本書是為工程、物理等專業(yè)本科低年級(jí)學(xué)生準(zhǔn)備的入門教材。書中內(nèi)容涉及簡介、數(shù)據(jù)的組織與描述、概率、概率分布、概率密度、抽樣分布、均值、方差、遞歸分析、方差分析、析因?qū)嶒?yàn)、非參數(shù)檢驗(yàn)、質(zhì)量改進(jìn)計(jì)劃統(tǒng)計(jì)、可靠性和生命周期應(yīng)用，內(nèi)容全面、編排合理，各章之間的銜接較為密切，附錄中還提供了大量的常用統(tǒng)計(jì)表。全書用豐富的例子詳細(xì)說明每一個(gè)概念，而省略了不必要的理論證明，例子中的數(shù)據(jù)大多來自作者的親身經(jīng)歷及實(shí)際的案例。
* 給出了大量的新示例。多數(shù)示例均基于*的工程或科學(xué)數(shù)據(jù)，強(qiáng)化了統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用。
* 更為強(qiáng)調(diào)P值。在幾個(gè)新示例和解釋中，給出了示例P值的新圖形。
* 給出了使用R軟件的詳細(xì)內(nèi)容。全書的許多示例中均包含了R命令。
* 強(qiáng)調(diào)了重要公式，弱化了計(jì)算公式。書中，計(jì)算公式通常僅出現(xiàn)在易被忽略的各節(jié)末尾，應(yīng)用中通常僅給出所需要的重要公式。
* 22和23設(shè)計(jì)的可視化表示。做了主要修訂的13.3節(jié)現(xiàn)在已自成體系，教師可在課程末尾的兩次或三次授課時(shí)，講授這些內(nèi)容。
* 基于新數(shù)據(jù)的練習(xí)。許多練習(xí)的數(shù)據(jù)已做更新，可幫助學(xué)生深入了解統(tǒng)計(jì)學(xué)在工程中的應(yīng)用。
* 示例已進(jìn)行編號(hào)。每章中的示例，都已編號(hào)。
前 言
本書的目的是為工程和物理科學(xué)等專業(yè)的學(xué)生介紹概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的知識(shí)。書中，每章以簡介開始，以一組統(tǒng)計(jì)指南結(jié)束，統(tǒng)計(jì)指南中給出了正確應(yīng)用統(tǒng)計(jì)過程和應(yīng)避免的錯(cuò)誤。章末給出了重點(diǎn)術(shù)語。書中還以加框的方式給出了重要公式、定理和規(guī)則。
書中的概念和統(tǒng)計(jì)方法明朗且清晰。詳細(xì)介紹了概率論及一些基本分布，重點(diǎn)在于讓學(xué)生理解置信區(qū)間的意義及統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)的邏輯思想。置信區(qū)間是進(jìn)行推理的主要步驟。各個(gè)示例中詳細(xì)描述了置信區(qū)間的屬性及其解釋。每個(gè)應(yīng)用中，假設(shè)檢驗(yàn)的步驟清晰且一致。同時(shí)，許多示例中給出了P值的解釋和計(jì)算過程。
與前幾版相比，新版中添加了多個(gè)數(shù)據(jù)集和示例，給出了科學(xué)研究中統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用。新數(shù)據(jù)集和原有數(shù)據(jù)集，都是作者在咨詢活動(dòng)結(jié)束后，或與科研人員和工程技術(shù)人員探討統(tǒng)計(jì)問題后，根據(jù)需要加入的。來自某些企業(yè)的數(shù)據(jù)已做了簡化，但仍然保留了演示統(tǒng)計(jì)方法和歸納推理的所有特性。
今天，百分位數(shù)和概率的計(jì)算，以及統(tǒng)計(jì)分析的計(jì)算，已由此前的查表方式轉(zhuǎn)為軟件計(jì)算方式。統(tǒng)計(jì)軟件包的廣泛采用，要求學(xué)生至少會(huì)使用一種統(tǒng)計(jì)軟件。這里建議學(xué)生使用軟件來分析較大的樣本，并進(jìn)行回歸分析。除了使用MINITAB軟件進(jìn)行描述的幾個(gè)已有習(xí)題外，書中還在許多示例中使用了R語言。這些新內(nèi)容要求學(xué)生掌握免費(fèi)軟件R的基礎(chǔ)知識(shí)，詳見附錄C。
第九版的新特點(diǎn)
? 給出了大量的新示例。書中包含了許多新示例。多數(shù)示例均基于最新的工程或科學(xué)數(shù)據(jù)，因此強(qiáng)化了根據(jù)應(yīng)用來介紹統(tǒng)計(jì)學(xué)的內(nèi)容。
? 更為強(qiáng)調(diào)P值。在幾個(gè)新示例和解釋中，給出了示例P值的新圖形。
? 給出了使用R軟件的詳細(xì)內(nèi)容。全書的許多示例中均包含了R命令。因此，學(xué)生在閱讀示例時(shí)，很容易在自己的計(jì)算機(jī)上檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果。
? 強(qiáng)調(diào)了重要公式，弱化了計(jì)算公式。書中，計(jì)算公式通常僅出現(xiàn)在易被忽略的各節(jié)末尾。應(yīng)用中通常僅給出所需要的重要公式。學(xué)生可用自己的軟件檢驗(yàn)結(jié)果。
? 22和23設(shè)計(jì)的可視化表示。二級(jí)析因設(shè)計(jì)在威斯康星大學(xué)的工程統(tǒng)計(jì)教學(xué)中，已有50年的傳統(tǒng)。工程專業(yè)的學(xué)生必須了解：⑴如何一次系統(tǒng)地改變幾個(gè)輸入變量，⑵如何解釋交互作用。做了主要修訂的13.3節(jié)現(xiàn)在已自成體系，教師可在課程末尾的兩次或三次授課時(shí)，講授這些內(nèi)容。
? 基于新數(shù)據(jù)的練習(xí)。許多練習(xí)的數(shù)據(jù)已做更新。這些內(nèi)容可幫助學(xué)生提升和強(qiáng)化統(tǒng)計(jì)學(xué)在工程中的應(yīng)用。
? 示例已進(jìn)行編號(hào)。每章中的示例，都已編號(hào)。
本書得到了大學(xué)學(xué)生和企業(yè)員工的檢驗(yàn)。全書適用于兩學(xué)期或三學(xué)季的課程教學(xué)，每周授課三次。本書也可作為一學(xué)期的教材，這時(shí)教師可選擇一些主題進(jìn)行講授，重點(diǎn)在于強(qiáng)調(diào)理論或應(yīng)用。作者在一學(xué)期的教學(xué)中，主要介紹前7章、直線回歸和析因設(shè)計(jì)的圖形表示等內(nèi)容。
為了讓學(xué)生大致了解統(tǒng)計(jì)學(xué)，第2章介紹了描述統(tǒng)計(jì)；第3章至第6章簡要介紹了概率基本知識(shí)、總體變化建模的流行分布、統(tǒng)計(jì)推理的基本方法等；第11章至第13章介紹了試驗(yàn)設(shè)計(jì)和回歸的一些基本或高級(jí)主題；第14章介紹了非參數(shù)檢驗(yàn)和擬合度檢驗(yàn)；第15章介紹了質(zhì)量改進(jìn)的主要統(tǒng)計(jì)思想；第16章介紹了可靠性和壽命模型擬合。
閱讀本書時(shí)，要求學(xué)生掌握積分學(xué)的基本知識(shí)，尤其是第5章的基本分布理論章節(jié)和第6章的某些小節(jié)。
在一學(xué)期的課程中，學(xué)習(xí)重點(diǎn)是最小二乘法和直線擬合。時(shí)間充裕時(shí)，還要掌握兩個(gè)預(yù)測變量和二級(jí)析因設(shè)計(jì)的內(nèi)容。13.3節(jié)自成體系，可在兩學(xué)時(shí)或三學(xué)時(shí)內(nèi)講完。
對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不牢固的讀者，或兩學(xué)期才能學(xué)完本書的讀者，這里建議要仔細(xì)閱讀關(guān)于期望（5.10節(jié)）、正態(tài)理論分布（6.5節(jié)）、矩量母函數(shù)（5.11節(jié)）及它們?cè)诜植祭碚撝械淖饔茫?.6節(jié)）等內(nèi)容。
不論讀者的層次或課時(shí)的長短，這里都建議授課人員要以講授概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用為主。
一學(xué)期課程介紹概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容，重點(diǎn)是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本應(yīng)用 第一學(xué)期課程介紹概率論的開發(fā)工具和一些統(tǒng)計(jì)推論
第1章，尤其是1.6節(jié) 第1章，尤其是1.6節(jié)
第2章 第2章
第3章 第3章
第4章，4.4～4.7節(jié) 第4章，4.4～4.7節(jié)，4.8節(jié)（幾何負(fù)二項(xiàng)式）
第5章，5.1～5.4節(jié)，5.6節(jié)，5.12節(jié)
5.10節(jié)，選講關(guān)于聯(lián)合分布、獨(dú)立、線性組合的均值和方差的例子 第5章，5.1～5.4節(jié)，5.6節(jié)，5.12節(jié)
5.5節(jié)，5.7節(jié)，5.8節(jié)（伽馬，貝塔）
5.10節(jié)，聯(lián)合分布、獨(dú)立期望和線性組合矩
第6章，6.1～6.4節(jié) 第6章，6.1～6.4節(jié)
6.5～6.7節(jié)（表示、矩量母函數(shù)、轉(zhuǎn)換）
第7章，7.1節(jié)至7.7節(jié) 第7章，7.1～7.7節(jié)
第8章 第8章
第9章（可跳過） 第9章（可跳過）
第10章，10.1～10.4節(jié) 第10章，10.1～10.4節(jié)
第11章，11.1～11.2節(jié)
11.3節(jié)和11.4節(jié)的示例
第13章，13.3節(jié)，22和23設(shè)計(jì)
時(shí)間充裕時(shí)可講授13.1節(jié)
書中編號(hào)以W結(jié)束的任何表格，可從如下網(wǎng)址下載：
http://www.pearsonglobaleditions.com/Johnson
感謝MINITAB公司、SAS公司允許我們使用其軟件包中的命令和輸出，關(guān)于R軟件的詳細(xì)介紹見附錄C。
特別感謝為本書提供數(shù)據(jù)集的人員，這些數(shù)據(jù)集對(duì)學(xué)生了解具體的工程問題非常重要。
感謝如下人員對(duì)本書的評(píng)閱：
Kamran Iqbal，阿肯色大學(xué)小石城校區(qū)
Young Bal Moon，雪城大學(xué)
Nabin Sapkota，中佛羅里達(dá)大學(xué)
Kiran Bhutani，美國天主教大學(xué)
Xianggui Qu，奧克蘭大學(xué)
Christopher Chung，休斯頓大學(xué)
Richard A. Johnson
新書資訊