三、 整群抽样法 232
四、等距抽样法 232
思考与习题 233
第十四章 数据处理软件应用实例 234
第一节 主成分分析 234
一、主成分分析原理和模型 235
二、 实例操作 236
第二节 数据（曲线）拟合方法 245
一、最小二乘法原理 245
二．实例 246
第三节 多重比较 250
第四节 响应面分析[RSM(RSA) Response Surface Methods(Analysis)] 254
第五节 SPSS软件进行均值检验和方差分析 258
一、均值检验 258
二、方差分析 258
思考和习题 261
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