第1章試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理-緒論

食品試驗設(shè)計

與分析

沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院程玉來2011.8.20

第一章緒論試驗（實驗）：根據(jù)一定目的，運(yùn)用必要的手段，在人為控制的條件下，觀察研究事物本質(zhì)和規(guī)律的一種實踐活動。設(shè)計：①根據(jù)一定目的要求，預(yù)先制定方案、圖樣等的一系列過程。②在有限的時空內(nèi)，在特定的物質(zhì)條件下，人們?yōu)闈M足一定需求而進(jìn)行的一種創(chuàng)造性思維活動的實踐過程。

1、試驗設(shè)計：

是研究如何合理地安排試驗方案以及有效地獲得數(shù)據(jù)資料的方法。2、試驗（數(shù)據(jù)）分析：

是將已經(jīng)獲得的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析，對所關(guān)心的問題作出盡可能精確的判斷。

通過科學(xué)地分析處理試驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，從而盡快獲得最優(yōu)方案的目的，達(dá)到解決生產(chǎn)中和科學(xué)研究中的實際問題。

它要求除具備概率論、數(shù)理統(tǒng)計和線性代數(shù)等基礎(chǔ)知識外，還應(yīng)有較深和較廣的專業(yè)加知識豐富的實際經(jīng)驗。只有這三者緊密地結(jié)合起來，才能取得良好的效果。§1.1試驗設(shè)計與分析的作用和意義需求（新產(chǎn)品、新工藝、新材料、新品種）

﹖試驗設(shè)計設(shè)計試驗方案、安排試驗取得有效的數(shù)據(jù)

試驗分析采用不同分析方法結(jié)論是否顯著、能否滿足需求試驗設(shè)計：提供試驗或調(diào)查設(shè)計的方法。

廣義的試驗設(shè)計是指試驗研究的課題設(shè)計，亦即整個試驗計劃的擬定。

狹義的試驗設(shè)計主要是指試驗單位(如食品貯藏試驗中心的包裝件)的選取、重復(fù)數(shù)目的確定、試驗單位的分組和試驗處理的安排。

通常講的試驗設(shè)計主要指的是狹義的試驗設(shè)計。合理的試驗設(shè)計能控制和降低試驗誤差，提高試驗的精確性，為統(tǒng)計分析獲得試驗處理效應(yīng)和試驗誤差的無偏估計提供必要的數(shù)據(jù)。

試驗研究中常用的試驗設(shè)計方法有完全隨機(jī)設(shè)計、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計、正交設(shè)計、均勻設(shè)計、回歸正交設(shè)計和混料設(shè)計等。試驗分析：提供整理，分析資料的方法。

整理資料的基本方法是根據(jù)資料的特性將其整理成統(tǒng)計表，繪制成統(tǒng)計圖。通過統(tǒng)計表與統(tǒng)計圖可以大致看到資料集中，分散的情況，并利用所收集的數(shù)據(jù)資料計算出幾個統(tǒng)計量，以表示該資料的數(shù)量特征，估計相應(yīng)的總體參數(shù)。

統(tǒng)計分析的內(nèi)容很多，最重要的是差異顯著性檢驗，亦即假設(shè)檢驗。通過抽樣調(diào)查或控制試驗獲得的是具有變異的資料。產(chǎn)生變異的主要原出是什么？是由于比較的處理間(如不同原料，不向工藝、不同配比間)的實質(zhì)性差異，還是由于無法控制的偶然因素所引起?顯著性檢驗的目的就在于承認(rèn)并盡量排除無法控制的偶然因素的干擾將處理間是否存在本質(zhì)差異揭示出來。顯著性檢驗的方法很多，有t檢驗，方差分析，c2

檢驗等。§1.2試驗設(shè)計與分析的發(fā)展和應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計是應(yīng)用概率論的基本理論，而試驗設(shè)計與分析則是數(shù)理統(tǒng)計的重要分支和組成部分。因此試驗設(shè)計與分析是在概率論和數(shù)理統(tǒng)計的基礎(chǔ)上不斷完善和發(fā)展起來的。早在17世紀(jì)，隨機(jī)試驗是與擲硬幣和擲骰子等游戲緊密聯(lián)系在一起的。在20世紀(jì)初，英國生物統(tǒng)計學(xué)家費(fèi)歇（R．A．Fisher）在統(tǒng)計學(xué)的基礎(chǔ)上首創(chuàng)了“試驗設(shè)計”方法。在農(nóng)業(yè)、生物學(xué)和遺傳學(xué)等方面都取得了豐碩成果，使農(nóng)業(yè)大幅度增產(chǎn)。二次世界大戰(zhàn)后，日本從英．美引進(jìn)了這一技術(shù)。于1949年日本的田口玄一博士在試驗設(shè)計的基礎(chǔ)上創(chuàng)造了“正交試驗設(shè)計”方法。1952年田口玄一在日本東海電報公司運(yùn)用

L27（313）正交表進(jìn)行正交試驗取得成功；之后，在日本工業(yè)生產(chǎn)中得到了迅速推廣。僅在1952年至l962年的10年中．試驗達(dá)到了100萬項。其中三分之一的項目都取得了十分明顯的效果，我國從50年代開始研究“試驗沒計”這門科學(xué)，60年代未中國科學(xué)院統(tǒng)計數(shù)學(xué)研究室在“正交試驗設(shè)計”的觀點(diǎn)、理論和方法上部有新的創(chuàng)見，編寫了一套較為適用的正文表。創(chuàng)立了簡單易懂的“正交試驗設(shè)計”法。1973年以來，許多科研，生產(chǎn)單位和大專院校應(yīng)