试验设计与数据处理教案第二版李云雁试验数据的表图表示公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第2章 试验数据表图表示法第1页第1页2.1 列表法列表法 n将试验数据列成表格，将各变量数值依照一定形式和顺序将试验数据列成表格，将各变量数值依照一定形式和顺序一一相应起来一一相应起来（1）试验数据表）试验数据表统计表统计表n试验统计和试验数据初步整理表格试验统计和试验数据初步整理表格 n表中数据可分为三类：表中数据可分为三类：原始数据原始数据 中间数据中间数据最后计算结果数据最后计算结果数据第2页第2页结果表示表结果表示表n表示试验结论表示试验结论 n应简明扼要应简明扼要第3页第3页（2）阐明阐明：n三部分：三部分：表名、表头、数据资料表名、表头、数据资料 n必要时，在表格下方加上必要时，在表格下方加上表外附加表外附加 n表名表名应放在表上方，主要用于阐明表主要内容，为了引用应放在表上方，主要用于阐明表主要内容，为了引用以便，还应包括以便，还应包括表号表号 n表头表头常放在第一行或第一列，也称为行标题或列标题，它常放在第一行或第一列，也称为行标题或列标题，它主要是表示所研究问题类别名称和指标名称主要是表示所研究问题类别名称和指标名称 n数据资料数据资料：表格主要部分，应依据表头按一定规律排列表格主要部分，应依据表头按一定规律排列 n表外附加表外附加通常放在表格下方，主要是一些不便列在表内内通常放在表格下方，主要是一些不便列在表内内容，如指标注释、资料起源、不变试验数据等容，如指标注释、资料起源、不变试验数据等 第4页第4页（3）注意注意：n表格设计应简明合理、层次清楚，以便阅读和使用；表格设计应简明合理、层次清楚，以便阅读和使用；n数据表表头要列出变量名称、符号和单位；数据表表头要列出变量名称、符号和单位；n要注意有效数字位数；要注意有效数字位数；n试验数据较大或较小时，要用科学记数法来表示，并记入试验数据较大或较小时，要用科学记数法来表示，并记入表头，注意表头中与表中数据应服从下式：数据实际值表头，注意表头中与表中数据应服从下式：数据实际值10n 表中数据；表中数据；n数据表格统计要正规，原始数据要书写得清楚整洁，要统数据表格统计要正规，原始数据要书写得清楚整洁，要统计各种试验条件，并妥为保管。计各种试验条件，并妥为保管。第5页第5页2.2.1 惯用数据图惯用数据图 n（1）线图（line graph/chart）n表示因变量随自变量改变情况 n线图分类：n单式线图：表示某一个事物或现象动态 n复式线图：在同一图中表示两种或两种以上事物或现象动态，可用于不同事物或现象比较2.2 图示法图示法 第6页第6页图图1 1 高吸水性树脂保水率与时间和温度关系高吸水性树脂保水率与时间和温度关系第7页第7页图图2 某离心泵特性曲线某离心泵特性曲线第8页第8页（2）XY散点图（散点图（scatter diagram）n表示两个变量间互相关系表示两个变量间互相关系 n散点图能够看出变量关系统计规律散点图能够看出变量关系统计规律 图图3 散点图散点图第9页第9页（3）条形图和柱形图）条形图和柱形图n用等宽长条长短或高低来表示数据大小，以反应各数据点差异 n两个坐标轴性质不同 n数值轴：表示数量性原因或变量 n分类轴：表示是属性原因或非数量性变量 图4 不同提取方法提取率比较第10页第10页n分类：分类：单式：只涉及一个事物或现象单式：只涉及一个事物或现象 复式：涉及到两个或两个以上事物或现象复式：涉及到两个或两个以上事物或现象 图5 不同提取方法对两种原料有效成份提取率效果比较第11页第11页（4）圆形图和环形图）圆形图和环形图圆形图（圆形图（circle chart）n也称为饼图（也称为饼图（pie graph）n表示总体中各构成部分所占百表示总体中各构成部分所占百分比分比 n只适合于包括一个数据系列情只适合于包括一个数据系列情况况 n饼图总面积当作饼图总面积当作100%，每，每3.6圆心角所相应面积为圆心角所相应面积为1%，以，以扇形面积大小来分别表示各项扇形面积大小来分别表示各项百分比百分比 图图6 全球天然维生素全球天然维生素E消费百分比消费百分比 第12页第12页环形图（环形图（circular diagram）n每一部分百分比用环中一段表示每一部分百分比用环中一段表示 n可显示多个总体各部分所占相应百分比可显示多个总体各部分所占相应百分比，有助于比较有助于比较图图7 全球合成、天然维生素全球合成、天然维生素E消费百分比比较消费百分比比较第13页第13页（5）三角形图（）三角形图（ternary）惯用于表示三元混合物各组分含量或浓度之间关系惯用于表示三元混合物各组分含量或浓度之间关系 n三角形：等腰三角形：等腰Rt、等边、等边、不等腰、不等腰Rt等等n顶点：纯物质顶点：纯物质n边：二元混合物边：二元混合物n三角形内：三元混合物三角形内：三元混合物MABSxAxSxB1 xA xS图图8 等腰直角三角形坐标图等腰直角三角形坐标图第14页第14页ABCxCxBxAxAxAxCxCxBxBMEF图图9 等边三角形坐标图等边三角形坐标图第15页第15页（6）三维表面图（）三维表面图（3D surface graph）n三元函数三元函数Z=f(X,Y)相应曲面图，依据曲面图能够看出因变相应曲面图，依据曲面图能够看出因变量量Z值随自变量值随自变量X和和Y值改变情况值改变情况 图图10 三维表面图三维表面图 第16页第16页（7）三维等高线图（）三维等高线图（contour plot）n三维表面图上三维表面图上Z值相等点连成曲线在水平面上投影值相等点连成曲线在水平面上投影 图图11 三维等高线图三维等高线图 第17页第17页绘制图形时应注意绘制图形时应注意：n（1）在绘制线图时，要求曲线光滑,并使曲线尽也许通过较多试验点，或者使曲线以外点尽也许位于曲线附近，并使曲线两侧点数大体相等；n（2）定量坐标轴，其分度不一定自零起；n（3）定量绘制坐标图，其坐标轴上必须标明该坐标所代表变量名称、符号及所用单位，普通用纵轴代表因变量；n（4）坐标轴分度应与试验数据有效数字位数相匹配；n（5）图必须有图号和图题（图名），方便于引用，必要时还应有图注。第18页第18页2.2.2 坐标系选择坐标系选择 n坐标系（坐标系（coordinate system）笛卡尔坐标系（又称普通直角坐标系）、半对数坐笛卡尔坐标系（又称普通直角坐标系）、半对数坐标系、对数坐标系、极坐标系、概率坐标系、三角形标系、对数坐标系、极坐标系、概率坐标系、三角形坐标系坐标系.n对数坐标系（对数坐标系（semi-logarithmic coordinate system）半对数坐标系半对数坐标系 双对数坐标系双对数坐标系 第19页第19页（1）选取坐标系基本原则：）选取坐标系基本原则：依据数据间函数关系依据数据间函数关系n线性函数：普通直角坐标系线性函数：普通直角坐标系n幂函数：双对数坐标系幂函数：双对数坐标系n指数函数：半对数坐标指数函数：半对数坐标依据数据改变情况依据数据改变情况n两个变量改变幅度都不大，选取普通直角坐标系；两个变量改变幅度都不大，选取普通直角坐标系；n有一个变量最小值与最大值之间数量级相差太大时，能够选取半对数有一个变量最小值与最大值之间数量级相差太大时，能够选取半对数坐标；坐标；n两个变量在数值上均改变了几种数量级，可选取双对数坐标；两个变量在数值上均改变了几种数量级，可选取双对数坐标；n在自变量由零开始逐步增大初始阶段，当自变量少许改变引起因变量在自变量由零开始逐步增大初始阶段，当自变量少许改变引起因变量极大改变时，此时采用半对数坐标系或双对数坐标系，可使图形轮廓极大改变时，此时采用半对数坐标系或双对数坐标系，可使图形轮廓清楚清楚第20页第20页例：x1020406080100100030004000y24146080100177181188200图图12 普通直角坐标系普通直角坐标系第21页第21页图图13 对数坐标系对数坐标系第22页第22页（2）坐标比例尺拟定 在变量在变量x和和y误差误差x，y已知时，百分比尺取法应使试验已知时，百分比尺取法应使试验“点点”边长为边长为2x，2y，并且使，并且使2x2y12，若，若2y2，则，则y轴百分比尺轴百分比尺My应为：应为：推荐坐标轴百分比常数推荐坐标轴百分比常数M（1、2、5）10 n（n为正整为正整数），而数），而3、6、7、8等百分比常数绝不可用；等百分比常数绝不可用；纵横坐标之间百分比不一定取得一致，应依据详细情况选择，纵横坐标之间百分比不一定取得一致，应依据详细情况选择，使曲线坡度介于使曲线坡度介于3060之间之间第23页第23页例例2：研究研究pH值对某溶液吸光度值对某溶液吸光度A影响，已知影响，已知pH值测量误差值测量误差pH0.1，吸光度，吸光度A测量误差测量误差A0.01。在一定波长下，测。在一定波长下，测得得pH值与吸光度值与吸光度A关系数据如表所表示。试在普通直角坐标关系数据如表所表示。试在普通直角坐标系中画出两者间系中画出两者间关系曲线关系曲线。pH8.09.010.011.0吸光度A1.341.361.451.36设设2pH2A2mm解：解：pH0.1，A0.01 横轴百分比尺为横轴百分比尺为 纵轴百分比尺为纵轴百分比尺为 第24页第24页图图14 坐标百分比尺对图形形状影响坐标百分比尺对图形形状影响第25页第25页2.3.1 Excel在图表绘制中应用在图表绘制中应用（1）利用）利用Excel生成图表基本办法生成图表基本办法（2）对数坐标绘制对数坐标绘制（3）双双Y轴（轴（X轴）复式线图绘制轴）复式线图绘制（4）图表编辑和修改图表编辑和修改2.3.2 Origin在图形绘制中应用在图形绘制中应用（1）简朴二维图绘制基本办法简朴二维图绘制基本办法（2）三角形坐标图绘制）三角形坐标图绘制（3）三维图绘制三维图绘制2.3 计算机绘图软件在图表绘制中应用计算机绘图软件在图表绘制中应用第26页第26页表表2-1 离心离心泵泵特性曲特性曲线测线测定定试验试验数据数据统计统计表表序号序号流量流量计读计读数数/(L/h)真空表真空表读读数数/MPa压压力表力表读读数数/MPa功率表功率表读读数数/W12附：泵入口管径：附：泵入口管径：_mm；泵出口管径：；泵出口管径：_mm；真；真空表与压力表垂直距离：空表与压力表垂直距离：_mm；水温：；水温：_；电动；电动机转速机转速 r/min。第27页第27页第28页第28页