（精選）試驗設計與分析

1、試驗方案:根據(jù)試驗目的和要求所擬進行比較的一組試驗處理的總稱。試驗因素:在試驗中所研究的影響試驗指標的某一項目稱為因素單因素試驗:探索某一個因素對試驗指標作用的試驗多因素試驗: 探索多個因素對試驗指標作用的試驗（試驗）處理：事先設計好的實施在試驗單元上的具體項目，即試驗中具體比較的項目稱為實驗處理處理組合:不同因素不同水平的組合。試驗指標:用于衡量試驗效果的指示性狀。因素水平：實驗因素所處的某種特定狀態(tài)或數(shù)量等級稱為因素水平顯著水平：用來判斷是否屬于小概率事件的概率值稱為顯著水平，及拒絕零假設的概率，通常取0.05或0.01參數(shù)：用來描述總體的特征值稱為參數(shù)隨機化：試驗處理的分配和各個試驗進行

2、的次序都是隨機確定的，這個原理稱為隨機化試驗單元：在試驗中能夠施以不同處理的最小的材料單元接受域：一個假設總體的概率分布中，可能接受假設時所能取的一切可能值所在的范圍，即接受H0的區(qū)間試驗效應:試驗因素對試驗指標所起的增加或減少的作用。簡單效應:在同一因素內(nèi)兩種水平間試驗指標的相差。平均效應:一個因素內(nèi)各簡單效應的平均數(shù)。也稱主要效應，簡稱主效。交互作用效應:兩個因素簡單效應間的平均差異。簡稱互作。對照:試驗方案中包括有對照水平或處理，簡稱對照。(試驗當中所設計的比較標準的處理)唯一差異原則:指在試驗中進行比較的各個處理，其間的差別僅在于不同的試驗因素或不同的水平，其余所有的條件都應完全一致。

3、（試驗）誤差:測量值與真實值之間的差異稱為試驗誤差。隨機誤差:由隨機或偶然因素造成的試驗結果與處理真值之間的差異稱為偶然性誤差或隨機誤差。系統(tǒng)誤差:由固定原因一起的試驗結果與處理真值之間的差異稱為系統(tǒng)誤差。錯失誤差：實驗中由于試驗人員粗心大意所發(fā)生的差錯稱為錯失誤差精確度:試驗中同一性狀的重復觀察值彼此接近的程度。(即試驗誤差的大小)準確度:試驗中某一性狀的觀察值與其理論值真值的接近程度。固定模型：僅考察參試處理均值差異或主效應差異的單因素等重復試驗的模型試驗控制：為了提高試驗的準確度和精確度，必須使所有試驗單元或區(qū)組內(nèi)的試驗單元的試驗條件一致，叫試驗控制局部控制:將整個試驗空間分為若干個各自

4、相對均與的局部，每一個局部叫一個區(qū)組，所有局部構成區(qū)組因素，在每一個區(qū)組內(nèi)隨機排列一套試驗的所有處理，它等價于一個重復 邊際效應:小區(qū)兩邊或兩端的植株，因占較大空間而表現(xiàn)的差異。生長競爭:相鄰小區(qū)種植不同品種或施用不同肥料時，由于株高、分蘗力或生長期的不同，通常有一行或更多行受到影響。總體:具有共同性質(zhì)的個體所組成的集團。樣本:從總體中隨機抽取一些個體進行觀察得到的總體變量稱為樣本小概率事件不可能性原理:概率很小的事件，在一次試驗中幾乎不可能發(fā)生或可認為不可能發(fā)生。接受區(qū)域：指一個假設總體的概率分布中，可能接受假設時所能取的一切可能值所在的范圍，即接受H0的區(qū)間一尾測驗:備擇假設只有一種可能性

5、，假設檢驗只有一個否定區(qū)域，這類測驗叫一尾測驗。兩尾測驗:指概率分布下，顯著水平按左邊和右邊兩尾的概率的和進行檢驗假設檢驗有兩個否定區(qū)第一類錯誤:指不同總體的參數(shù)間本來沒有差異，而測驗結果認為有差異，這種錯誤稱為第一類錯誤(否定本來正確的無效假設)第二類錯誤:指參數(shù)間本來有差異，而測驗結果認為參數(shù)間無差異，這種錯誤稱為第二類錯誤。(接受了本來錯誤的無效假設)置信度:保證區(qū)間能覆蓋參數(shù)的概率。置信區(qū)間:在一定概率保證下，能夠覆蓋參數(shù)的一個估計范圍。1.Fisher試驗設計的三個基本原理：設置突變，隨機化，局部控制2.數(shù)據(jù)資料變異度的表示方法：變異系數(shù)，極差，方差，標準差3.統(tǒng)計假設檢驗的一般步驟

6、為：提出統(tǒng)計假設，確定顯著水平的統(tǒng)計區(qū)間，計算值或t值，統(tǒng)計推斷4.在直線回歸分析中，檢驗回歸關系是否顯著的方法有：相關系數(shù)，回歸方程，直線回歸方程進行方差分析5.常用的隨機排列試驗設計有：完全隨機，隨機區(qū)組試驗，拉丁方試驗，裂區(qū)和條區(qū)試驗6.實驗因素對試驗指標所起的增加或減少作用稱為試驗效應7.進行田間試驗時設置重復的主要作用是降低誤差8.樣本容量>30時，認為是大樣本9.番茄種子發(fā)芽試驗的概率分布為二項分布10.統(tǒng)計假設測驗中的第一類錯誤又可稱為錯誤，第一類錯誤的概率值為11.中心極限定理認為，當樣本容量增大時，從任意總體抽出的樣本平均數(shù)的分布必趨近正態(tài)分布12.依據(jù)方差分析基本原理

7、，對于成數(shù)或百分數(shù)資料適用的轉(zhuǎn)換方式是反正弦轉(zhuǎn)換13.計數(shù)資料的顯著性測驗采用F檢驗14.配對資料假設檢驗時，自由度為df=n-115.自變量X與因變量Y之間的相關系數(shù)r，那么Y的總變異中可由X與Y之間的回歸關系解釋的比例為r216.標準正態(tài)分布的方差為1，均值為017.統(tǒng)計推斷包括有關總體的參數(shù)估計和假設檢驗兩個方面18.不同指標之間比較變異大小可用變異系數(shù)反映19.同一性狀同次的觀察記載工作應在同一個工作日內(nèi)完成20.實驗因素所處的某種特定狀態(tài)或數(shù)量等級稱為水平21. .方差分析的三個基本假定是可加性，正態(tài)性，獨立性，方差同質(zhì)性22.試驗精確度：同一處理的重復觀察值彼此接近的程度23.參數(shù)

8、：描述總體特征的數(shù)24.統(tǒng)計推斷包括參數(shù)估計和假設檢驗兩個方面25.試驗處理之間應該遵循唯一差異原則26.不同指標之間比較變異大小用變異參數(shù)27.多重比較結果：列梯形表法，多重直線法，標記字母法28. 接受域：一個假設總體的概率分布中，可能接受假設時所能取的一切可能值所在的范圍29.離均差平方和最小是算術平均數(shù)的重要特征之一30.控制誤差的途徑有：選擇同質(zhì)一致的實驗材料，改進操作和管理技術，是指標準化，控制引起變異的外界主要因素1.處理效應是可加的，隨機誤差是相互獨立的，正態(tài)的和方差同質(zhì)的。2正交表及表頭設計：L9（34）其中“L”表示是正交表；9表示這張表有9行，即用這張表安排試驗，要做9個

9、處理，且處理自由度為9-1=8“4”表示正交表有4列，是用來安排試驗因素、處理及各種變因的。“3”表示參試因素皆為3水平，與此呼應的是每列皆有1,2,3,三個數(shù)碼，表示該列因素的三個水平。1、田間試驗的誤差來源與控制途徑。誤差來源:(1)實驗材料固有的差異。(2)環(huán)境條件的差異(3)管理不一致所引起的差異(4)觀察測定的不一致造成的差異控制途徑:(1)使供試材料盡可能一致。(2)講究小區(qū)技術，增加重復數(shù)，增加對照等(3)實驗管理規(guī)范，盡量減少人為因素的干擾(4)測定程序標準化，以對實驗誤差進行統(tǒng)計控制 2、田間試驗設計的原則與作用:(1)重復。試驗中同一處理種植的小區(qū)數(shù)即為重復次數(shù)。作用:估計

10、和降低試驗誤差，提高試驗的精確度。(2)隨機排列。隨即排列是指一個區(qū)組中每一處理都有同等的機會設置在任何一個試驗小區(qū)上。作用:與重復結合，提供無偏的試驗誤差估計值。 (3)局部控制。局部控制就是將整個試驗環(huán)境分成若干個相對最為一致的小環(huán)境，再在小環(huán)境內(nèi)設置成套處理，即在田間分范圍分地段地控制土壤差異等非處理因素，使之對各試驗處理小區(qū)的影響達到最大程度的一致。作用:降低誤差。3、簡述實驗設計的基本原則。 1目的明確 2結果可靠 3實驗條件要有代表性 4結果能夠重復4、t測驗和u測驗分別在什么條件下應用？t檢測的應用條件：1.總體方差未知且n較小。2.樣本取自正態(tài)總體3.兩樣本均數(shù)比較時，兩樣本的

11、總體方差相等；U檢驗的應用條件：（u檢驗為t檢驗在樣本含量較大時的近似計算法）1總體方差未知但n較大2.總體方差已知但n較小5. t測驗與u測驗的異同。(1)相同之處:都是根據(jù)抽樣平均數(shù)進行的統(tǒng)計測驗;分布曲線都是以y= =0向左右兩側(cè)延伸;當n時，t分布曲線與u分布的正態(tài)曲線“合二為一”。(2)不同之處:兩者標準差不同:適用條件不同，n不同，t分布是自由度n-1.概率密度函數(shù)不同;正態(tài)曲線是一個曲線簇，t分布曲線是一條與自由度相關的曲線。5、假設測驗的兩類錯誤的概念與控制。假設測驗的第一類錯誤:無效假設正確即H0正確，可是由于假設測驗結果否定了無效假設。稱為棄真錯誤，概率為假設測驗的第二類錯

12、誤:無效假設錯誤，備擇假設正確即Ha正確，可是由于假設測驗結果接受了無效假設。稱為納偽錯誤其概率為?？刂仆緩?(1)采用一個較低的顯著水平;同時適當增加樣本容量，或適當減小總體方差，或兩者兼之。 (2)若顯著水平已定，則可通過改進試驗技術和增加樣本容量來降低犯第二類錯誤的概率。6、一尾測驗與兩尾測驗的異同。 (1)相同之處:測驗的方法相同。 (2)不同之處:兩尾測驗考慮的概率為正態(tài)曲線左邊一尾概率和右邊一尾概率的總和，它有兩個否定區(qū)域;一尾測驗的統(tǒng)計假設只有一個否定區(qū)域，即正態(tài)曲線的左邊一尾或右邊一尾。一尾測驗的臨界正態(tài)離差U小于兩尾測驗的正態(tài)離差U，所以一尾測驗容易否定假設。7、對比法與間比

13、法的異同。 (1)相同之處:都是順序排列的試驗設計;都設有對照區(qū)。 (2)不同之處:對比法設計的特點是每一供試品種均直接排列于對照區(qū)旁邊，每一小區(qū)可與鄰旁的對照區(qū)直接比較;間比法設計的特點是一條地上，排列的第一個小區(qū)和末尾的小區(qū)一定是對照區(qū)，每二對照區(qū)之間排列相同數(shù)目的處理小區(qū)。8、完全隨機設計的優(yōu)缺點？ 優(yōu)點：簡單、容易，處理數(shù)與重復數(shù)都不受限制，適用于實驗條件、環(huán)境、試驗材料差異較小的試驗；統(tǒng)計分析簡單，無論所獲得的試驗資料各處理重復數(shù)相同與否，都可用t檢驗或方差分析法進行統(tǒng)計分析；實驗誤差自由度大于處理數(shù)和重復數(shù)相等的其他設計缺點：由于完全隨機設計未應用實驗設計三原則中的局部控制原則，非

14、實驗因素的影響被歸入實驗誤差，實驗誤差較大，試驗的精確度較低；在試驗條件、環(huán)境、試驗材料差異較大時，不宜采用此種設計方法。9、什么是隨機區(qū)組設計？以及優(yōu)缺點？是根據(jù)“局部控制”和“隨機排列”原理進行的，將試驗地按肥力程度等性質(zhì)不同劃分為等于重復次數(shù)的區(qū)組，使區(qū)組內(nèi)環(huán)境差異最小而區(qū)組間環(huán)境允許存在差異，每個區(qū)組即為一次完整的重復，區(qū)組內(nèi)各處理都獨立地隨機排列。優(yōu)點：設計與分析方法簡單易行：體現(xiàn)了試驗設計三原則，在對實驗結果進行分析時，能將區(qū)組間的變異從試驗誤差中分離出來，有效地降低了試驗誤差，因而試驗的精確度較高；把條件一致的試驗單元分在同一區(qū)組，再將同一區(qū)組的試驗單元隨機分配到不同處理組內(nèi)，加

15、大了處理組之間的可比性缺點：當處理數(shù)目過多時，各區(qū)組內(nèi)的試驗單元數(shù)目同樣也過多，要使各區(qū)組內(nèi)試驗材料的初始條件一致會有一定難度，因而在隨機區(qū)組設計中，處理數(shù)以不超過20為宜；僅實行單方面局部控制，精確度不如拉丁方設計。10、裂區(qū)設計的優(yōu)缺點？優(yōu)點：a.田間實施比較方便。b.能利用原有的試驗地及試驗材料，進行進一步研究。c.某個因子可獲得較高的精確度缺點：a.資料的統(tǒng)計分析比較復雜，不易掌握。b.次要因子的精確度較低。另需注意：裂區(qū)的面積大小同一般隨機區(qū)組設計時小區(qū)面積相同，不能太小。11、裂區(qū)設計的條件。 (1)在一個因素各種處理比另一因素的處理可能需要更大面積時，為了實施和管理上的方便而應用

16、裂區(qū)設計。 2)試驗中某一因素的主效比另一因素重要，而要求更精確的比較，或二因素互作比其主效更重要時，采用裂區(qū)設計。 3)據(jù)以往研究，得知某些因素的效應比另一因素的更大時，采用裂區(qū)設計。12、二因素隨機設計與裂區(qū)設計的異同。(1)相同之處:都是隨機排列的試驗設計方法。(2)不同之處:二因素隨機設計將試驗地按肥力程度劃分為等于重復次數(shù)的區(qū)組，一組安排一個重復，區(qū)組內(nèi)各處理都獨立地隨機排列;裂區(qū)設計先按第一個因素設置各個處理(主處理)的小區(qū)，再在這主處理的小區(qū)內(nèi)引進第二個因素的各個處理(副處理)的小區(qū)。裂區(qū)設計有誤差的再分解。分析方法不同。裂區(qū)設計分主區(qū)與副區(qū)進行研究。13、拉丁方設計的優(yōu)缺點？優(yōu)

17、點：試驗的明確度較高，拉丁方試驗設計在不增加試驗單元的情況下，比隨機區(qū)組設計多設置了一個區(qū)組因素，能將橫行和直列兩個單位組間的變異從試驗誤差中分離出來，因而試驗誤差比隨機區(qū)組設計小，實驗的精確度比區(qū)單位組設計高。缺點：拉丁方要求行數(shù)、列數(shù)、處理數(shù)必須相等；k X k個試驗單元必須排成k行k列，這樣，使試驗空間缺乏伸縮性，重復太多，要估計的效應太多，剩下的誤差自由度太少，用起來缺乏靈活性，但是，若試驗的處理在510個時，要求精確度高，可用拉丁方設計或用多個拉丁方設計14、拉丁方設計與單因素隨機設計的異同。(1)相同之處:都是隨機排列的試驗設計方法。(2)不同之處:單因素隨機設計的特點是將各處理隨

18、機分配到各個試驗單元(或小區(qū))中，每一處理的重復可以相等或不相等;拉丁方設計的特點是將處理從縱橫兩個方向排列為區(qū)組(或重復)，使每個處理在每一列和每一行中出現(xiàn)的次數(shù)相等(通常一次)。拉丁方排列具有雙向控制土壤差異的作用，故有較高的精確度。15、方差分析的基本假定。 (1)處理效應與環(huán)境效應等應具有“可加性”。 (2)試驗誤差是隨機的、彼此獨立的，具有平均數(shù)為零的正態(tài)分布，即“正態(tài)性”。 (3)所有試驗處理必須具有共同的誤差方差，即誤差同質(zhì)性。16、假設測驗的步驟與原理。 (1)原理:小概率事件實際不可能發(fā)生。(2)步驟:對樣本所屬的總體提出統(tǒng)計假設包括無效假設和備擇假設;確定測驗的顯著水平;測

19、驗計算，即在假定Ho為正確的前提下，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)的抽樣分布，計算因隨機抽樣而獲得的實際差數(shù)的概率;統(tǒng)計推斷，將確定的值和算得概率相比較，依據(jù)“小概率事件實際不可能性”原理作出接受或否定無效假設（H。）的推斷。17、直線回歸分析與直線相關分析的異同。 (1)相同之處:都是分析兩個變數(shù)X和Y之間的相關密切程度，并測定其顯著性;兩者含有交叉信息。 (2)不同之處:回歸分析一計算回歸方程為基礎，相關分析一計算相關系數(shù)為基礎;當Y含有試驗誤差而X不含試驗誤差時用回歸分析，當X合Y均含有試驗誤差時用相關分析。18根據(jù)F測驗結果，指出哪些變異需要進行多重比較？說明原因。本實驗中，只有B因素需要進行多重比較，由

20、F測驗和自由度可以看出，B因素的5個水平間差異顯著；而其他兩個不需進行多重比較。因為A因素雖然測驗顯著，但從自由度可知，A因素只有兩個水平，故不用進行多重比較；A X B互作的F值不顯著，也不用進行多重比較空白試驗:在整個試驗地上種植單一品種的作物。重復:試驗中同一處理種植小區(qū)數(shù)即為重復次數(shù)。隨機排列:指一個區(qū)組中每一處理都有同等的機會設置在任何一個試驗小區(qū)上，避免任何主觀成見。試驗小區(qū):在田間試驗中，安排處理的小塊地段。簡稱小區(qū)。區(qū)組:將全部處理小區(qū)分配于具有相對同質(zhì)的一塊土地上。完全區(qū)組:重復與區(qū)組相等，每一區(qū)組或重復包含有全套處理。不完全區(qū)組:一個重復安排在幾個區(qū)組上，每個區(qū)組只安排部分

21、處理。拉丁方設計:將處理從縱橫兩個方向排列為區(qū)組(或重復)，使每個處理在每一列和每一行中出現(xiàn)的次數(shù)相等的試驗設計方法稱為拉丁方設計。隨機區(qū)組設計:根據(jù)“局部控制”的原則，將試驗地按肥力程度劃分為等于重復次數(shù)的區(qū)組，一區(qū)組安排一重復，區(qū)組內(nèi)各處理都獨立地隨機排列的試驗設計方法。主區(qū):在裂區(qū)設計中，按主處理劃分的小區(qū)。也稱整區(qū)。副區(qū):裂區(qū)設計中，主區(qū)內(nèi)按各副處理劃分的小區(qū)。也稱裂區(qū)。觀察值:每一個體的某一性狀、特性的測定數(shù)值。變數(shù):觀察值的集合。變量:觀察值中的每個成員。也稱隨機變數(shù)。統(tǒng)計數(shù):總體相應參數(shù)的估計值。隨機樣本:從總體中隨機抽取的樣本。樣本容量:樣本所包含的個體數(shù)。不連續(xù)性或間斷性變數(shù)

22、:指用計數(shù)方法獲得的數(shù)據(jù)。連續(xù)性變數(shù):指稱量、度量或測量方法所獲得的數(shù)據(jù)。質(zhì)量性狀:指能觀察而不能量測的性狀，即屬性性狀。標準差:方差的正平方根值。自由度:指樣本內(nèi)獨立而能自由變動的離均差個數(shù)。變異系數(shù):計算樣本的標準差對均數(shù)的百分數(shù)，稱為變異系數(shù)。隨機事件:某特定事件只是可能發(fā)生的幾種事件中的一種。互斥事件:兩事件不可能同時發(fā)生。對立事件:兩事件不可能同時發(fā)生，但必發(fā)生其一。抽樣分布:從總體中隨機抽樣得到樣本，獲得樣本觀察值后可以計算一些統(tǒng)計數(shù)，統(tǒng)計數(shù)的分布稱為抽樣分布。標準誤:抽樣分布的標準差又成為標準誤。統(tǒng)計推斷:試驗表面效應與誤差大小相比較并由表面效應可能屬誤差的概率而作出推論的方法稱為統(tǒng)計推斷。(利用概率論和抽樣分布的原理，由樣