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质量统计软件应用课程实训指导书课程编号：020426ZL课程类别：专业课开课单位：管理理系适用专业：工商商管理（质量量工程师方向向）周 学 时：22学 分：0.5先修课程：概率率与数理统计计 ISO90000常用统统计技术统计电算化化建议修读学期：7实验一 概率论论基础知识实验目的利用Minittab对常用用概率分布进进行计算。实验内容1.计算正态分分布的累积概概率【例题】中国成成年男子平均均身高1688cm，标准准差5.5ccm。计算身高小于1660cm的概概率；身高大于1880cm的概概率点击确定即可。2.计算二项分分布概率【例题】某厂抽抽取20件产产品检测，产产品只有一等等和二等品，概概率为0.88和0.2，记记二等品件数数为随机变量量X，其分布布率如何？首先在C1第第一行和第220行分别输输入0和200 ，从“计算生成成模板化数据据简单数据据”形成对话框框 （第一一列命名为次次数，第二列列命名为p=0.2）点击确定即形成成第一列再“计算概概率分布二二项” 形成对话框框点击确定即可形形成计算结果果绘制概率分布布图从“图形概率率分布图”入口，选中中“单一视图”点击确定即可【作业1】 计计算泊松分布布概率仿照二项分布概概率的计算完完成，注意ppossioon分布的均均值等于npp。实验二 描述性性统计及图形形实验目的利用Minittab对收集集的数据进行行描述性统计计分析并绘制制相关图形。实验内容1. 对收集的的数据进行描描述性统计分分析【例题】对某小小学抽样，测测量其身高和和性别，对其其进行描述性性统计分析 。数据文件件见文件BSS_描述性统统计.MTWW解：（1）选择择“统计基本本统计量图图形化汇总 ”（2）指定“变变量”为“身高”即可得到结结果【作业2】如何何按性别分别别分析 提提示 对话框框的“按变量（可可选）”填写性别 2.简单统计图图形的绘制2.1 直方图图的绘制【例题】某车间间生产的500件产品质量量特征值如下下117 1222 1224 1229 1339 1007 1117 1330 1222 1225108 1331 1225 1117 1222 1333 1226 1222 1118 1008110 1118 1223 1226 1333 1334 1227 1223 1118 1112112 1334 1227 1223 1119 1113 1220 1223 1227 1335137 1114 1220 1228 1224 1115 1339 1228 1224 1221解：将数据输入入C1列质量量特征值（1）选择“图图形直方图图”中的“简单”（2）指定“图图形变量”为“质量特征值”确定即可。2.2 箱线图图的绘制使用 BS_描述性统计计.MTW数数据（1）选择“图图形箱线图图”中的“一个Y含组组”（2）指定“图图形变量”为“体重”，指定“用于分组的的类别变量”为性别，确定即可可。2.3 饼图的的绘制【例】四家工厂厂年度报告如如下，请绘制制饼图分析种类A工厂B工厂C工厂D工厂内部返修832001737007360056800成品报废64300983003430075800工艺更改38760338609876041760原材料报废2679601307603996018460投诉处理49530385802259057930解：（1）选择择“图形饼图图”中的“用整理好的的表格画图”（2）指定“类类别变量”为“种类”，指定“汇总变量”为“金额”（3）在“饼图图选项排列列扇形区”中的“选大小递减减”，在“标签”的“扇形区标签签”中选“百分比”，指定“多图形按按变量按变变量 组在相相同图形中”为“工厂”即可2.4 时间序序列图的绘制制【例题】某工厂厂12个月仓仓库存数据表表如下，请绘绘制时间序列列图月份123456789101112库存493020303610184045002640432038304070316024502330解:（1）选择择“图形时间间序列图”中的“简单”（2）指定“序序列”为“库存量”（3）在“时间间/尺度”中选“时间时间间尺度标记记”，指定“标记列”为“月份”即可2.5 3D散散点图的绘制制【例题】面包烘烘烤时间、温温度、口感关关系如下，请请绘制3D散散点图。数据据见BS_33D散点图.MTW解：（1）选择择“图形3DD散点图”中的“简单”（2）指定“ZZ变量”为“口感”，“Y变量”为“温度”，“X变量”为“时间”（3）在“数据据视图”的“数据显示”中选“投影线”即可。2.6 茎叶图图的绘制【例题】某班992名学生脉脉搏数据见EEDA_脉搏搏.MTW，脉搏1是安安静脉搏，脉脉搏2是运动动脉搏，分析析安静脉搏发布布情况。解：从“统计EDA茎茎叶图”入口，在“图形变量”中填写“脉搏1”即可。2.7 因果图图的绘制【例题】某厂曲曲轴存在开档档大、弯头小小的问题，从从五方面分析析，在C1 C2 C3 CC4 C5 CC6分别输入入人、机、料料、法、测、环环，如下在“统计质量量工具因果果”入口，在人人、机、料、法法、测、环的的左面分别输输入C1 CC2 C3 CC4 C5，CC6并在“效应”中输入“开档大、弯弯头小”确定即可。2.8 帕累托托图的绘制【例题】经检验验，发现2220件不合格格品，按产生生原因分类，原原因和频数输输入C1和CC2列在“统计质量量工具Paareto图图”入口，选“已整理成表表格的缺陷数数据”，在“标签位于”中输入C11，在“频率位于”这输入C22，按确定即即可。实验三 统计基基础实验目的利用Minittab对常用用统计分布进进行计算。实验内容1.正态总体的的抽样分布的的计算1.1 标准正正态分布和TT分布的概率率密度和逆累累积分布函数数计算【3-1】计算算相关数值（1）ZN（00，1），求求Z=1.998的概率密密度解：选择“计算算概率分布布正态分布布”，选中“概率密度”，输入常量量1.98，确确定即可（2）ZN（00，1），求求P（Z22.4）解：选择“计算算概率分布布正态分布布”，选中“累积概率”，输入常量量2.4，确确定即可（3）ZN（00，1），求求P（Zxx）=0.995成立的xx的值，即ZZ的0.955分位数解：选择“计算算概率分布布正态分布布”，选中“逆累积概率率”，输入常量量0.95，确确定即可（4）自由度=12,求使使得P（tx）=0.95成立的的x的值解：选择“计算算概率分布布t分布”，选中“逆累积概率率”，输入自由由度12，常常量0.955，确定即可可（5）自由度=12,求PP（t3）解：选择“计算算概率分布布t分布”，选中“累积概率”，输入自由由度12，常常量3即可1.2.卡方发发布计算【3-2】计算算卡方发布（1）自由度=10,求使使得P（xx）=0.995成立的xx的值解：选择“计算算概率分布布卡方分布布”，选中“逆累积概率率”，输入自由由度10，常常量0.955确定即可（2）自由度=10,求使使得P（28）解：选择“计算算概率分布布卡方分布布”，选中“累积概率”，输入自由由度10，常常量28确定定即可1.3 F分布布计算【3-3】计算算解：选择“计算算概率分布布F分布”，选中“逆累积概率率”，输入分子子自由度8，分分母自由度常常量18，常常数0.955，确定即可可。2.区间估计2.1 单正态态总体均值的的区间估计【3-4】某部部门20个月月运输费用数数据如下17421827168117431676168017921735168718521861177817471678175417991697166418041707设其服从正态分分布，求运输输费用的0.95置信区区间。解：由于总体标标准差未知，选选择“统计基本本统计量单单样本t”，在“样本所在列列”中输入数据据列，点击“选项”后，输入置置信水平955%。确定即即可。2.2 单正态态总体方差和和标准差的区区间估计【3-5】某部部门20个月月运输费用数数据如下17421827168117431676168017921735168718521861177817471678175417991697166418041707设其服从正态分分布，求运输输费用方差和和标准差的00.95置信信区间。解：求总体方差差置信区间，选选择“统计基本本统计量单单方差”，在“样本所在列列”中输入数据据列，点击“选项”后，输入置置信水平955%。确定即即可。2.3单总体比比率的区间估估计【3-6】在接接受电视节目目收视率调查查的20000人中有12230人正在在收看，求收收视率0.995置信区间间。解：求总体比率率的置信区间间，选择“统计基本本统计量单单比率”，在“汇总数据”中分别输入入“事件数12230，试验验数20000”，点击“选项”后，输入置置信水平955%。确定即即可。2.4双总体均均值差的置信信区间【3-7】独立立随即样本均均值未知，标标准差已知的的两个正态总总体，第一总总体=0.733，n=255,样本均值值为6.9；第二总体=0.899，n=200,样本均值值为6.7，求求均值差的00.95置信信区间。解：选择“统计计基本统计计量双样本本t”，在“汇总数据”中输入已知知样本数据，点点击“选项”后，输入置置信水平955%。确定即即可。【3-8】从两两种处理方式式处理后的废废水中各抽取取若干个样品品如下空气处理184194158218186218165172191179氧气处理163185178183171140155179175已知数据服从正正态分布，假假定方差相等等，求均值差差的0.955置信区间。解：选择“统计计基本统计计量双样本本t”，在“样本在不同同列”中分别输入入各列，勾选选“假定方差相相等”，点击“选项”后，输入置置信水平955%，确定即即可。【3-9】假定定A、B两工人生生产的车轴轴轴径来自方差差不等的两个个正态分布，抽抽检数据如表表A14.7614.2114.0215.0810.6512.1816.6718.2012.2411.2116.6713.4516.85B12.3710.2813.1813.2613.8010.9610.5712.8311.6713.5412.4213.2412.52请确定A、B两两工人生产的的车轴轴径只只差0.955置信区间。解：选择“统计计基本统计计量双样本本t”，在“样本在不同同列”中分别输入入各列，点击击“选项”后，输入置置信水平955%，确定即即可。2.5双总体比比率差的置信信区间【3-10】为为了解员工满满意度对2550名男工，2200名女工工进行调查区分样本数满意男250110女200104合计450214求男女员工满意意度差值的00.95置信信区间。解：选择“统计计基本统计计量双比率率”，在“汇总数据”中分别输入入数据，点击击“选项”后，输入置置信水平955%，确定即即可。实验四 假设检检验实验目的利用Minittab进行假假设检验分析析。实验内容1. 均值检验验1.1单正态总总体均值检验验【4-1】据历历史数据分析析，发往美国国的邮件平均均用时80小小时，标准差差为14小时时。现随机抽抽取28份邮邮件的投递时时间记录如下下表（服从正正态分布）：其平均值为为75.211小时，请问问平均投递时时间是否已低低于80小时时？（=0.055）907359528010064755368816568599555679260719493777989868378解：（1）选择择“统计基本本统计量单单样本Z”（2）输入标准准差14，待待检均值800，点击“选项”后在“备择”选项中输入入“小于”，点击确定定即可输出结果说明：p值=0.035小于于0.05（=0.05）选择备择假设（平均投递时间已低于80小时）【4-2】抽查查面粉包装重重量，正常下下均值20，标标准差0.11（单位：KKg）。某日日抽查了166包，数据如如下，问生产产是否正常？（=0.055）20.2119.9520.1520.07199119.9920.0820.1619.9920.1620.0919.9720.0520.2719.9620.06解：（1）选择择“统计基本本统计量单单样本Z”（2）输入标准准差0.1，待待检均值200，点击“选项”后在“备择”选项中输入入“不等于”，点击确定定即可输出结果说明：p值=0.007小于0.05（=0.055）选择备择择假设（面粉粉重量有明显显变化）【4-3】轴棒棒长度要求5500mm，先先随机抽取已已生产的255根，测得样样本均值为5501mm，标标准差为1mmm。问：加加工的轴棒长长度均值能否否认为是5000mm？（=0.055）解：（1）选择择“统计基本本统计量单单样本t”（2）输入 “汇总数据”，待检均值值500，点点击“选项”后在“备择”选项中输入入“不等于”，点击确定定即可输出结果说明：p值=0.000小于0.05（=0.055）选择备择择假设（轴棒棒长度已超长长）1.2 数据的的正态性检验验【4-4】抽查查面粉包装重重量，某日抽抽查了16包包，数据如下下： 20.2119.9520.1520.07199119.9920.0820.1619.9920.1620.0919.9720.0520.2719.9620.06对以上数据进行行正态性检验验。解：（1）选择择“统计基本本统计量正正态检验”（2）在“变量量”栏输入数据据所在列，在在正态性检验验三种方法中中取第一种方方法即可，点点击确定。输出结果说明：p值=0.65大于0.05（=0.055）选择数据据服从正态分分布的原假设设。1.3 双正态态总体均值检检验【4-5】A、BB两工人生产产同种轴棒，现现各测定他们们生产的133根轴棒，问问两工人生产产的轴棒直径径均值是否相相等？（=0.055，两组数据据方差不相等等）A14.7614.2114.0215.0810.6512.1816.6718.2012.2411.2116.6713.4516.85B12.3710.2813.1813.2613.8010.9610.5712.8311.6713.5412.4213.2412.52解：选择“统计计基本统计计量双样本本t”再点击“选项”后在“备择”选项中输入入“不等于”，点击确定定即可输出结果说明：p值=0.015小于00.05（=0.055）选择备择择假设。2.方差检验2.1 单正态态总体方差检检验【4-6】某金金属折断力服服从N（,64）,随机抽9根根试验，测得得数据为5778，5722，570，5568，5772，5700，596，5572，5884.问其方方差是否为664（=0.055）解：选择“统计计基本统计计量单方差差”再点击“选项”后在“备择”选项中输入入“不等于”，点击确定定即可输出结果说明：p值=0.505大于00.05（=0.055）接受原假设。2.2 双正态态总体方差【4-7】从两两种处理方式式处理后的废废水中各抽取取若干个样品品如下空气处理184194158218186218165172191179氧气处理163185178183171140155179175已知数据服从正正态分布，两两种处理方式式的方差是否否相等？（=0.055）解：选择“统计计基本统计计量双方差差”，分别输入相相关数据，点点击“选项”后，输入置置信水平955%，确定即即可。输出结果说明：p值=0.401大于00.05（=0.055）接受原假设。3.方差分析3.1方差分析析【4-8】考察察温度对得率率的影响，选选4种温度进进行试验，判判断温度对得得率的影响是是否显著（=0.055）60度65度70度75度得率9095969192939690889197938992948992959288解法一：（1）输输入数据（2）选择“统统计方差分分析单因子子（未堆叠存存放）”输入相关数数据 （3）点击“图图形”，勾选“数据箱线图图”，点击确定定输出结果说明：p值=0.002小于00.05（=0.055）温度对得得率的影响显显著解法二：（1）输输入数据（2）选择“统统计方差分分析单因子子”输入相关数数据（3）点击“图图形”，勾选“数据箱线图图”，点击确定定输出结果说明：p值=0.002小于00.05（=0.055）温度对得得率的影响显显著【4-9】某商商品有五种包包装形式（因因素A）在五个地地区销售（因因素B） ，现从每个个地区随即抽抽取一个规模模相同的超市市，得到销售售资料如下，试试分析包装形形式和销售地地区对商品的的销售量是否否有显著影响响？ 销售量数据 销售地区(因素B) 包装形式( 因因素A )A1A2A3A4A5B1B2B3B4B52022241626 121014422 202018816 101218620 1461018 10解：（1）输入入数据（2）选择“统统计方差分分析双因子子”输入相关数数据点击确定即可输出结果说明：销售地区 p= 0.1103大于00.05，对对销售无显著著影响包装形式 p= 0.0222小于0.05，对销销售有显著影影响3.2 多总体体等方差检验验目的：考察方差差分析的方差差齐性前提【4-10】分分析例子【44-8】中四四组数据方差差是否相等解：输入数据选择“统计方方差分析等等方差检验”输入相关数数据点击确定即可输出结果说明：Bartllett 检检验（正态分分布）p 值 = 0.995大于于0.05，所所以方差相等等。4.比率检验4.1单总体比比率检验【4-11】随随即抽取5000名小学生生进行视力检检测，其中3310名近视视，是否可认认为近视比率率超过六成？取=0.055解：（1）选择择“统计基本本统计量单单比率”（2）输入数据据，且选项备备择选项选“大于”（3）确定即可可说明：p=0.19300.05，选选择原假设，近近视比率未超超过六成。4.2双总体比比率检验【4-12】随随即抽取8000位及6000位各自购购买了甲、乙乙两个品牌商商品的顾客，其其中甲品牌有有340位顾顾客满意，乙乙品牌有1880位顾客满满意，在=0.055下，检验是是否甲品牌比比乙品牌满意意率高5%以以上？解：（1）选择择“统计基本本统计量双双比率”（2）输入数据据，且选项备备择选项选“大于”（3）确定即可可说明：p=0.0020.05，拒绝绝原假设，甲品品牌比乙品牌牌满意率高55%以上。4.3 列联表表与卡方检验验【4-13】要要检验商品销销售情况与陈陈列方法是否否相关，随机机抽取3000家门市，统统计情况如下下：陈列方法行和ABC销售情况高H228058160低L486032140列和7014090300问：在=0.05下销售售情况与陈列列方法是否相相互独立?解法一 当录录入数据为列列联表格式时时：（1） 选择“统计表表格卡方检检验（工作表表中的双向表表）”（2） 将C2C4作作为响应变量量输入点击确定即可说明：p=0.0000.05，拒绝绝原假设，销售售情况与陈列列方法不具有有独立性。解法二：当录入入数据按因子子排列时（1）选择“统统计表格交叉分组表表和卡方”（2）将C1、CC2分别作为为行和列，将将C3作为频频数输入卡方选项进行如如下勾选（3）点击确定定即可实验五 相关与与回归分析实验目的利用Minittab对变量量之间进行相相关与回归分分析。实验内容1.相关分析1.1 绘制散散点图1.2 计算相相关系数【5-1】随机机抽取16个个家庭研究收收入x与支出出y之间的关关系，数据如如下，绘制散散布图并计算算相关系数。（单单位：百元）解：绘制散布图图选择“图形>散散点图”选择“包含回归”输入变量 确定即即可计算相关系数选择“统计>基基本统计量>>相关”输入变量 确定即即可说明：p值小于于=0.055，所以线性性相关。2.回归分析2.1 一元线线性回归分析析【5-2】对上上题进行回归归分析解法一：选择“统计>回归归>拟合线图图”输入变变量 确确定即可解法二：选择“统计>回归归>回归”输入变变量 确确定即可2.2 利用一一元线性回归归进行预测【5-3】在【55-1】中但但家庭收入为为80时（单单位：百元），预预测消费支出出y的情况。解：（1）选择择“统计>回归归>回归”，输入变量.（2）点击“选选项”输入x的值值80，点击击确定即可2.3 多元线线性回归分析析【5-4】按统统计资料以居居民人均收入入和A商品价价格为自变量量，求A商品品的线性需求求函数。年次12345678910销量10101513142018241923收入578991010121315价格2325434354解：选择“统计计>回归>回回归”，输入变量，确确定即可。 实验六 正交试试验实验目的利用Minittab进行数数据的正交试试验分析。实验内容试验数据的正交交试验分析【6-1】磁鼓鼓电机是彩色色录像机磁鼓鼓组件的关键键部件之一，按按质量要求其其输出力矩应应大于2100g.cm。为为提高磁鼓电电机的输出力力矩。根据工工程技术人员员的经验，取取试验因素和和相应水平如如下表：解题步骤（1）在工作表表中输入以上上试验数据CC1C3为正正交表前三列列，C4为实实验数据；（2）菜单 “统计方差差分析一般般线性模型”并在以上对话框框的“因子图”按钮的对话话框中选择然后点选“确定定”（3）结果【习题1】提高高钢质工件硬硬度的基本生生产过程为： 淬火 把8440 860的工件投入入某液态介质质, 提高其其硬度回火 冷却后后再把工件加加温到4100 450 并保持40080分钟钟,再冷却, 释放内应应力. 问如何改变工艺艺参数, 以提高硬度度指标？【习题2】某化化工厂为了开开发某种产品品，经初步试试验确定了生生产配方和工工艺流程，为为了提高该产产品的转化率率，特安排正正交试验。经经技术人员分分析 ，影响响转化率的因因素有三个： 即：反应温度、反反应时间、用用碱量。 水水平 因素A反应温度（）B反应时间（分分钟）C碱的用量（%）18090528512063901507 因素素水平A（ ）B（分钟）C（%）试验结果转化率率（%）180905312801206543801507384859065358512074968515054279090757890120562990150664【习题3】例33 某炼铁厂厂为提高铁水水温度，需要要通过试验选选择最好的生生产方案。经经初步分析，主主要有3个因因素影响铁水水温度，它们们是焦比、风风压和底焦高高度， 每个个因素都 考考虑3个水平平，具体情况况见表。问对对这3个因素素的3个水平平如何安排，才才能获得最高高的铁水温度度?实验七 统计过过程控制实验目的利用Minittab进行统统计过程控制制图的绘制和和分析。实验内容1.计量控制图图1.1 均值极差控制图图【7-1】对钢钢珠直径进行行控制，每次次抽取5个产产品，共抽取取25次，数数据如下，经经检验服从正正态分布，请请绘制均值极极差控制图。解法一：数据分分别放在5列列上（1）从“统计计控制图子组的变量量控制图XXbar-RR”进入（2）指定“子子组的观测值值位于多列的的同一行中”并选定变量量选中“Xbarr-R选项”按钮，在新新对话框中找找到“检验”标签，在选选定“对特殊原因因进行所有检检验”（3）依次点击击确定即可。解法二：所有数数据按样本序序号放在同一一列上如（1）从“统计计控制图子组的变量量控制图XXbar-RR”进入（2）指定“图图表的所有观观测值”并选定变量量均在一列中中选中“Xbarr-R选项”按钮 在新对话框中找找到“检验”标签，在选选定“对特殊原因因进行所有检检验” 在新对话框中找找到“估计”标签，在“子组大小1”中选择Rbbar（3）依次点击击确定即可。1.2 均值标准差控制制图【7-2】 对【7-11】数据绘制制均值标准准差控制图解：参照均值极差控制图图进行操作2. 计数值控控制图2.1 p控制制图和np控控制图【7-3】二极极管生产线上上，每天下班班时抽取1550个进行检检验。下面是是6月份300个工作日每每天不合格的的二极管记录录。请绘制控控制图分析生生产是否稳定定？日期样品量不合格日期样品量不合格日期样品量不合格06-01150306-11150906-21150506-02150406-12150606-22150406-03150606-131501206-231501206-04150806-14150306-241501106-05150606-15150706-25150706-06150606-161501006-26150806-07150306-17150606-27150806-08150406-18150306-28150706-09150806-19150706-29150706-10150706-20150406-301505解：（1）输入入数据（2）从“统计计控制图属性控制图图P”进入（3）确定即可可说明：二极管生生产处于受控控状态。【7-4】对【77-3】绘制制np图解：参照【7-3】进行操操作2.2 U图和和C图【7-5】芯片片生产中有一一个瑕疵点极极为缺陷，每每个班次结束束前抽取100个芯片进行行检验。下表表是15个工工作日检查记记录，请绘制制C控制图进进行分析。日期123456789101112131415样本数101010101010101010101010101010缺陷数262823183240352418281614243530解：1）输入数数据（2）从“统计计控制图属性控制图图C”进入确定即可【7-6】芯片片生产中有一一个瑕疵点极极为缺陷，每每个班次结束束前抽取100个芯片进行行检验。下表表是15个工工作日检查记记录，请绘制制U控制图进进行分析。日期123456789101112131415样本数8101210111510961312914910缺陷数2628231832403524182816142435301）输入数据（2）从“统计计控制图属性控制图图U”进入确定即可3 过程能力分分析【7-7】在例例题【7-11】中，顾客客允许的直径径变化范围为为10.990, 111.00,请分析过程程能力指数。解：（1）数据据输入类似于于【7-1】解解法二的输入入方式（2）从“统计计质量工具具能力分析析正态”进入确定即可。50