西南林大试验设计与数据处理课件-第2章 试验数据的表图表示

第2章试验数据的表图表示法2.1列表法将试验数据列成表格，将各变量的数值依照一定的形式和顺序一一对应起来（1）试验数据表①记录表试验记录和试验数据初步整理的表格表中数据可分为三类：原始数据中间数据最终计算结果数据②结果表示表表达试验结论应简明扼要（2）说明：三部分：表名、表头、数据资料必要时，在表格的下方加上表外附加表名应放在表的上方，主要用于说明表的主要内容，为了引用的方便，还应包含表号表头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的类别名称和指标名称数据资料：表格的主要部分，应根据表头按一定的规律排列表外附加通常放在表格的下方，主要是一些不便列在表内的内容，如指标注释、资料来源、不变的试验数据等（3）注意：表格设计应简明合理、层次清晰，以便阅读和使用；数据表的表头要列出变量的名称、符号和单位；要注意有效数字位数；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，注意表头中的与表中的数据应服从下式：数据的实际值×10±n＝表中数据；数据表格记录要正规，原始数据要书写得清楚整齐，要记录各种试验条件，并妥为保管。2.2.1常用数据图（1）线图（linegraph/chart）表示因变量随自变量的变化情况线图分类：单式线图：表示某一种事物或现象的动态复式线图：在同一图中表示两种或两种以上事物或现象的动态，可用于不同事物或现象的比较2.2图示法图1高吸水性树脂保水率与时间和温度的关系02040608010005101520253035流量qv(L/s)效率η(%)051015202530压头H(m)ηH图2某离心泵特性曲线0.51.01.52.02.50246810xy（2）XY散点图（scatterdiagram）表示两个变量间的相互关系散点图可以看出变量关系的统计规律图3散点图（3）条形图和柱形图024681012湿浸法碱提法醇提法超声波法提取方法提取率（%）用等宽长条的长短或高低来表示数据的大小，以反映各数据点的差异两个坐标轴的性质不同数值轴：表示数量性因素或变量分类轴：表示的是属性因素或非数量性变量图4不同提取方法提取率比较分类：单式：只涉及一个事物或现象复式：涉及到两个或两个以上的事物或现象02468101214161820湿浸法碱提法醇提法超声波法提取率（%）植物2植物1图5不同提取方法对两种原料有效成分提取率效果比较（4）圆形图和环形图①圆形图（circlechart）也称为饼图（piegraph）表示总体中各组成部分所占的比例只适合于包含一个数据系列的情况饼图的总面积看成100%，每3.6°圆心角所对应的面积为1%，以扇形面积的大小来分别表示各项的比例图6全球天然维生素E消费比例②环形图（circulardiagram）每一部分的比例用环中的一段表示可显示多个总体各部分所占的相应比例，有利于比较图7全球合成、天然维生素E消费比例比较（5）三角形图（ternary）常用于表示三元混合物各组分含量或浓度之间的关系三角形：等腰Rt△、等边△、不等腰Rt△等顶点：纯物质边：二元混合物三角形内：三元混合物MABS●xAxSxB＝1－xA－xS●图8等腰直角三角形坐标图0.000.250.500.751.000.000.250.500.751.000.000.250.500.751.00ABCxCxBxA●xAxAxCxCxBxBMEF图9等边三角形坐标图（6）三维表面图（3Dsurfacegraph）三元函数Z=f(X,Y)对应的曲面图，根据曲面图可以看出因变量Z值随自变量X和Y值的变化情况图10三维表面图（7）三维等高线图（contourplot）三维表面图上Z值相等的点连成的曲线在水平面上的投影图11三维等高线图绘制图形时应注意：（1）在绘制线图时，要求曲线光滑,并使曲线尽可能通过较多的实验点，或者使曲线以外的点尽可能位于曲线附近，并使曲线两侧的点数大致相等；（2）定量的坐标轴，其分度不一定自零起；（3）定量绘制的坐标图，其坐标轴上必须标明该坐标所代表的变量名称、符号及所用的单位，一般用纵轴代表因变量；（4）坐标轴的分度应与试验数据的有效数字位数相匹配；（5）图必须有图号和图题（图名），以便于引用，必要时还应有图注。2.2.2坐标系的选择坐标系（coordinatesystem）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、三角形坐标系…...对数坐标系（semi-logarithmiccoordinatesystem）半对数坐标系双对数坐标系（1）选用坐标系的基本原则：①根据数据间的函数关系线性函数：普通直角坐标系幂函数：双对数坐标系指数函数：半对数坐标②根据数据的变化情况两个变量的变化幅度都不大，选用普通直角坐标系；有一个变量的最小值与最大值之间数量级相差太大时，可以选用半对数坐标；两个变量在数值上均变化了几个数量级，可选用双对数坐标；在自变量由零开始逐渐增大的初始阶段，当自变量的少许变化引起因变量极大变化时，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020406080100120140160180200220050010001500200025003000350040004500xy例：x10204060801001000200030004000y24146080100177181188200图12普通直角坐标系110100100010100100010000xy图13对数坐标系（2）坐标比例尺的确定①在变量x和y的误差Δx，Δy已知时，比例尺的取法应使试验“点”的边长为2Δx，2Δy，而且使2Δx＝2Δy＝1～2㎜，若2Δy＝2㎜，则y轴的比例尺My应为：②推荐坐标轴的比例常数M＝（1、2、5）×10±n（n为正整数），而3、6、7、8等的比例常数绝不可用；③纵横坐标之间的比例不一定取得一致，应根据具体情况选择，使曲线的坡度介于30°～60°之间例2：研究pH值对某溶液吸光度A的影响，已知pH值的测量误差ΔpH＝0.1，吸光度A的测量误差ΔA＝0.01。在一定波长下，测得pH值与吸光度A的关系数据如表所示。试在普通直角坐标系中画出两者间的关系曲线。pH8.09.010.011.0吸光度A1.341.361.451.36设2ΔpH＝2ΔA＝2mm解：∵ΔpH＝0.1，ΔA＝0.01∴横轴的比例尺为2210/20.2pHmmmmMmmpHpH（单位值）纵轴的比例尺为22100/20.01AmmmmMmmA（单位吸光度）0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.807.08.09.010.011.012.0pH吸光度A1.101.201.301.401.501.607.08.09.010.011.012.0pH吸光度A图14坐标比例尺对图形形状的影响2.3.1Excel在图表绘制中的应用（1）利用Excel生成图表的基本方法（2）对数坐标的绘制（3）双Y轴（X轴）复式线图的绘制（4）图表的编辑和修改2.3.2Origin在图形绘制中的应用（1）简单二维图绘制的基本方法（2）三角形坐标图的绘制（3）三维图的绘制2.3计算机绘图软件在图表绘制中应用表2-1离心泵特性曲线测定实验的数据记录表序号流量计读数/(L/h)真空表读数/MPa压力表读数/MPa功率表读数/W12附：泵入口管径：__________mm；泵出口管径：_______mm；真空表与压力表垂直距离：______mm；水温：_____________℃；电动机转速r/min。