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第一章 概论 1

1-1 化学计量学的研究对象与发展概况 1

1-2 化学计量学——化学量测的基础理论与方法学 2

1-3 本书各章内容简介 4

1-4 使用说明 7

习题 8

参考文献 8

第二章 分析采样理论和方法 10

2-1 采样的基本概念和理论 10

2-1-1 随机采样 10

2-1-2 系统采样 11

2-1-3 分层采样 12

2-1-4 代表性采样 12

2-1-5 最小采样数目的估计 14

2-1-6 采样常数 15

2-2 非均匀体系建模方法及大批物质的采样误差 16

2-2-1 大批固体物质的采样理论和方法 16

2-2-2 颗粒性质因子：Gy理论 17

2-2-3 动态过程中物质流的采样理论和方法 18

2-3 质量检验的采样方法 19

2-3-1 计量抽样检验 20

2-3-2 计数抽样检验 22

习题 24

参考文献 25

第三章 化学试验设计与优化方法 26

3-1 因子设计及其析因分析方法 28

3-1-1 主效应的估价 28

3-1-2 交叉效应的估价 30

3-1-3 效应及残差正态图 33

3-2 部分因子设计 35

3-2-1 半因子设计法 36

3-2-2 半因子设计的产生方法及四分之一因子设计法 41

3-3 正交试验设计和正交设计表 43

3-3-1 正交表及其交互效应表 44

3-3-2 正交设计表的线性图及其应用 46

3-4 均匀试验设计及均匀设计表 47

3-4-1 均匀设计表的构造 47

3-4-2 均匀性准则和使用表的产生 50

3-4-3 拟水平均匀设计 53

3-5 D-最优试验设计 55

3-6 单纯形试验设计法 59

3-7 化学中常用优化方法 62

3-7-1 局部优化算法 64

3-7-2 全局优化算法 65

习题 73

参考文献 74

第四章 分析检测理论与信号处理方法 77

4-1 分析方法的检测限 77

4-2 分析数据的统计检验方法 81

4-2-1 分析结果的t检验 81

4-2-2 分析结果的方差检验 82

4-3 分析信号的平滑方法 85

4-3-1 窗口移动平均法 85

4-3-2 窗口移动多项式最小二乘平滑法 86

4-3-3 窗口移动中位数平滑法 88

4-4 分析信号的求导方法 91

4-4-1 简单差分法 91

4-4-2 窗口移动多项式最小二乘拟合法 91

4-5 分析信号的变换方法 96

4-5-1 卷积运算的物理意义 96

4-5-2 光谱多重性效益与Hadamard变换法 98

4-5-3 傅里叶变换法及其用于分析信号处理 100

4-5-4 小波多分辨变换法及其用于分析信号处理 107

4-5-5 小波变换在分析信号处理中的应用 111

习题 113

参考文献 113

第五章 多元校正与多元分辨 116

5-1 白色分析体系的多元校正方法 117

5-1-1 直接校正方法 117

5-1-2 间接校正方法 122

5-1-3 通用标准加入法 127

5-1-4 人工神经网络法 129

5-1-5 岭回归法 135

5-2 灰色分析体系的多元校正方法 139

5-2-1 矢量校正方法 139

5-2-2 矩阵校正方法 142

5-3 黑色分析体系的多元分辨方法 151

5-3-1 基于主成分分析的体系组分数确定方法 152

5-3-2 矩阵分辨方法 157

5-3-3 张量分辨方法 183

习题 185

参考文献 187

第六章 化学模式识别 191

6-1 模式空间的几种距离与相似性度量 191

6-2 特征抽取方法 194

6-3 模式识别的数据预处理方法 195

6-4 有监督的模式识别方法：判别分析法 196

6-4-1 距离判别法 197

6-4-2 线性学习机 198

6-4-3 K-最近邻法 199

6-4-4 势函数判别法 200

6-4-5 人工神经网络判别法 202

6-5 无监督的模式识别方法：聚类分析法 203

6-5-1 最小生成树方法 203

6-5-2 K-均值聚类法 204

6-5-3 基于全局寻优的聚类法 206

6-6 基于特征投影的降维显示方法 210

6-6-1 基于主成分分析的投影显示法 210

6-6-2 基于主成分分析的SIMCA分类法 214

6-6-3 基于偏最小二乘的投影显示法 219

习题 226

参考文献 227

第七章 计算机数字模拟法 229

7-1 基于统计机理的Monte Carlo数字模拟法 229

7-1-1 伪随机数的产生方法 230

7-1-2 化学动力学系统的Monte Carlo模拟算法 232

7-1-3 误差分析的Monte Carlo模拟算法 238

7-2 基于微分方程数字解法的计算机模拟方法 240

7-2-1 化学动力学系统的模拟算法 240

7-2-2 电化学体系的数字模拟方法 244

习题 248

参考文献 248

第八章 化学构效关系的研究方法 250

8-1 有机反应性相关分析方法简介 251

8-1-1 线性自由能及经典Hammett σ常数 251

8-1-2 取代基电子效应常数(σ常数)的应用与拓展 252

8-1-3 取代基的立体效应常数 255

8-1-4 取代基电子效应常数与立体参数的协同效应 256

8-2 化合物结构表征方法 257

8-2-1 Wiener拓扑数 258

8-2-2 Randic分支指数和分子连接性指数 258

8-2-3 分子ID指数 265

8-2-4 苏尔兹分子拓扑指数 268

8-2-5 回归距离和及回归顶点点价 273

8-3 构效关系建模方法 275

8-3-1 基于回归分析的建模方法 275

8-3-2 基于模式识别的建模方法 277

8-3-3 基于人工神经网络的建模方法 282

习题 283

参考文献 283

第九章 人工智能与化学专家系统方法 287

9-1 概述 287

9-2 启发式分类与搜索方法 288

9-2-1 广度优先搜索 289

9-2-2 深度优先搜索 289

9-2-3 启发式搜索方法 290

9-3 知识表达技术 291

9-3-1 逻辑表达方法 291

9-3-2 语义网络表达法 292

9-3-3 产生式规则表达法 292

9-4 化学专家系统简介 294

9-4-1 DENDRAL质谱、核磁共振谱图解析专家系统 296

9-4-2 PLATO数据解析专家系统 298

9-4-3 高效液相色谱专家系统 300

9-4-4 ESESOC有机化合物结构解析专家系统 301

习题 302

参考文献 302

第十章 统计学和线性代数基础知识 304

10-1 必要的统计学基础知识 304

10-1-1 随机事件的概率公式 304

10-1-2 随机变量及其分布 307

10-1-3 随机变量的数值特征 312

10-2 必要的应用数学基础知识 313

10-2-1 矢量及其运算 313

10-2-2 矩阵及其运算 316

10-2-3 独立性，正交性和子空间 323

10-2-4 矢量范数和矩阵范数 324

10-2-5 张量的概念 326

习题 326

参考文献 327