試驗(yàn)設(shè)計(jì)基本知識

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本知識、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本知識、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要求、實(shí)驗(yàn)誤差及其控制方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本知識、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本知識、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是生物學(xué)研究的重要工具。常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括比較設(shè)計(jì)(鄰比設(shè)計(jì)和互比設(shè)計(jì))、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)、拉丁方設(shè)計(jì)、裂區(qū)組設(shè)計(jì)和正交設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也可以分為野外實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和室內(nèi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識田間實(shí)驗(yàn)的研究對象和材料是生物本身，實(shí)驗(yàn)效果直接由作物或其他生物自身的反應(yīng)來檢測。野外實(shí)驗(yàn)是在開放的自然條件下進(jìn)行的，野外實(shí)驗(yàn)中環(huán)境條件的差異容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。室內(nèi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究人員通過大量實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)理論或證實(shí)假設(shè)的一系列操作。測試設(shè)計(jì)的基本

2、概念在測試中，測試指標(biāo)是根據(jù)測試目的選擇的，不同的測試目的選擇不同的測試指標(biāo)。例如，在調(diào)查不同土壤條件對植物地上生物量的影響時，地上生物量是實(shí)驗(yàn)指標(biāo)；小麥產(chǎn)量是研究不同施肥配方對小麥產(chǎn)量影響的試驗(yàn)指標(biāo)。1。索引變量、基本概念。測試指標(biāo)可分為兩類：定量指標(biāo)和定性指標(biāo)。數(shù)量指數(shù)：可以用數(shù)量表示的指數(shù)。如干草產(chǎn)量、土壤酸堿度等。定性指標(biāo)：不能用數(shù)量表示的指標(biāo)。如玉米品種和牧草的適口性。根據(jù)不同的測試目的，可以選擇一個測試指標(biāo)，也可以同時選擇多個測試指標(biāo)，前者稱為單指標(biāo)測試，后者稱為多指標(biāo)測試。1、指標(biāo)變量、的基本概念和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可能影響指標(biāo)的條件稱為試驗(yàn)因素。例如，在調(diào)查不同土壤條件對植物地上生物量

3、、土壤堅(jiān)實(shí)度、土壤濕度、土壤質(zhì)地等的影響時。都是影響地上生物量的因素。數(shù)量因素：數(shù)值在一定的區(qū)間內(nèi)可以連續(xù)變化。定性因素：只能采取有限的類別。2、測試因素、的基本概念，在測試設(shè)計(jì)中，為了考察測試因素對測試指標(biāo)的影響，測試因素應(yīng)該處于不同的狀態(tài)，而測試因素的不同狀態(tài)稱為因素水平。例如，反應(yīng)溫度是因子A，其值范圍是100-200。如果在此范圍內(nèi)選擇150、165和180進(jìn)行測試，這些溫度稱為因子A的水平.3、水平因子、的基本概念，測試處理是指不同水平的各測試因子的組合。因此，實(shí)驗(yàn)治療也被稱為橫向聯(lián)合或因素聯(lián)合治療。(治療次數(shù)等于參與試驗(yàn)的因素和水平的乘積。)例如，在三因素三水平試驗(yàn)中有333=27

4、個處理。4。因子水平、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本要求、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本要求、現(xiàn)場試驗(yàn)基本要求：試驗(yàn)?zāi)康拿鞔_；測試條件應(yīng)具有代表性；測試結(jié)果應(yīng)可靠；測試結(jié)果可重復(fù)。室內(nèi)試驗(yàn)的基本要求：合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；實(shí)驗(yàn)室儀器的精細(xì)操作；相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)方法可以用來分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。測試誤差及其控制方法，測試誤差及其控制方法，1。測試誤差的概念，測試測量值(觀察值)和理論真值(客觀存在的精確值)之間的差異。意外誤差：由于意外因素或其他不可控制的環(huán)境條件，觀察值偏離真實(shí)值的部分。系統(tǒng)誤差：在一個測試中，某個治療或幾個治療的觀察值被反復(fù)定向，這是高或低。注意：系統(tǒng)錯誤主要是由主觀因素造成的，因此可以消除系統(tǒng)錯誤。隨機(jī)誤差是無法消除的，但只要

5、我們知道測試誤差的來源并采取相應(yīng)的措施，就可以減少測試誤差，提高測試的準(zhǔn)確性。測試誤差及其控制方法，2，測試數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在實(shí)驗(yàn)研究中，獲得的測試結(jié)構(gòu)(數(shù)據(jù))總是不同的，即使在相同的條件下進(jìn)行測試，獲得的測試數(shù)據(jù)也不完全相同。任何測試結(jié)果都可以代表兩個部分的總和，即X=m e m:受控因素對測試指標(biāo)影響的總和。(常數(shù))e:試驗(yàn)中不受控制的因素對試驗(yàn)指標(biāo)的影響之和也稱為試驗(yàn)誤差。(隨機(jī)變量)X:測試數(shù)據(jù)(隨機(jī)變量)，測試誤差及其控制方式，3。田間試驗(yàn)的誤差來源、試驗(yàn)材料的內(nèi)在差異、試驗(yàn)中農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理技術(shù)不一致造成的差異。實(shí)驗(yàn)過程中外部條件的差異、實(shí)驗(yàn)誤差及其控制方法?？刂铺镩g試驗(yàn)誤差的方法：田間試驗(yàn)

6、中引起差異的外部因素主要是土壤差異，為減少土壤差異引起的試驗(yàn)誤差，通常采取以下措施：選擇肥力均勻的試驗(yàn)場地，采用適宜的小區(qū)技術(shù)，精心選擇合適的試驗(yàn)單元，采用合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)誤差及其控制方法。試驗(yàn)地土壤肥力差異及其測定方法：1 .土壤肥力差異空白試驗(yàn)，2。土壤利用引起的土壤肥力差異，1。土壤肥力差異的類型，2。通過斑塊肥力差異減少土壤差異的措施，1。播種均勻或覆蓋綠肥，2。實(shí)驗(yàn)場地的輪流使用。測試誤差及其控制方法，6。試驗(yàn)地點(diǎn)的選擇，(1)應(yīng)具有代表性，并能代表試驗(yàn)結(jié)果在將來推廣的地區(qū)的自然條件和生產(chǎn)條件。(2)土壤肥力均勻，地勢平坦。(3)位置適當(dāng)，避開樹木、高樓、交通要道和容易被畜禽破壞

7、的地方。測試誤差及其控制方法；7.室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的誤差來源：測試材料(質(zhì)量和純度不一致，不同批次的產(chǎn)品)；測試儀器和設(shè)備(精度、磨損和未校正)；測試環(huán)境條件(溫度、濕度、氣壓等)；測試操作(操作者的習(xí)慣、質(zhì)量和經(jīng)驗(yàn))；8.室內(nèi)測試誤差選擇純合一致的測試材料，完善運(yùn)行管理體系，使之規(guī)范化，精心選擇測試單位，采用合理的測試設(shè)計(jì)，測試誤差及其控制方法，9。測試誤差的特點(diǎn)是，小誤差比大誤差有更多的機(jī)會，正負(fù)誤差的次數(shù)大致相等。當(dāng)測試數(shù)量足夠時，誤差的平均值趨于零，這可以通過增加測試數(shù)量來減少。隨機(jī)誤差是不可避免的。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是減少實(shí)驗(yàn)誤差，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度和精

8、密度，使研究者能夠從實(shí)驗(yàn)中獲得無偏的處理平均值和實(shí)驗(yàn)誤差的估計(jì)值，從而做出正確有效的比較。為了有效控制和減少試驗(yàn)誤差，田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)必須遵循以下三個基本原則：重復(fù)、隨機(jī)和局部控制、試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則、重復(fù)原則，重復(fù)次數(shù)是試驗(yàn)中相同處理下種植的地塊數(shù)。重復(fù)的功能(1)估計(jì)測試誤差(2)減少低測試誤差和提高測試的準(zhǔn)確性；3-4次適合現(xiàn)場試驗(yàn)；5-6倍適合室內(nèi)試驗(yàn)；試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則，隨機(jī)布置的原則，隨機(jī)布置是指在哪個試驗(yàn)區(qū)域布置一種處理或處理的組合，這是由沒有主觀影響的隨機(jī)方法確定的。隨機(jī)排列的效果：(1)避免系統(tǒng)誤差；(2)將隨機(jī)排列和重復(fù)相結(jié)合，可以得到無偏的實(shí)驗(yàn)誤差估計(jì)。隨機(jī)排列法：隨機(jī)數(shù)表法

9、、抽彩法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則、局部控制原則，局部控制是指控制不同區(qū)域的非加工因素，使這些非加工因素對治療的影響能夠最大程度的一致。局部控制的效果可以有效地減少因試驗(yàn)點(diǎn)生育力差異造成的試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則、局部控制原則和局部控制方法將實(shí)驗(yàn)場地分成等于重復(fù)次數(shù)的塊，每個處理在一個塊中只發(fā)生一次，塊中細(xì)胞的數(shù)量等于處理的次數(shù)。注意：劃分地塊時，地塊的長邊應(yīng)垂直于肥力梯度，地塊的長邊應(yīng)平行于肥力梯度。試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則是，試驗(yàn)區(qū)面積和試驗(yàn)誤差隨試驗(yàn)區(qū)面積的增加而減小，但當(dāng)試驗(yàn)區(qū)面積增加時，誤差會有一定程度的減小，因此試驗(yàn)區(qū)面積不能無限增加。試驗(yàn)小區(qū)面積的確定：作物種類、試驗(yàn)類

10、型、試驗(yàn)環(huán)境差異(如邊際效應(yīng)或生長競爭)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則、試驗(yàn)小區(qū)面積、小區(qū)形狀、矩形小區(qū)長寬比：3-10:1注：當(dāng)土壤肥力呈梯度變化時，小區(qū)方向必須使長邊平行于肥力變化方向，塊方向垂直于肥力梯度方向。當(dāng)邊際效應(yīng)較大時，使用方形單元格更有利。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則，對照原則，對照是治療的比較標(biāo)準(zhǔn)，用CK(check)表示。(1)衡量加工的優(yōu)缺點(diǎn)。(2)評估和糾正測試單元的差異。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則，在室內(nèi)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)設(shè)立對照組。單因素變量原理：控制其他因素不變，只改變一個變量，觀察其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。平行重復(fù)原理：控制某一因素的變化范圍，在相同條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，提出數(shù)據(jù)采集方法，實(shí)驗(yàn)組織