Để thiết kế thí nghiệm và xử lý các số liệu thu thập được trong các trường hợp đơn giản, ta có thể thực hiện thủ công, với sự giúp đỡ của một máy tính cầm tay (calculator). Với các trường hợp không quá phức tạp, MS Excel là một công cụ có thể chấp nhận được. Tuy vậy trong nhiều trường hợp của các thí nghiệm phức tạp, nhiều yếu tố, có tương tác, có bậc cao ..., ta cần sử dụng các phần mềm chuyên dùng. Các phần mềm này có không ít, một số lại miễn phí.

Phần dưới đây trình bày sơ lược qua một số yêu cầu đối với các phần mềm, cũng như một số nhận định về MS Excel, JMP, Design Expert và R.

Để có thể đáp ứng tốt các yêu cầu trong xử lý thống kê nói chung, xử lý các số liệu thí nghiệm nói riêng, và trong nhiều trường hợp, hỗ trợ cho quá trình thiết kế thí nghiệm, thì một phần mềm trong lĩnh vực này cần đáp ứng một số yêu cầu sau:

• phần mềm phải thực hiện được nhiều loại tác vụ khác nhau như các tác vụ cơ bản của thống kê mô tả, phân tích phương sai (ANOVA), hồi quy, tương quan, so sánh ở nhiều cấp độ khác nhau, theo các chuẩn khác nhau, các tác vụ liên quan đến thống kê nhiều biến (multivariate),
• dễ sử dụng; không đòi hỏi nhiều thời gian để học hỏi, tìm hiểu; giao diện đơn giản, dễ hiểu; nhập số liệu dễ dàng, thuận tiện; kết quả được trình bày dễ hiểu, không cần lập trình, ...,
• có khả năng giao tiếp với các phần mềm thông dụng; có khả năng nhâp số liệu từ các tập tin Excel, text; có khả năng xuất kết quả sang MS Word, pdf, html, ...,
• có khả năng đồ họa tốt : có thể thực hiện nhiều loại biểu đồ khác nhau, các biểu đồ có tính thẩm mỹ cao,
• có khả năng tương tác : người sử dụng có thể can thiệp vào quá trình thực hiện để điều chỉnh hay thay đổi tiến trình thiết kế cũng như xử lý số liệu,
• có đầy đủ tài liệu hướng dẫn, trợ giúp đi kèm. Các tài liệu này được trình bày dễ hiểu, chi tiết; có thể dùng để tự học hay tự giải quyết các vướng mắc, sự cố trong khi sử dụng,

MS Excel thuộc bộ phần mềm MS Office do công ty Microsoft sản xuất, đã được nghiên cứu và phát triển nhiều năm nay nên có khá nhiều ưu điểm như dễ sử dụng, giao diện thuận tiện, khả năng tùy biến khá mạnh. Liên quan đến thống kê, MS Excel có khoảng 80 hàm dựng sẵn. Ngoài ra ta còn có thể mở rộng khả năng bằng cách sử dụng VBA (Visual Basic for Applications) nếu người sử dụng có kỹ năng lập trình nhất định.

Tuy nhiên do không phải là một phần mềm chuyên dụng về thống kê nên khả năng xử lý trong lĩnh vực này có phần nào hạn chế, đặc biệt là các tác vụ có liên quan đến thí nghiệm (thiết kế thí nghiệm, xử lý số liệu thí nghiệm). Một số chuyên gia về thống kê còn cho rằng không nên sử dụng MS Excel để xử lý thống kê vì một số thuật toán về lĩnh vực thống kê do công ty này sử dụng không đáng tin cậy, có sai sót.

Là một sản phẩm của công ty SAS (Statistical Analysis System) nên JMP (thường đọc là jump) là phần mềm chuyên dụng trong xử lý thống kê. Có khả năng thực hiện đầy đủ các tác vụ thống kê cơ bản như thống kê mô tả, phân tích phương sai, hồi quy, . . .. Trong lĩnh vực thí nghiệm, JMP có thể hỗ trợ người dùng trong việc thiết kế các thí nghiệm đơn giản cũng như phức tạp. Quá trình xử lý số liệu rất tốt, cung cấp nhiều loại kết quả khác nhau, dưới dạng bảng số cũng như dưới dạng đồ thị.

Mặc dù giao diện và tính dễ dùng có kém hơn MS Excel nhưng nhìn chung cũng đáp ứng được yêu cầu. Khả năng giao tiếp với các phần mềm khác khá tốt: có thể nhập số liệu từ MS Excel cũng như có thể cắt và dán kết quả sang MS Word.

Được sử dụng chủ yếu trong thiết kế và xử lý số liệu thí nghiệm. Ưu điểm của phần mềm này là tính mềm dẻo, có khả năng thích ứng mạnh với các điểm đặc thù của tình hình thực tế như hạn chế về số lượng thí nghiệm, sự kết hợp các yếu tố bị những giới hạn, bắt buộc kết hợp các đơn vị thí nghiệm theo một cách nào đó, có một số yếu tố cần đặc biệt lưu ý.

Tuy nhiên để thiết kế các thí nghiệm đi ra ngoài những mẫu mực cơ bản, đòi hỏi người thiết kế phải có trình độ và kinh nghiệm, am hiểu nhiều ngóc ngách của thiết kế thí nghiệm. Như vậy, phần mềm này thích hợp hơn cho những người đã khá am tường về thiết kế thí nghiệm.

Về thực chất, R là một ngôn ngữ lập trình chuyên dụng cho lĩnh vực thống kê. Ưu điểm của R là miễn phí, mã nguồn mở, nhờ đó có sự đóng góp của rất nhiều chuyên gia nên khả năng xử lý rất phong phú, bao trùm nhiều lãnh vực thống kê khác nhau trong đó có cả thiết kế thí nghiệm. Về mặt kỹ thuật, ngôn ngữ lâp trình mà R sử dụng kết hợp lập trình hướng đối tượng (object-oriented) và lập trình hướng tác vụ (functional-oriented), có độ linh hoạt rất cao.

Tuy nhiên, để sử dụng R đòi hỏi phải có hiểu biết, kỹ năng và kinh nghiệm nhất định về lập trình, về sử dụng các phụ kiện (package - các gói phần mềm gồm một số "hàm" (function) đã được lập sẵn để thực hiện một số công việc nào đó thường là có liên quan với nhau), phải có kỹ năng tìm lỗi (debug), phải hiểu và biết khai thác các kết quả thu được từ xử lý các dòng lệnh, các script (là nhóm dòng lệnh được viết để thực hiện một công việc nào đó). Tính tương tác của R cũng có phần nào hạn chế.