第二章試驗(yàn)設(shè)計概述

1、主講教師：宋喜娥 試驗(yàn)設(shè)計的基本要素 試驗(yàn)計劃和試驗(yàn)方案的擬定 試驗(yàn)誤差及其控制 試驗(yàn)的評價 試驗(yàn)設(shè)計的基本原則 第二章一、試驗(yàn)指標(biāo) 試驗(yàn)指標(biāo)：試驗(yàn)指標(biāo)：用于衡量試驗(yàn)效果的指示性狀稱試驗(yàn)指標(biāo)?；蛘甙阉凶鲇^察項(xiàng)目。它是一種判據(jù)。例如可以把株高作為判斷灌水有無促進(jìn)植物生長的依據(jù)，那么株高就是反映灌水作用的指標(biāo)。試驗(yàn)觀察指標(biāo)必須選得準(zhǔn)，因?yàn)樗P(guān)系到試驗(yàn)結(jié)果能否回答所研究的問題。例如對幾個甘薯品種作比較試驗(yàn)，用鮮重作為產(chǎn)量指標(biāo)就不很妥當(dāng)。因?yàn)椴煌钠贩N含水量會很不相同，如果采用干物重或切干率作指標(biāo)就較為合適。生物體有多種性狀和特征，為了要從多方面說明問題，可以選多個指標(biāo)，但一定要適當(dāng)，并不是多多益善

2、。第二章指 標(biāo)定性指標(biāo)定量指標(biāo)顯示觀察對象的屬性如施藥后個體反映出有效與無效、受害與未受害、死亡與存活等定性資料定量資料顯示觀察對象的量如產(chǎn)量、株高、莖粗、土壤容量、含水量等二、試驗(yàn)因素及其水平 因素：因素：要進(jìn)行比較的一組試驗(yàn)處理叫因素或因子。有自然因素如光、溫、濕、氣、土、病、蟲等；而有些則是其他條件如肥料、水分、生長素、農(nóng)藥、除草劑等。水平：水平：同一因素中不同的狀態(tài)或不同的級別稱為水平。水平定性水平定量水平具有質(zhì)的區(qū)別，如不同品種，果實(shí)顏色等等間距 如小麥田噴施N肥，分0、5、10g/小區(qū)三個水平不等間距 如玉米田噴施2甲4氯，分0、10、20、40、80g/小區(qū)五個水平等三、試驗(yàn)因素

3、的效應(yīng) 效應(yīng)：效應(yīng)：試驗(yàn)因素對試驗(yàn)指標(biāo)所起的增加或減少的作用稱為效應(yīng)。簡單效應(yīng)：簡單效應(yīng)：同一因素內(nèi)兩種水平間試驗(yàn)指標(biāo)的相差屬簡單效應(yīng)。主效應(yīng)：主效應(yīng)：一個因素內(nèi)各簡單效應(yīng)的平均數(shù)互作效應(yīng)：互作效應(yīng)：兩個因素簡單效應(yīng)間的平均差異。效應(yīng)效應(yīng)簡單效應(yīng)簡單效應(yīng)主效應(yīng)主效應(yīng)互作效應(yīng)互作效應(yīng)實(shí)驗(yàn)因素NAP水平N1N2平均N2-N1P11016136P21824216平均14206P2-P1888BP水平N1N2平均N2-N1P11016136P218282310平均14228P2-P18121022實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用以解釋各種效應(yīng)（1）一個因素的水平相同，另一因素不同水平間的產(chǎn)量差異屬于簡單效應(yīng)。如此例中，1

4、8-10=8就是同一N1水平時P1間的簡單效應(yīng)，28-16=12為在同一N2水平時P2與P1間的簡單效應(yīng)；同理，16-10=6為同一P1水平時N2和N1間的簡單效應(yīng)，28-18=10為同一P2水平時N2與N1間的簡單效應(yīng)。（2）一個因素內(nèi)各簡單效應(yīng)的平均數(shù)稱平均效應(yīng)或叫主效應(yīng)，簡稱主效。如此例中，N的主效為（6+10）/2=8，P的主效為（8+12）/2=10。（3）兩個因素簡單效應(yīng)間的平均差異稱為交互作用效應(yīng)，簡稱互作。它反映一個因素的各水平在另一因素的不同水平中反應(yīng)不一致的現(xiàn)象。如此例中，N與P的互作效應(yīng)可以用下面的四個圖來表示。P2P1N1N2P2P1N1N2P2P1N1N2P2P1N1

5、N2（8-8）/2=0或（6-6）/2=0無互作（12-8）/2=2或（10-6）/2=2（4-8）/2=-2（-2-8）/2=-5負(fù)互作正互作負(fù)互作四、總體與樣本：農(nóng)業(yè)試驗(yàn)的實(shí)質(zhì)總體：總體：是指研究對象的全部個體?？傮w分為有限總體和無限總體。如研究泰山小麥一號的株高，那么所有泰山小麥一號的株高構(gòu)成一個總體。樣本：樣本：從總體中抽出的一部分個體叫樣本。樣本中所包含的個體數(shù)目叫樣本容量。總體有限總體無限總體總體中包含的個體是有限的。如一個玉米田的所有果穗，一個畜群的頭數(shù)等。總體中的個體是無限個。如某一品種粒重，一塊農(nóng)田中小麥的株數(shù)。一、試驗(yàn)種類（1）單因素試驗(yàn)：在同一試驗(yàn)中只研究某一因素的若干處

6、理稱為單因素試驗(yàn)。 （2）多因素試驗(yàn)：在同一試驗(yàn)中同時研究兩個或兩個以上的因素，各個因素都分為不同水平。 （3）綜合性試驗(yàn)：綜合試驗(yàn)方案是把若干因素的不同水平組在合在一起，構(gòu)成一個整體，形成一個綜合因子，由此構(gòu)成一項(xiàng)試驗(yàn)處理，與另外一個綜合因子進(jìn)行比較 的試驗(yàn)。第二章二、試驗(yàn)計劃的擬定1. 試驗(yàn)課題名稱： 2. 試驗(yàn)?zāi)康募捌湟罁?jù)： 3. 試驗(yàn)方案： 4. 試驗(yàn)單元的數(shù)量和要求5. 試驗(yàn)設(shè)計方法： 6. 試驗(yàn)觀察和記載的項(xiàng)目與方法： 7. 試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計分析方法： 8. 試驗(yàn)所需的條件、設(shè)備和經(jīng)費(fèi)： 9. 試驗(yàn)的時間、地點(diǎn)及工作人員： 10.試驗(yàn)預(yù)期結(jié)果以及試驗(yàn)成果的鑒定： 三、試驗(yàn)方案的擬定試

7、驗(yàn)方案：試驗(yàn)方案：是根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮鸵笏鶖M定的一組試驗(yàn)處理或處理組合的總稱。1. 力求簡潔明確，避免繁雜2. 試驗(yàn)方案中各處理間要遵守唯一差異原則3. 試驗(yàn)因素水平之間的級差要適當(dāng)4. 試驗(yàn)方案中應(yīng)設(shè)置比較的基準(zhǔn)對照5. 擬定試驗(yàn)方案時應(yīng)對所研究的問題進(jìn)行考察與調(diào)研：擬定試驗(yàn)方案時應(yīng)對研究課題的歷史與現(xiàn)狀有所了解。哪些問題已解決，哪些問題尚未解決。同時還應(yīng)估計到所研究的課題的預(yù)期效果，做到心中有數(shù)。一、科學(xué)試驗(yàn)的特點(diǎn)（一）食品科學(xué)試驗(yàn)的特點(diǎn)1. 食品原料的廣泛性2. 生產(chǎn)工藝的多樣性3.加工質(zhì)量控制的重要性（二）農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗(yàn)的特點(diǎn)1. 試驗(yàn)的研究對象和材料是生物體本身，以農(nóng)作物為主，包括昆蟲、

8、病菌、土壤微生物、雜草等，由農(nóng)作物本身來直接檢測試驗(yàn)的效果，這是農(nóng)業(yè)試驗(yàn)的重要特點(diǎn)。由于自然界的生物體往往是一個具有多種遺傳變異的群體，因而試驗(yàn)材料本身就存在產(chǎn)生試驗(yàn)誤差的多種因素。2. 田間試驗(yàn)是在開放的自然條件下進(jìn)行的。第二章二、試驗(yàn)誤差的概念和類型 試驗(yàn)誤差：試驗(yàn)誤差：這種使觀察值偏離試驗(yàn)處理的真實(shí)值的偶然影響稱為試驗(yàn)誤差，或叫誤差。 1. 系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)誤差：指在相同的條件下，多次測量同一量時，誤差的絕對值和符號保持恒定，在條件改變時，則按某一確定的規(guī)律變化的誤差。系統(tǒng)誤差是可以消除的。2. 隨機(jī)誤差：隨機(jī)誤差：或叫偶然誤差：指在相同條件下多次測量同一量時，誤差的絕對值和符號的變化，時大時小，時正時負(fù)，沒有確定的規(guī)律。偶然誤差是無法消除的。三、試驗(yàn)誤差的來源1. 試驗(yàn)材料固有的差異： 2. 測試方法3. 儀器設(shè)備及試劑4. 試驗(yàn)環(huán)境條件5.試驗(yàn)操作四、試驗(yàn)誤差的控制途徑1. 選擇同質(zhì)一致的試驗(yàn)材料2. 改進(jìn)操作和管理技術(shù)，使之標(biāo)準(zhǔn)化3. 控制引起差異的外界主要因素 一、試驗(yàn)計劃的評價1. 試驗(yàn)?zāi)康囊鞔_ 2. 試驗(yàn)條件要有代表性 二、試驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論的評價1. 結(jié)果要可靠 準(zhǔn)確度：準(zhǔn)確度：觀察值與真實(shí)值的接近程度。 精確度：精確度：觀察值彼此接近的程度。 2. 試驗(yàn)結(jié)果要能夠重演 第二章一、重復(fù)原則重復(fù)原則重復(fù)：重復(fù)：試驗(yàn)中同一處理試驗(yàn)的次數(shù)叫重