常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)

常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)第一頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日試驗(yàn)設(shè)計(jì)是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)分支，由英國(guó)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)家Fisher(1890～1962)于20世紀(jì)20年代，創(chuàng)立和發(fā)展起來(lái)，并推動(dòng)了生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的的發(fā)展。良好試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以最大限度的排除各種非試驗(yàn)因素的干擾，提高科學(xué)試驗(yàn)的效率和精確度。第一節(jié)田間試驗(yàn)的基本概念一、概述：第二頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日1、順序排列的試驗(yàn)設(shè)計(jì)：著重于方便試驗(yàn)的實(shí)施，常用于處理數(shù)量大、精確度要求不高、不需作統(tǒng)計(jì)推斷的早期試驗(yàn)、預(yù)備試驗(yàn)或初級(jí)試驗(yàn)。2、隨機(jī)排列的試驗(yàn)設(shè)計(jì)：強(qiáng)調(diào)要有合理的試驗(yàn)誤差估計(jì)，以便通過(guò)對(duì)試驗(yàn)的表面效應(yīng)與試驗(yàn)誤差進(jìn)行比較以后做出推論，用于對(duì)精確度要求較高的試驗(yàn)。第一節(jié)田間試驗(yàn)的基本概念常用的田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以分為兩類：第三頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日1、試驗(yàn)指標(biāo) 在試驗(yàn)中用來(lái)衡量試驗(yàn)效果的量。 試驗(yàn)指標(biāo)分為定量指標(biāo)和定性指標(biāo)。

定量指標(biāo)能用數(shù)量表示的指標(biāo)，比如：小麥的產(chǎn)量、果樹的高度、動(dòng)物的體重等。

定性指標(biāo)不能直接用數(shù)量表示的指標(biāo)，比如：種子發(fā)芽與否、花的顏色、風(fēng)害、寒害程度、作物的抗性。第一節(jié)田間試驗(yàn)的基本概念二、基本概念：第四頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日2、試驗(yàn)因子 對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)有影響，在試驗(yàn)中需要加以考慮的試驗(yàn)條件。

單因子試驗(yàn)，只包含一個(gè)因子的試驗(yàn)。 復(fù)因子試驗(yàn)，包含兩個(gè)及兩個(gè)以上因子的試驗(yàn)。第一節(jié)田間試驗(yàn)的基本概念第五頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日4、處理 參與試驗(yàn)對(duì)比的具體項(xiàng)目，一個(gè)試驗(yàn)包含著若干處理。 單因子試驗(yàn)，因子一個(gè)水平的項(xiàng)目實(shí)施就是一個(gè)處理。 復(fù)因子試驗(yàn)，各因子的任一水平所組成的組合為一個(gè)處理（組合）。第一節(jié)田間試驗(yàn)的基本概念3、水平 指試驗(yàn)因子的各種不同狀態(tài)（包括定量的和定性的水平）。第六頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日

田間試驗(yàn)是農(nóng)業(yè)和生物學(xué)研究中最常用的研究手段，比其它研究有很多特殊性。

1、研究對(duì)象和材料都是生物體，生物體本身具有很大的變異性。

2、試驗(yàn)一般是在開放的自然條件下進(jìn)行的，試驗(yàn)環(huán)境包括土壤、氣候，甚至病蟲害等都是多變的。 因而，田間試驗(yàn)的誤差控制尤為重要。第一節(jié)田間試驗(yàn)的基本概念三、田間試驗(yàn)的特點(diǎn)：第七頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日

⑴試驗(yàn)?zāi)康囊鞔_第一節(jié)田間試驗(yàn)的基本概念四、田間試驗(yàn)的基本要求試驗(yàn)項(xiàng)目首先應(yīng)抓住生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)試驗(yàn)中當(dāng)前急需解決的問(wèn)題；同時(shí)又能照顧到將來(lái)可能是突出的問(wèn)題。⑵試驗(yàn)條件要有代表性試驗(yàn)的條件應(yīng)能代表將來(lái)準(zhǔn)備推廣試驗(yàn)結(jié)果的地區(qū)的自然條件和工藝條件。第八頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日⑶試驗(yàn)結(jié)果要有可靠性第一節(jié)田間試驗(yàn)的基本概念試驗(yàn)結(jié)果的可靠性用準(zhǔn)確性和精確性來(lái)衡量準(zhǔn)確性(accuracy)是指觀察值與其理論真值之間的符合程度。精確性(precision)是指重復(fù)觀察值之間的符合程度。第九頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日⑷試驗(yàn)結(jié)果要能夠重演第一節(jié)田間試驗(yàn)的基本概念指在同樣的條件下，再次進(jìn)行試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)，應(yīng)能獲得與原試驗(yàn)相同的結(jié)果。第十頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)三大原則：第二節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則重復(fù)局部控制隨機(jī)排列一、試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將排除系統(tǒng)誤差和控制偶然誤差的試驗(yàn)設(shè)置稱為試驗(yàn)設(shè)計(jì)。第十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則1、重復(fù)

每個(gè)參試的處理占有兩個(gè)或兩個(gè)以上的試驗(yàn)小區(qū)。小區(qū)田間試驗(yàn)中用于觀察記錄的最小、獨(dú) 立的單位。重復(fù)的作用：⑴估計(jì)誤差沒有重復(fù)就不能估計(jì)誤差。第十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日

⑵減少試驗(yàn)誤差第二節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則統(tǒng)計(jì)學(xué)已證明：試驗(yàn)誤差的大小與重復(fù)次數(shù)的平方根成反比。

⑶擴(kuò)大試驗(yàn)的代表性有了重復(fù)，各種處理可以在不同環(huán)境下受到考驗(yàn)，因而增大試驗(yàn)的代表性。第十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則通過(guò)對(duì)試驗(yàn)小區(qū)的合理安排把試驗(yàn)誤差

控制在一個(gè)局部的范圍內(nèi)。

即使每個(gè)參試的品種或處理得到好、壞的條件的機(jī)會(huì)一致。局部控制的原則是：重復(fù)內(nèi)具有同質(zhì)性，重復(fù)間具有最大的異質(zhì)性。2、局部控制局部控制的作用：在于減少試驗(yàn)誤差。第十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則低ＡBCAＢCABＣDDD高例如：品種比較試驗(yàn)，四個(gè)品種，三次重復(fù)。這樣安排比較合理嗎？第十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則低ＡＡＡＢＢＢＣＣＣＤＤＤ高例如：品種比較試驗(yàn)，四個(gè)品種，三次重復(fù)。第十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日3、隨機(jī)排列每個(gè)參試的品種或處理（包括對(duì)照）的位置完全隨機(jī)決定，不摻有人為的主觀意見。第二節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則隨機(jī)排列的作用：正確地估計(jì)誤差。第十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日上面的例子中，雖然有了重復(fù)和局部控制，但是小區(qū)是順序排列的。第二節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則ＡＡＡＢＢＢＣＣＣＤＤＤ高低第十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日Ａ８Ａ７Ａ６Ｂ７Ｂ６Ｂ５Ｃ６Ｃ５Ｃ４Ｄ５Ｄ４Ｄ３隨機(jī)地排列的試驗(yàn)設(shè)計(jì)ＡＡＡＢＢＢＣＣＣＤＤＤ第二節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則高低第十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日

綜上所述，試驗(yàn)設(shè)計(jì)三個(gè)基本原則的關(guān)系和作用如下圖所示：重復(fù)擴(kuò)大代表性估計(jì)誤差隨機(jī)排列局部控制第二節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則減少誤差提高試驗(yàn)精確性第二十頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

(2)間比法設(shè)計(jì)

(3)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)

(4)配對(duì)法設(shè)計(jì)

(5)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)

(6)拉丁方設(shè)計(jì)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法有：

(1)對(duì)比法設(shè)計(jì)

(7)裂區(qū)設(shè)計(jì)

(8)正交設(shè)計(jì)順序排列的試驗(yàn)設(shè)計(jì)：隨機(jī)排列的試驗(yàn)設(shè)計(jì)：

(9)回歸設(shè)計(jì)第二十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日一、對(duì)比法設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)田間排列說(shuō)明：１.每個(gè)重復(fù)區(qū)的第一個(gè)小區(qū)安排處理，第二個(gè)小區(qū)安排對(duì)照，以后每隔兩個(gè)處理區(qū)安排一個(gè)對(duì)照區(qū)，一直至排完為止。２.一般重復(fù)3-6次，重復(fù)內(nèi)可不具同質(zhì)性。３.在各重復(fù)中，每個(gè)處理（不包括對(duì)照），必須順序排列。４.不同重復(fù)區(qū)內(nèi)可排列成階梯式或逆向式。第二十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日一、對(duì)比法設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)重復(fù)Ⅰ重復(fù)Ⅱ重復(fù)ⅢAckBCckDEckFGckHHckGFckEDckCBckA例1：8個(gè)品種(不包對(duì)照），三次重復(fù)。EckFGckHAckBCckD第二十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日一、對(duì)比法設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：１.適用于丘陵等環(huán)境條件變異較大的地方。２.不受處理數(shù)的限制，兩個(gè)以上均可。３.田間操作比較方便，為試驗(yàn)工作者所樂(lè)于

采用，是一種普及性的初級(jí)田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)。特點(diǎn)：任意一個(gè)處理區(qū)的左側(cè)或右側(cè)必有一個(gè)對(duì)照區(qū)第二十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日一、對(duì)比法設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)缺點(diǎn)：１.對(duì)照區(qū)占地三分之一，比較浪費(fèi)土地。

２.未貫徹設(shè)計(jì)三大原則，重復(fù)內(nèi)不具同質(zhì)性，

精確度較低。

３.參試處理只能與對(duì)照作直接比較，而處理間

不能作直接比較。

４.不能用作復(fù)因子試險(xiǎn)，無(wú)法分析因子間的交

互作用。第二十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日二、間比法設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)４、若一條長(zhǎng)形的試驗(yàn)地排不完一個(gè)重復(fù)，

另起一行，用多行來(lái)排完一個(gè)重復(fù)區(qū)。田間排列說(shuō)明：１、每個(gè)重復(fù)區(qū)內(nèi)設(shè)置多個(gè)對(duì)照區(qū)，一般每

隔4-9個(gè)處理區(qū)安排一個(gè)對(duì)照區(qū)，一直

至排完為止。重復(fù)區(qū)兩頭均為對(duì)照。２、一般重復(fù)2-4次，重復(fù)內(nèi)可不具同質(zhì)性。３、在各重復(fù)中，每個(gè)處理（不包括對(duì)照）

按順序排列。第二十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日二、間比法設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)ⅠⅡⅢck1234ck5678ck9101112ckck1211109ck8765ck4321ckck1234ck5678ck9101112ck例：12個(gè)品種，三次重復(fù)，順序排列的間比法設(shè)計(jì)第二十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日二、間比法設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：１、適用于丘陵地等環(huán)境條件變異較大的地方。２、不受處理數(shù)的限制。３、田間操作比較方便。特點(diǎn)：若干個(gè)處理共用一個(gè)對(duì)照區(qū)。第二十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日二、間比法設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)４、不能用作復(fù)因子試險(xiǎn)，無(wú)法分析因子間的交

互作用。缺點(diǎn)：１、對(duì)照區(qū)占地較多，比較浪費(fèi)土地。２、未貫徹設(shè)計(jì)三大原則，重復(fù)內(nèi)不具同質(zhì)性，

而且不實(shí)行隨機(jī)排列，精確度較低。３、參試處理只能與對(duì)照作直接比較，而處理 間不能作直接比較。第二十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日二、間比法設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)適用范圍：當(dāng)參試品種或處理數(shù)眾多，環(huán)境條件差異較大時(shí)，難于實(shí)現(xiàn)局部控制，此時(shí)可用間比法。注意事項(xiàng)：各重復(fù)區(qū)內(nèi)的處理用順序排列。第三十頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日三、配對(duì)法設(shè)計(jì)田間排列說(shuō)明：1、一個(gè)對(duì)照區(qū)與一個(gè)處理區(qū)組成一對(duì)，同一對(duì)除研究因子不同外，其他條件（環(huán)境及日常管理）要求一致；不同對(duì)間允許有差異。2、植株高大的作物，可以單株為試驗(yàn)單位，其他作物可以小區(qū)為單位，單株實(shí)驗(yàn)要25對(duì)以上，小區(qū)為單位的試驗(yàn)必須有5對(duì)以上，最好有13對(duì)，才能保證試驗(yàn)有一定的精確度。3、在每一對(duì)內(nèi)，處理與對(duì)照要隨機(jī)排列。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第三十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日單株試驗(yàn)最好有25對(duì)以上。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第一對(duì)第二對(duì)第三對(duì)TCKCKTCKT三、配對(duì)法設(shè)計(jì)第三十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日三、配對(duì)法設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)TCKCKTTCKTCKCKT第二對(duì)第三對(duì)第五對(duì)第四對(duì)第一對(duì)以小區(qū)為單位的要五對(duì)以上第三十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日如：兩種蘋果保鮮劑效果比較試驗(yàn)：第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第三十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日三、配對(duì)法設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：1．設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于掌握，實(shí)施方便。2．對(duì)試驗(yàn)地要求不高，僅要求同一對(duì)條件相同，不同對(duì)間允許有差異。3．試驗(yàn)精確度高，小區(qū)試驗(yàn)，大區(qū)試驗(yàn)均可采用。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)特點(diǎn)：一個(gè)處理與一個(gè)對(duì)照組成一對(duì)，同一對(duì)的條件相同，不同對(duì)間允許有差異。第三十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日三、配對(duì)法設(shè)計(jì)缺點(diǎn)：1、只限于兩個(gè)處理，不能用于復(fù)因子試驗(yàn)。2、對(duì)照區(qū)占地1／2,較浪費(fèi)土地，且對(duì)照區(qū)通常不施肥、不施藥，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第三十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日三、配對(duì)法設(shè)計(jì)

適用范圍：配對(duì)法設(shè)計(jì)常用于一個(gè)新品種與一個(gè)原有品種的比較。配對(duì)法設(shè)計(jì)初、高級(jí)試驗(yàn)均可使用，但只用于兩個(gè)處理的試驗(yàn)。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第三十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)ＡDＡＢCＢＣBＣAＤＤ例如：品種比較試驗(yàn)，四個(gè)品種，三次重復(fù)。四、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)各品種或處理的位置完全由隨機(jī)確定。只有重復(fù)，而未實(shí)行局部控制。第三十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日

例：6種生長(zhǎng)素各注射10尾魚苗，共60條魚，三個(gè)月后撈起來(lái)稱重，比較不同生長(zhǎng)素對(duì)魚生長(zhǎng)的促進(jìn)作用。這是一個(gè)有6種處理，10次重復(fù)的完全隨機(jī)試驗(yàn)。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第三十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日特點(diǎn)：

只有重復(fù)，而未實(shí)行局部控制。

優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、方便，易于掌握。單、復(fù)因子試驗(yàn)均可。缺點(diǎn)：未實(shí)行局部控制，精確度較低。適用范圍：

這種方法要求環(huán)境比較均勻，常用于組培、網(wǎng)室、溫室中的試驗(yàn)。

第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第四十頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)田間排列說(shuō)明：１、根據(jù)單方面局部控制的原則，即重復(fù)

內(nèi)具同質(zhì)性，重復(fù)間具異質(zhì)性的原則，

把試驗(yàn)地劃分為若干個(gè)重復(fù)區(qū)和若干個(gè)

小區(qū)。２、供試的品種或處理（包括對(duì)照），在每個(gè)

重復(fù)內(nèi)設(shè)置一個(gè)小區(qū)，且僅一個(gè)小區(qū)。同

一組各個(gè)小區(qū)的面積大小力求一致。五、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)第四十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日５、小區(qū)的形狀以長(zhǎng)方形為好。試驗(yàn)區(qū)周圍必

須設(shè)保護(hù)行。小區(qū)間、重復(fù)區(qū)間有時(shí)亦須設(shè)保護(hù)行。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)４、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)必須有重復(fù)。其重復(fù)數(shù)可按

(重復(fù)數(shù)-1)(處理數(shù)-1)≥12計(jì)算３、在各重復(fù)區(qū)中，各種品種或處理（包括對(duì)照）的位置由隨機(jī)方法決定。第四十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日五、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)EGDCBAF對(duì)照EADG區(qū)組Ⅰ區(qū)組Ⅱ區(qū)組Ⅲ對(duì)照FBDCFBE對(duì)照GAC品種比較試驗(yàn)，8個(gè)品種（含對(duì)照），三次重復(fù)貧肥第四十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日優(yōu)點(diǎn)：

１、設(shè)計(jì)上貫徹了三大原則，試驗(yàn)精確度比較高。２、對(duì)試驗(yàn)地的要求不苛刻，只要求區(qū)組內(nèi)具同質(zhì)性，因而適用范圍較廣。３、對(duì)照僅以一個(gè)試驗(yàn)處理出現(xiàn)，即每個(gè)區(qū)組內(nèi)僅一個(gè)對(duì)照，因而大大減少了對(duì)照區(qū)。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)特點(diǎn)：實(shí)行單方面局部控制。第四十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日４、單、復(fù)因子試驗(yàn)均可采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，能分析出復(fù)因子間的交互作用。５、統(tǒng)計(jì)分析較易掌握，即使出現(xiàn)缺區(qū)情況，仍可用缺區(qū)估計(jì)進(jìn)行分析第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第四十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日

缺點(diǎn)：1、處理數(shù)不宜過(guò)多，一般不超過(guò)１８?jìng)€(gè)為好，通常１０個(gè)左右，否則局部控制失敗。2、田間試驗(yàn)布置、管理等較復(fù)雜，易引起錯(cuò)亂。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第四十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日適用范圍：這種設(shè)計(jì)方法應(yīng)用最為廣泛初級(jí)試驗(yàn)和高級(jí)試驗(yàn)均可使用單因子試驗(yàn)和復(fù)因子試驗(yàn)均可使用在有變異的環(huán)境中也可使用處理數(shù)一般不超過(guò)１８?jìng)€(gè)廣泛用于品種比較試驗(yàn)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第四十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日平地隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第四十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日坡地隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第四十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)行了兩個(gè)方向的局部控制。六、拉丁方設(shè)計(jì)什么叫拉丁方？拉丁方是用拉丁字母代表處理而排列成的，能保證試驗(yàn)地的直行、橫行都是隨機(jī)區(qū)組的方形圖。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第五十頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日六、拉丁方設(shè)計(jì)第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)EACBEDBAEDCCEDBACAEDACBDB5*5拉丁方設(shè)計(jì)第五十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日六、拉丁方設(shè)計(jì)田間排列說(shuō)明：

１、將隨機(jī)區(qū)組的橫行、直行都控制為區(qū)組。每種處理（或藥劑），包括對(duì)照在內(nèi)，在每一橫行及每一直行中都必須出現(xiàn)一次，而且僅一次，使直行數(shù)=橫行數(shù)=處理數(shù)。

２、每種處理（或藥劑）包括對(duì)照，在各個(gè)直、橫行中均需隨機(jī)排列。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第五十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日２＊２拉丁方其標(biāo)準(zhǔn)方１個(gè)共２種排列方式

AB

BABAAB３＊３拉丁方其標(biāo)準(zhǔn)方１個(gè)，共１２種排列方式。

ABCBCACAB第一橫行和第一直行為順序排列的拉丁方。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第五十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日４＊４拉丁方其標(biāo)準(zhǔn)方４個(gè)，共５７６種排列方式（一）（二）（三）（四）ABCDABCDABCDABCDBADCBCDABDACBADCCDBACDABCADBCDABDCABDABCDCBADCBA第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第五十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日5＊5拉丁方ABCDEBAECDCDAEBDEBACECDBA

第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)6＊6拉丁方7＊7拉丁方

ABCDEFABCDEFGBFDCAEBCDEFGACDEFBACDEFGABDAFECBDEFGABCECABFDEFGABCDFEBADCFGABCDEGABCDEF第五十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日

8＊8拉丁方ABCDEFGHBCDEFGHACDEFGHABDEFGHABCEFGHABCDFGHABCDEGHABCDEFHABCDEFG第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)５＊５拉丁方

其標(biāo)準(zhǔn)方56個(gè)，

共161280種

排列方式。處理數(shù)更多的拉丁方，其排列方式更多。第五十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日

1，4，5，3，2

5，1，2，4，3第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

如何采用拉丁方設(shè)計(jì)布置試驗(yàn)。⑴按處理數(shù)選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)拉丁方；⑵對(duì)直行進(jìn)行隨機(jī)調(diào)動(dòng)；⑶對(duì)橫行進(jìn)行隨機(jī)調(diào)動(dòng)；⑷對(duì)處理進(jìn)行隨機(jī)調(diào)動(dòng)；以有5個(gè)處理的試驗(yàn)為例。ＤＣＡＥＡＣＢＢＤＥＤＤＥＣＥＡＢＣＥＡＢＤＢＣＡＣＡＥＢＤＡＢＤＥＣＤＣＥＡＢＤＣＥＡＢＥＤＢＣＡ⑶如果抽簽的結(jié)果是：5,1,2,4,3。ＡＢＣＤＥＥＢＡＣＤＣＤＡＥＢＤＥＢＡＣＥＣＤＢＡ⑷如果抽簽的結(jié)果是：2,5,4,1,3。ＥＥＥＥＥＤＤＤＤＤＡＡＡＡＡ２２２２２５５５５５ＢＢＢＢＢＣＣＣＣＣ４４４４４１１１１１３３３３３⑴在表2.1選用一個(gè)5×5選擇標(biāo)準(zhǔn)方。⑵如果抽簽的結(jié)果是：1,4,5,3,2。第五十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日六、拉丁方設(shè)計(jì)例：進(jìn)行不同顏色捕蛾燈的捕螟蛾效果比較試驗(yàn)。不同的燈位和不同的日期的條件是兩種試驗(yàn)因素，這兩種因素均會(huì)影響捕蛾燈的捕蛾效果，若采用拉丁方設(shè)計(jì)，可以有效地控制這兩種誤差。如下圖所示：第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第五十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日E第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

12345天位第一天第二天第三天第四天第五天1DBCAE2EDACB3ACBED4BAEDC5CEDBADACB

A、B、C、D、E為不同顏色的色光燈。蘭、綠、黃、紅、白色第一天第五十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日六、拉丁方設(shè)計(jì)缺點(diǎn)：１．對(duì)試險(xiǎn)地的要求較苛刻，要求整塊試驗(yàn)地較均勻、平坦、方正。２．處理數(shù)只限于4-8個(gè)，少于4個(gè)時(shí)誤差大，多于8個(gè)時(shí)難于實(shí)現(xiàn)雙重局部控制。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：

拉丁方設(shè)針實(shí)行了雙重局部控制，試驗(yàn)精度最高。第六十頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日六、拉丁方設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：1．拉丁方設(shè)計(jì)由于實(shí)行雙重局部控制,即橫行、直行都是區(qū)組，因此必須在相當(dāng)均勻的試驗(yàn)地上才能采用這種設(shè)計(jì)。2．處理數(shù)目不能太多，否則難于實(shí)現(xiàn)雙重局部控制,但處理數(shù)不能太少，否則影響試驗(yàn)的精確度，一般處理數(shù)4-8個(gè)為宜。第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)第六十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)田間排列要求：首先要分清主要因子和次要因子。主要因子是想要獲得較高精確度的因子。次要因子是精確度可以低些的因子。１．先將次要因子作隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)小區(qū)稱作整區(qū)．在同一個(gè)區(qū)組的各個(gè)整區(qū)中，隨機(jī)安排次要因子的各個(gè)水平，即整區(qū)處理。七、裂區(qū)設(shè)計(jì)第六十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)２．將每個(gè)整區(qū)劃分為若干個(gè)小小區(qū)，小小區(qū)稱作裂區(qū)，在每個(gè)整區(qū)中把主要因子的各個(gè)水平隨機(jī)安排在各個(gè)裂區(qū)上，主要因子的各個(gè)水平稱為裂區(qū)處理。裂區(qū)設(shè)計(jì)的原則是：主要因子的各個(gè)水平安排在裂區(qū)，次要因子的各個(gè)水平安排在整區(qū)。第六十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)只有這樣，主要因子的各水平的重復(fù)數(shù)才會(huì)大大的多于次要因子的各個(gè)水平的重復(fù)數(shù)，才能獲得較高的精確度。３．裂區(qū)設(shè)計(jì)的區(qū)組數(shù)≥12/(裂區(qū)處理數(shù)－１)(整區(qū)處理數(shù)－１)＋１為宜。４、裂區(qū)的面積大小，同一般隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)時(shí)小區(qū)面積相同，不能太小。第六十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)例1：病蟲害防治試驗(yàn)。研究因子兩個(gè)：藥劑種類和噴霧方式。參試藥劑四種：A1,A2,A3,A4噴霧方式兩種：噴葉面和噴葉背。藥劑為主要因子，噴霧方式為次要因子。重復(fù)四次。第六十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第六十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)例2：有一個(gè)含四個(gè)品種的蘋果比較試驗(yàn)，是三次重復(fù)的隨機(jī)區(qū)組。田間排列如圖。ＡＡＡＢＢＢＣＣＣＤＤＤ

幾年后，蘋果結(jié)果了，為了考察施肥對(duì)不同品種的效應(yīng)，又要安排一個(gè)由三種肥料（Ｎ、Ｐ、Ｋ）構(gòu)成的考察因素。用裂區(qū)設(shè)計(jì)。ＰＫＮＫＮＰＮＰＫＰＮＫＮＫＰＫＰＮＰＮＫＮＫＰＫＮＰＮＰＫＰＫＮＫＮＰ第六十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)適用范圍

１．復(fù)因子試驗(yàn)中，兩個(gè)因子要求的精確度不一時(shí)，可用裂區(qū)設(shè)計(jì)。２．各個(gè)因子的各個(gè)水平需要的面積大小不一時(shí)，亦可用裂區(qū)設(shè)計(jì)。３．在原有的試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，臨時(shí)加入一個(gè)研究因子時(shí)，可用裂區(qū)設(shè)計(jì)。第六十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：

１.田間實(shí)施比較方便。２.能利用原有的試驗(yàn)地及試驗(yàn)材料，進(jìn)行深一步的研究。３.某個(gè)因子可獲得較高的精確度。缺點(diǎn)：１.資料的統(tǒng)計(jì)分析比較復(fù)雜，不易掌握。２.次要因子的精確度較低。第六十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)八、正交設(shè)計(jì)

是利用現(xiàn)成的規(guī)格化的正交表來(lái)科學(xué)地合理地安排復(fù)因子（多因素）試驗(yàn)，選取具有代表性的少數(shù)幾次試驗(yàn)，獲得較好的試驗(yàn)條件和生產(chǎn)工藝。適用范圍：復(fù)因子（多因素）試驗(yàn)田間排列：隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)或拉丁方設(shè)計(jì)第七十頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

正交試驗(yàn)關(guān)于復(fù)因子試驗(yàn)我們介紹了隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)和裂區(qū)設(shè)計(jì)兩種設(shè)計(jì)方法、但這兩種設(shè)計(jì)方法均屬于復(fù)因子試驗(yàn)的全面實(shí)施，所成的區(qū)組叫完全區(qū)組，即每一種處理組合在每一區(qū)組都必須設(shè)置一個(gè)小區(qū)。例如：欲作3種肥料的試驗(yàn)，每種取3個(gè)水平，則共有33=27個(gè)處理組合，需要設(shè)置27個(gè)小區(qū)。如果取7個(gè)因子，每因子5個(gè)水平，則有57=78125個(gè)處理組合，需設(shè)置78125個(gè)小區(qū)。第七十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

正交試驗(yàn)為解決以上矛盾，人們提出是否可以從全部處理組合中挑選出一部處理組合來(lái)做一下完全區(qū)組試驗(yàn)，而且要求這種部分實(shí)施同樣能達(dá)到主要的試驗(yàn)?zāi)康?。理論與實(shí)施都證明這是可能的，這就是本節(jié)所介紹的正交試驗(yàn)法。4種肥料各3個(gè)水平試驗(yàn)，處理組合有34=81個(gè)，采用正交設(shè)計(jì)后，只取9種處理組合就可以了。第七十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)正交表：正交試驗(yàn)是借助正交表來(lái)試驗(yàn)布置的。例子：需作一A、B、C三因子試驗(yàn)，A分為A1、A2二個(gè)水平；B分為B1、B2二個(gè)水平；C分為C1、C2二個(gè)水平。顯然，該試驗(yàn)共有8個(gè)處理組合。第七十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)正交表如果我們希望把試驗(yàn)布置成正交試驗(yàn)，從8個(gè)處理組合中挑選一部分處理組合來(lái)做才有代表性，這可查正交表得到回答。我們采用的一張正交表是L4（23）其含義是：L表示它是一張正交表，括號(hào)內(nèi)的底數(shù)2表示參試的每個(gè)因子都是二水平的；指數(shù)3表示它有3列，即最多能安排三個(gè)因子的試驗(yàn)；L右下角的數(shù)字4表示此表有4個(gè)橫行，用它來(lái)安排試驗(yàn)每區(qū)組須設(shè)置4個(gè)小區(qū)。

第七十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)正交表這張表告訴我們，這個(gè)試驗(yàn)應(yīng)該選4個(gè)處理組合來(lái)做試驗(yàn)，這4個(gè)處理組合就是4個(gè)橫行所示的數(shù)字A1B1C1,A1B2C2,A2B1C2,A2B2C1處理列號(hào)1231111212232124221第七十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)正交表二水平的正交表還有L8（27），L12（211），L16（215）等；三水平的正交表有L9（34），L27（313）等混合正交表

L8（4×24），它表示第1列應(yīng)安徘四水平的因子，另4列只能安排二水平的因子，共做8個(gè)處理組合的試驗(yàn)。第七十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)安排試驗(yàn)第一步：挑因子、選水平參試因子的確定，主要依據(jù)試驗(yàn)工作者的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)所具備的條件。要注意的是既不能把所有影響生產(chǎn)的因子都安排在試驗(yàn)中，也不能把重要的因子漏掉。一般以不超過(guò)四個(gè)因子為好。各因子取幾個(gè)水平，也要按實(shí)際情況來(lái)確定。水平取的太少可能考察不周，取的太多又增加試驗(yàn)工作量，一般選24個(gè)水平為宜。第七十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)安排試驗(yàn)第二步：作表頭設(shè)計(jì)

把各個(gè)因素分別放到選定的正交表的列號(hào)上，稱為表頭設(shè)計(jì)。哪個(gè)因素放在哪個(gè)列上，無(wú)交互作用時(shí)可以任意排列，且因素所占的列以分散安排為好；考慮交互作用時(shí)，要將交互作用作為一個(gè)因素來(lái)考慮，查相應(yīng)的交互作用表來(lái)安排一個(gè)指定的列號(hào)。第七十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，2022年，8月28日第三