试验设计与统计分析课件

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1、第六章试验设计与统计分析2第一节试验设计的基本原理一、试验设计的基本要素三、试验误差及其控制途径四、试验设计的基本原理二、制定试验方案的要点试验设计定义广义：整个研究课题的设计。狭义：仅指试验单位的选择、分组域排列方法。试验设计的基本要求：1.试验目的明确性。2.试验条件代表性。3.试验结果可靠性与重演性。5一、试验设计的基本要素试验设计包括三个基本组成部分，即：处理因素、受试对象和处理效应。受试对象处理因素处理效应1.处理因素一般是指对受试对象给予的某种外部干预(或措施)，称为处理因素，简称处理。试验因素：试验中所研究的影响试验指标的因素叫试验因素，简称因素或因子

2、（factor)。如品种、施肥量、灌溉方式。分单因素试验与多因素试验。试验因素常用大写字母A、B、C、…等表示。单因素试验(single-factorexperiment)：整个试验中只变更、比较一个试验因素的不同水平，其它作为试验条件的因素均严格控制一致的试验。多因素试验(multiple-factororfactorialexperiment)：在同一试验方案中包含两个或两个以上的试验因素，各个因素都分为不同水平，其它试验条件严格控制一致的试验。8水平：试验因素量的不同级别或质的不同状态称为水平（level）。试验水平可以是定性的，如供试的不同品种，具有质的区别

3、，称为质量水平；也可以是定量的，如N肥的施用量，具有量的差异，称为数量水平。如比较3个品种亩产量的高低，这3个品种就是品种这个因素的3个水平；因素水平用代表该因素的字母加添足标1，2，…，来表示，如A1、A2、…，B1、B2、…等。试验因素不同水平的组合102.受试对象受试对象是处理因素的客体，实际上就是根据研究目的而确定的观测总体。如个体，人、动物或植物等。试验指标：用于衡量试验效果的指标性状称为试验指标(experimentalindicator)。如株高、千粒重、亩产量、日增重、产奶量、产蛋率、瘦肉率。113.处理效应处理效应：是处理因素作用于受试对象的反应，

4、是研究结果的最终体现。简单效应(simpleeffect)：同一因素内两种水平间试验指标的差数。主要效应(maineffect)：一个因素内各简单效应的平均数，又称平均效应，简称主效。交互作用(interactioneffect)：两个因素简单效应间的平均差异称为交互作用效应，简称互作。12PNN1N2平均N2－N1P11016136P21824216平均14206P2－P18880，0/2=0试验一N1水平下P的简单效应P1水平下N的简单效应P的主要效应N的主要效应因素水平13PNN1N2平均N2－N1P11016136P218282310平均14228P2－P1

5、812104/2=2试验二正的互作效应PNN1N2平均N2－N1P11016136P2181416－4平均14151P2－P18－23－10/2=－5试验三负的互作效应两个因素间的互作称为一级互作，三个因素间的互作称为二级互作，余类推。一级互作易于理解，实际意义明确。二级以上的互作较难理解，实际意义不大。15二、制定试验方案的要点试验方案：是根据试验目的和要求所拟进行比较的一组试验处理(treatment)的总称。1、明确试验目的针对主题确切而有效地解决问题。2、根据试验目的确定恰当的供试因素及水平供试因素不宜过多，应该抓住1-2个或少数几个主要因素解决关键性问题。

6、16每因素的水平数目也不宜多，且各水平间距要适当，使各水平能明确区分，并把最佳水平范围包括在内。例如通过喷施矮壮素控制玉米株高，其浓度试验设置为50、100、150、200、250mg/L等5个水平，其间距为50mg/L。如果将间距缩小为10mg/L，水平数猛增到20个。这会导致两方面的问题：一是实验无法进行；二是受误差影响不容易发现试验效应的规律。173、试验方案中应包括对照水平或处理(check,CK)对照是试验中比较处理效应的基准。品种比较试验中常统一规定同生态区内使用对照品种。4、注意比较间的唯一差异性原则，才能正确解析出试验因素的效应。唯一差异性原则：为保

7、证试验结果的严格可比性，除了试验因素设置不同的水平外，其余因素或其他所有条件均应保持一致，以排除非试验因素对试验结果的干扰，这样的比较结果才能可靠。如在对小麦进行叶面喷施P肥的试验中，可能有P的作用，也可能有水的作用，无法将它们区分开。需加入一个喷施等量清水的处理(C)，则P的作用可从比较中解析出来。195、正确处理试验因素与试验条件间的关系（1）试验因素的表现受试验条件的制约（2）注意试验条件的代表性与典型性6、尽量用多因素试验（1）在同一试验中提供了比单因素试验更多的效应估计；（2）误差自由度多，试验精确度提高。测量值=真实值+随机误差+非随机误差xi=+