第二章 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)

食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)

ExperimentDesignof

FoodResearch主講:曹文紅Lectuer:CaoWenhong廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院CollegeofFoodScience&Technology,GDOU

2023/10/15第二章試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)本章主要講授內(nèi)容：

1、統(tǒng)計(jì)學(xué)常用的術(shù)語

2、數(shù)字資料的性質(zhì)

3、數(shù)據(jù)資料的整理

4、數(shù)據(jù)資料的特征數(shù)

5、異常數(shù)據(jù)的處理6、試驗(yàn)設(shè)計(jì)基本概念7、試驗(yàn)誤差及控制8、試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則一、統(tǒng)計(jì)學(xué)常用的術(shù)語1、總體與樣本總體：根據(jù)研究目的確定的研究對(duì)象的全體稱為總體。樣本：依據(jù)一定方法由抽取的部分個(gè)體組成的集合稱為樣本?？傮w有限總體：含有有限個(gè)個(gè)體總體無限總體：含有無限個(gè)個(gè)體總體樣本小樣本：n<30大樣本：n≥30總體與樣本的關(guān)系

通過樣本來推斷總體是統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本特點(diǎn)。總體

隨機(jī)抽樣樣本實(shí)現(xiàn)X1,X2,X3,X4……..XN樣本x1,x2,x3….xnx1,x2,x3….xnx1,x2,x3….xn…….樣本值1樣本值2…….∞由樣本推斷總體

2、參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量為了表示總體與樣本的數(shù)量特征，需要計(jì)算出幾個(gè)特征數(shù)。參數(shù)：由總體計(jì)算的特征數(shù)叫參數(shù)（parameter)，常用希臘字母表示。統(tǒng)計(jì)量：由樣本計(jì)算的特征數(shù)叫統(tǒng)計(jì)量（statistic),常用拉丁字母表示。3、準(zhǔn)確性與精確性準(zhǔn)確性（accuracy），也叫準(zhǔn)確度，是指調(diào)查或者試驗(yàn)中莫一試驗(yàn)指標(biāo)或性狀觀測(cè)值與其真值接近的程度。精確性（precision），也叫精確度，指調(diào)查或試驗(yàn)中同一試驗(yàn)指標(biāo)或性狀的重復(fù)觀測(cè)值彼此接近的程度。4、隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差：由于試驗(yàn)對(duì)象、管理方法、觀測(cè)儀器、操作方法等不可辨識(shí)的，大小方向不同的微小差異造成的觀察值與真值間的偏離。系統(tǒng)誤差：由于處理以及處理以外的其他因素明顯不一致，而且有規(guī)律的變化所產(chǎn)生的誤差。A大的隨機(jī)誤差B小的隨機(jī)誤差C大的系統(tǒng)誤差D小的系統(tǒng)誤差二、數(shù)字資料的性質(zhì)1、數(shù)據(jù)資料的來源生產(chǎn)記錄；抽樣檢驗(yàn)；試驗(yàn)研究；調(diào)查2、數(shù)量性狀資料數(shù)量形狀資料是指能夠量測(cè)、測(cè)量（稱量）或記數(shù)的方法獲取而表示其特征的性狀，觀察測(cè)定數(shù)量性狀而獲取數(shù)據(jù)就是數(shù)量性狀資料。（1）連續(xù)性變數(shù)資料：用量測(cè)手段得到的數(shù)量資料（2）間斷性變數(shù)資料：用記數(shù)方式得到的數(shù)量資料3、資料的整理〈1〉連續(xù)性變數(shù)資料的整理：求全距；確定組數(shù)；確定組距；確定組限及組中值；制作次數(shù)分布表；〈2〉間斷性變數(shù)資料的整理制作次數(shù)分布表4、常用統(tǒng)計(jì)表與統(tǒng)計(jì)圖<1>統(tǒng)計(jì)表簡(jiǎn)單表；復(fù)合表<2>統(tǒng)計(jì)圖長條圖；圓圖；線圖簡(jiǎn)單表復(fù)合表

圓圖

線圖長條圖四、資料的特征數(shù)1、平均數(shù)算術(shù)平均數(shù)四、資料的特征數(shù)1、平均數(shù)中數(shù)當(dāng)觀測(cè)值的個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，中數(shù)為當(dāng)觀測(cè)值的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，中數(shù)為四、資料的特征數(shù)幾何平均數(shù)調(diào)和平均數(shù)2、變異數(shù)全距（極差）(R):資料中最大值與最小值的的差數(shù)。方差：平方和SS

樣本平方和有限總體平方和樣本方差有限總體方差標(biāo)準(zhǔn)差（standarddeviation)標(biāo)準(zhǔn)差是方差的正平方根，用以表示資料的變異程度，其單位與觀察值的單位相同。樣本資料計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)差的定義公式為：有限總體標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算公式為：樣本標(biāo)準(zhǔn)差不以樣本n，而以自由度（n-1）作為除數(shù)，這是因?yàn)橥ǔＫ莆盏氖菢颖举Y料，不知μ的數(shù)值，不得不用樣本平均數(shù)代替。這是因?yàn)?對(duì)于樣本來講對(duì)于總體來講變異系數(shù)計(jì)算公式為五、異常數(shù)據(jù)的處理1、可疑值、極端值和異常值可疑值：一組分析數(shù)據(jù)中某一兩個(gè)測(cè)定值比其他測(cè)定值明顯地偏大或偏小。極端值：數(shù)據(jù)明顯地偏離多數(shù)測(cè)定值，但扔處于統(tǒng)計(jì)上所允許的誤差范圍之內(nèi)，與多數(shù)測(cè)定值屬于同一總體，叫極端值，通常是極大值或極小值。異常值：當(dāng)可疑值與多數(shù)測(cè)定值不屬于同一總體，這樣的可疑值稱為異常值。可疑值可疑值異常值統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)正態(tài)分布理論

極端值剔除保留2、檢出異常值的方法（1）利用算術(shù)平均誤差檢查除掉可疑值后計(jì)算：

當(dāng)測(cè)定次數(shù)比較多時(shí)，若d≥2.5δ，則將可疑值去除，反之保留。當(dāng)測(cè)定次數(shù)比較少時(shí)（n=3、4），若d≥δ，可疑值去除，反之保留。檢查可疑值與平均值之差（2）利用標(biāo)準(zhǔn)誤差檢查可疑值是合理的，保留！X可疑不參與計(jì)算和Ｓt為一定置信度下的t值，可根據(jù)置信度和樣本自由度查得。則可疑值應(yīng)該剔除！t為一定置信度下的t值，可根據(jù)置信度和樣本自由度查得.（