实验二单因子实验2
2K因子实验设计(ppt文档)
＋1
－1
－1
为”－1” 。
－1
＋1
－1
将第二个水平值设计定称为”
＋1
＋1
－1
高水平(High Level)”，并且编 码为”＋1” 。
－1
－1
＋1
三个因子的实验组合的顺序如右表 ＋1
－1
＋1
所示。
－1
＋1
＋1
右表称为对比差异表(Table of Contrasts) 。
＋1
＋1
＋1
I05_Page8
在 2 ×2 ×2 ×2 ×2 ×2实验中有多少因子和几个水平？ 全因子实验中有多少种实验组合？
在 28实验中有多少因子和几个水平？有多少种实验组合？
2k 在 2k因子实验中有多少因子和几个水平？ 有多少种实验组合？
I05_Page3
图例说明：23因子设计
假设A、B与C三个因子均为两水平，所以组合而成的全因子实
I05_Page6
实验设计指南
研究显著的交互作用 (P-value 值＜0.05) –从最高阶着手 功能选单：StatDOEFactorialFactorial Plots
研究显著的主效应 (P-value 值＜0.05) 功能选单：StatDOEFactorialFactorial Plots
－1 ＋1 －1
45
＋1 ＋1 －1
49
－1 －1 ＋1
43
＋1 －1 ＋1
46
－1 ＋1 ＋1
45
＋1 ＋1 ＋1
49
I05_Page11
用坐标图说明主效应
因变数 (HRC)
温度的主效应
48
ResponseA高 47.25
单因子杂交实验报告
单因子杂交实验报告单因子杂交实验报告引言：杂交是生物学中一种重要的研究方法，通过将两个不同的个体进行交配，观察其后代的表现，可以揭示遗传规律和基因的传递方式。
本实验旨在通过单因子杂交实验，探究遗传因子对性状表现的影响，并验证孟德尔的遗传定律。
实验材料与方法：1. 实验材料：本实验使用豌豆为实验材料，选取具有明显性状差异的两个纯合系（纯合系A 和纯合系B），分别为绿色豌豆和黄色豌豆。
2. 实验方法：（1）杂交：将纯合系A的花粉授粉到纯合系B的雌蕊上，得到F1代。
（2）自交：将F1代的花粉授粉到F1代的雌蕊上，得到F2代。
结果与讨论：1. F1代的表现：经过杂交后，观察到F1代的豌豆全部呈现出绿色。
这与孟德尔的第一定律（也称为分离定律）相符，即杂交后代的表现由一方的性状主导，另一方的性状被隐性遮蔽。
2. F2代的表现：观察到F2代的豌豆出现了绿色和黄色两种颜色。
根据观察数据，绿色豌豆的数量约为黄色豌豆的3倍。
这一结果符合孟德尔的第二定律（也称为分离定律），即在自交后代中，显性性状和隐性性状以3:1的比例出现。
3. 遗传比例的解释：根据孟德尔的遗传定律，我们可以推断F1代的绿色豌豆是由纯合系A的显性基因与纯合系B的隐性基因组合而成。
而在F2代的自交过程中，绿色豌豆可能有两种基因型（AA和Aa），而黄色豌豆只有一种基因型（aa）。
因此，绿色豌豆的出现频率是黄色豌豆的3倍。
4. 遗传规律的解释：通过本实验的结果，我们可以解释遗传规律中的“分离”和“组合”现象。
在杂交过程中，两个纯合系的基因组合，使得F1代的表现只有一种性状。
而在F2代的自交过程中，基因重新组合，导致显性和隐性性状以一定比例出现。
结论：通过单因子杂交实验，我们验证了孟德尔的遗传定律，并揭示了遗传因子对性状表现的影响。
实验结果表明，遗传因子的传递方式符合孟德尔的第一和第二定律，即性状的表现受到显性和隐性基因的控制。
本实验为遗传学的研究提供了基础，也为农业育种和人类遗传疾病的研究提供了参考。
全因子实验和部分因子实验设计说明书
11900 12890 12100 10900
13930 10210
8300
9500
12400 10290
8965
9640
三因素两水平试验设计例
三因素两水平试验设计是实际中比较常见的设 计案例,熟练掌握它对实战具有极强的指导作用.本 节将以一个三因素二水平试验设计案例来详细讨论 本类设计.
滑轨滚珠成型过程改善案例 某公司专业生产精密滑轨,在全球气动元件市 场占有30%的份额,并享有良好的声望.但半年前公 司应市场需求开发的一种滑轨的滑动力不够稳定, 有部分产品超过规格.公司根据市场反馈,紧急组织 人员进行分析改进.改善小组经过调查分析,决定通 过试验设计进行改善.
-1
-1
+1
+1
3
-1 +1 -1
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4
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-1 +1 +1
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+1 +1 +1 +1
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+1
+1
无交互作用设计及交互作用设计
上表中交互作用列中的数据是由相关因子相乘得到, 如试验1中:
小组的试验设计策划如下
DOE 试验计划表
项目负责人: 张军 项目 冰箱服务请求问题改善
第二章单因子试验设计
f n r ．第二个平方和 3、Tukey法〔HSD法或称图基 q 检验〕
在一个实验中e只调查一个因子A及其r个程度A1，A2，… ，Ar．
1〕偏度、峰度、Q-Q图、正态概率纸检验
• 若取显著性水平 =0.05．查表可得 F0.95 (3,20) 3.10 ．
• 由于 F>3.10，故应拒绝原假设 H 0 ，即认为四种绿茶的叶酸平
均含量有显著差异．
• 从 方 差 分 析 表 上 还 可 以 获 得 2 的 无 偏 估 计 ˆ 2 =2.09 ，
ˆ 2.09 =1.45．
• 误差均方 MSe 是 2 的无偏估计。
F检验
可以证明：在原假设 H 0 成立下，两个均方之比服从 F 分
布，即
F MS A ~ F (r 1, n r) ． MS e
此 F 是用来检验原假设 H 0 成立与否的检验统计量。
当原假设 H0 成立时，两个均方都是 2 的无偏估计，其比 值 F 不会过大；当原假设 H0 不成立时，分子的均方 MS A 是 2
单因子试验共有 n m1 m2 mr 个数据，其总平均值为
y 1 n
r i1
mi
yij
j 1
这 n 个数据的波动可用总偏差平方和 ST 表示：
r mi
ST
( yij y)2， fT n 1．
i1 j1
对 ST 中每一项插入 yi 二项，利用代数运算，可把 ST 分解为
如下两个平方和
平方和
r mi
Q
(yij i)2
教育实验法的类型
教育实验法的类型1.根据实验控制程度以及实验内外效度可分为前实验、真实验和准实验（1）前实验：可以用于观察比较但控制程度较弱的实验，缺乏控制无关因子的措施，内外效度较差且不太规范；（2）真实验：对所有可能会影响实验效果的因素都作了充分的控制的实验，能随机分派被试，保证各组被试等值，有效操纵自变量及严格控制无关变量，内外效度非常高；（3）准实验：与真实验的设计有些类似，但它不能随机分派被试，也不能完全控制无关因子，无法避免误差，只能尽可能的加强条件控制，内部效度存在一定的问题；2.根据实验是否具有开创性，可将实验研究分为开创性实验、验证性实验和改造性实验（1）开创性实验：指前人从未做过的实验，具有开创性；（2）验证性实验：指前人已经做过的实验，研究者按照相同的方法重复进行，包括第一轮实验后的第二论实验；（3）改造性实验：指在别人曾经做过的实验的基础上，根据本地、本单位实际加以充实、改进的实验；3.根据课题覆盖区域的大小，可分为单科单项实验、多科实验和整体实验（1）单科单项实验：指一门学科或一项专门性的教育活动的实验；（2）多科实验：指包括两门及两门以上学科的一项或多项教育活动的实验；（3）整体实验：指运用系统和整体的现代思维方法，研究整体内部各要素及其组成结构的改革，以求整体功能最优化的教育实验；4.根据实验因子的多少，可分为单因子实验、双因子实验和多因子实验（1）单因子实验：只操纵一个实验因子从而考察其效果的实验（2）双因子实验：在实验过程中操纵两个实验因子从而考察其效果的实验；（3）多因子实验：在实验中施加了三个及以上实验因子的实验；5.按实验场地的不同可分为实验室实验和自然实验（1）实验室实验：在人为创造的高度控制的环境中进行实验；（2）自然实验：在实际自然的情景中进行实验，只能尽可能的控制无关变量，实验时间较长，便于推广，其中教育实验主要采用自然实验法，因为实验对象和和实验环境很难作到充分严密的控制。
单因子试验设计课程设计
单因子试验设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单因子试验设计的概念与意义；2. 掌握单因子试验设计的基本步骤与方法；3. 学会运用统计学知识对单因子试验数据进行处理和分析。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立设计简单的单因子试验方案；2. 能够运用统计学方法，对单因子试验数据进行合理的处理和分析；3. 能够通过实例分析，提高解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学研究产生兴趣，激发探索精神；2. 培养学生严谨、客观、实事求是的态度，提高学生的科学素养；3. 引导学生认识到单因子试验设计在实际生活中的应用，培养学生的实践意识。
课程性质分析：本课程属于实验设计与统计学领域，旨在帮助学生掌握单因子试验设计的基本原理和方法，培养学生运用统计学知识解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生具备一定的数学基础和统计学知识，具有一定的实验操作能力。
在此基础上，通过本课程的学习，学生能够进一步提高实验设计和数据处理能力。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力；2. 突出重点，难点分散，确保学生掌握单因子试验设计的核心知识；3. 注重启发式教学，引导学生主动思考，提高学生的问题解决能力。
二、教学内容1. 单因子试验设计的基本概念- 试验因子的选取与分类- 单因子试验设计的类型及特点2. 单因子试验设计的方法与步骤- 试验方案的制定- 试验操作与数据收集- 数据处理与分析3. 单因子试验设计的统计分析- 描述性统计分析- 假设检验与推断性分析- 方差分析在单因子试验中的应用4. 实例分析与练习- 案例分析：经典单因子试验案例介绍- 练习：设计简单的单因子试验方案，并进行数据处理与分析教材章节关联：本教学内容与教材中“实验设计与分析”章节相关，涵盖了单因子试验设计的基本概念、方法与统计分析等内容。
教学进度安排：1. 基本概念与类型：2课时2. 设计方法与步骤：3课时3. 统计分析：3课时4. 实例分析与练习：3课时教学内容确保科学性和系统性，以培养学生的实际操作能力和问题解决能力为目标，注重理论与实践相结合，使学生在掌握单因子试验设计的基础上，能够将其应用于实际问题中。
实验指导书(DOE)
试验设计（DOE）实验指导书周娟编中国计量学院质量与安全学院二○○九年十月学生实验守则1 学生必须在规定时间内参加实验，不得迟到、早退。
2 学生进入实验室后，不准随地吐痰、抽烟和乱抛杂物，保持室内清洁和安静。
3 实验前应认真阅读实验指导书，复习有关理论并接受教师提问检查，一切准备工作就绪后，须经指导教师同意后方可动用仪器设备进行实验。
4 实验中，认真执行操作规程，注意人身和设备安全。
学生要以科学的态度进行实验，细心观察实验现象、认真记录各种实验数据，不得马虎从事，不得抄袭他人实验数据。
5 如仪器发生故障，应立即报告教师进行处理，不得自行拆修。
不得动用和触摸与本次实验无关的仪器与设备。
6 凡损坏仪器设备、器皿、工具者，应主动说明原因，书写损坏情况报告，根据具体情节进行处理。
7 实验完毕后，将计量器具和被测工件整理好，认真填写实验报告（包括数据记录、分析与处理，以及绘制必要的图形）。
前言本实验指导书是《试验设计（DOE）》课程的配套实验教材。
《试验设计（DOE）》是工程技术与统计学相结合的学科，主要包括两部分内容，第一是对试验进行科学有效的设计，第二是对试验数据进行正确的统计分析，属于设计质量范畴。
《试验设计（DOE）》在质量设计和质量改进的过程中扮演了非常重要的角色，它是我们产品质量提高，工艺流程改善的重要保证。
实验设计技术已广泛被运用于从航天业到一般生产制造业的产品质量改善、工艺流程优化。
本课程的目的是希望学生能较为透彻地理解各种方法的设计思想及其实践过程，并能熟练运用。
试验设计（DOE）实验是《试验设计（DOE）》课程教学的必须实验环节。
其目的是加深学生对本课程所涉及的重要基本原理、基本方法的理解，并且锻炼学生的动手实践能力，使学生在后面的学习和工作中能够综合运用所学知识解决实际问题。
本课程要求学生提前阅读实验指导书，在教师指导下自己动手，亲自实践，边做边想，认真记录，并写出实验报告。
本实验指导书由于时间仓促，水平所限，难免有疏漏廖误之处，热切期望实验指导老师与学生能提出宝贵的意见，谢谢。
DOE分析步骤及2水平2因子实验设计讲座2
统计＞ DOE＞因子＞创建因子设计
用MINATAB进行演示
A:加热温度，低水平820 B:加热时间，低水平2 C:转换时间 ，低水平1.4 D:保温时间， 低水平50
高水平860（摄氏度） 高水平3（分钟） 高水平1.6（分钟）
高水平60（分钟）
精确地解释DOE
1、优分析 路径：数据＞排序 目的：预测因子在什么情况下对Y可能的影响
精确地解释DOE
4）模型本身有高次项但没加上
5）主效果都不显著交互显著---弯曲、失拟、S等值有问题， 原因可能是交互影响掩盖了主效果或本身主效果不显著
6）残差图中----残差对拟合值有有“漏斗型：或“喇叭 型”将Y 进行娈换
或对自变量诊断图中有弯曲加是自变量或直接进行RSM
精确地解释DOE
5、模型优化检测
浓度 1
32 38
Consistence 2 浓度2
54
24
步骤2：确定因子与水平
第二步: 说明所关注因子与水平，建立一个 Minitab实验数据表，将每个响应变量的数值置于 一列内。每个输入与输出列于不同的列。
❖ Stat > DOE > Create Factorial Design
选择
选择 “2”
10 5
1
-15
-10
-5
0
St a nda rdize d Effe ct
复制分析
Mean of Yield
Main Effects Plot (data means) for Y ield
catalyzer 44
consistence
42
40
38
36
34
单因子双因子试验的设计与分析
86.0
88.4
90.9
92.5
二、单因素方差分析
方差来源 偏差平方和 自由度 均方和 F值
因素A 误差e
S A 63.29
fA 3
f e 16
VA 21.10 F 3.46
Ve 21.10
Se 97.50
总和T
ST 160.79 fT 19
二、单因素方差分析
如果在试验中所要考察的影响指标的 因素有两个，这种试验为双因素试验， 可采用双因素方差分析方法。
二、单因素方差分析
设在一个试验中只考察一个因素A，它有r
个水平，在每一水平下进行m次重复试验， 其结果用 表示， Yi1 , Yi 2 , , Yim 。 试验结果数据如表所示： i 1,2,, r
i 1 r 2
这里乘以m是因为在每一水平下进行了m次试验。
二、单因素方差分析
(2)随机误差 :组内偏差平方和
S e (Yij Y i )
i 1 j 1
r
m
2
二、单因素方差分析
总偏差平方和 S 、组间偏差平方和 S A 以
T
及组内偏差平方和
之间满足关系 ： Se
ST S A S e
产地 数据（毫克） 7.9，6.2，6.6，8.6，8.9，10.1，9.6
A1
A2
A3 A4
5.7，7.5，9.8，6.1，8.4 6.4，7.1，7.9，4.5，5.0，4.0 6.8，7.5，5.0，5.3，6.1，7.4
在一个单因子实验中，因子A有两个水平， 每个水平下各重复4次，并经计算得
三、双因素方差分析
检验两个因素对试验结果有无影响。
DOE分析步骤和2水平2因子实验设计的讲座2
8
太钢矿业公司六西格玛管理黑带培训教材
精确地解释DOE
4、判断模型是否需要改进 1）全部因子不显著---本身进入DOE的因子不正确、因子主
观性太强、因子本身没找全、因子筛选过简单、因子水平 范围太窄
2）遗漏了关键因子—重新进入DOE查找因子
3）没有对因子进行剥离---在各项效应系数分析中不显著的 主效应和交互效应应剥离，注意：如果一个高阶项显著则 此高阶项中所包含的低阶项也应被包含在模型中
9
太钢矿业公司六西格玛管理黑带培训教材
精确地解释DOE
4）模型本身有高次项但没加上
5）主效果都不显著交互显著---弯曲、失拟、S等值有问题， 原因可能是交互影响掩盖了主效果或本身主效果不显著
Menu: Stat>DOE>Factorial Plots
26
太钢矿业公司六西格玛管理黑带培训教材
步骤8：交互作用图
Mean
备注：
Interaction Plot (data means) for Yield
55 50
在有些实验中，我们发现对 catalyzer -1 1
45
于其他因子的不同水平，一
但 AB 交互作用是最大的因素， 然后才是压力和温度
图中无标识显示统计显著性
23
太钢矿业公司六西格玛管理黑带培训教材
步骤8：主效果图
Menu: Stat>DOE>Factorial Plots
24
太钢矿业公司六西格玛管理黑带培训教材
步骤8：主效果图
实验二——物理因子治疗文书
实验二物理因子治疗文书
一、实验目的
1. 掌握物理因子治疗文书的主要内容和书写要求。
2. 熟悉物理因子治疗种类及参数。
3. 了解物理因子之间以及物理因子治疗与药物治疗之间的综合应用。
二、实验器材
1. 教科书
2. 医院康复科物理治疗单
三、实验方法
1. 介绍物理因子治疗文书书写的目的。
2. 介绍物理因子治疗单的基本内容和要求。
3. 介绍选择治疗的物理因子时的注意事项。
四、实验报告
张某，男，34岁，工人。
因“不慎跌倒后出现右手腕不能上抬2天”为主诉就诊。
查体：腕背伸肌肌力1~2级，伸指肌肌力2级，双侧肱二头肌、肱三头肌对称引出桡骨膜反射减弱，诊断为右侧桡神经损伤。
应选择哪一种低频电疗法对患者进行治疗？
1. 绘制一份上述低频电疗法的物理因子治疗单。
2. 问答题：在选择治疗的物理因子时应该注意什么？。
教育实验法的类型
教育实验法的类型1.根据实验控制程度以及实验内外效度可分为前实验、真实验和准实验（1）前实验：可以用于观察比较但控制程度较弱的实验，缺乏控制无关因子的措施，内外效度较差且不太规范；（2）真实验：对所有可能会影响实验效果的因素都作了充分的控制的实验，能随机分派被试，保证各组被试等值，有效操纵自变量及严格控制无关变量，内外效度非常高；（3）准实验：与真实验的设计有些类似，但它不能随机分派被试，也不能完全控制无关因子，无法避免误差，只能尽可能的加强条件控制，内部效度存在一定的问题；2.根据实验是否具有开创性，可将实验研究分为开创性实验、验证性实验和改造性实验（1）开创性实验：指前人从未做过的实验，具有开创性；（2）验证性实验：指前人已经做过的实验，研究者按照相同的方法重复进行，包括第一轮实验后的第二论实验；（3）改造性实验：指在别人曾经做过的实验的基础上，根据本地、本单位实际加以充实、改进的实验；3.根据课题覆盖区域的大小，可分为单科单项实验、多科实验和整体实验（1）单科单项实验：指一门学科或一项专门性的教育活动的实验；（2）多科实验：指包括两门及两门以上学科的一项或多项教育活动的实验；（3）整体实验：指运用系统和整体的现代思维方法，研究整体内部各要素及其组成结构的改革，以求整体功能最优化的教育实验；4.根据实验因子的多少，可分为单因子实验、双因子实验和多因子实验（1）单因子实验：只操纵一个实验因子从而考察其效果的实验（2）双因子实验：在实验过程中操纵两个实验因子从而考察其效果的实验；（3）多因子实验：在实验中施加了三个及以上实验因子的实验；5.按实验场地的不同可分为实验室实验和自然实验（1）实验室实验：在人为创造的高度控制的环境中进行实验；（2）自然实验：在实际自然的情景中进行实验，只能尽可能的控制无关变量，实验时间较长，便于推广，其中教育实验主要采用自然实验法，因为实验对象和和实验环境很难作到充分严密的控制。
二因子二水平的实验设计
二因子二水平的实验设计你有没有过这样的体验？当你在解决一个复杂问题时，感觉自己像是在黑暗中摸索。
没错，这种困惑感很常见，尤其是在实验设计中。
不过别担心，今天我们来聊聊一个很有用的工具——二因子二水平实验设计，让你轻松搞定各种实验问题。
什么是二因子二水平实验设计？要弄清楚这个概念，我们得从最基本的说起。
二因子二水平实验设计，顾名思义，就是有两个因子，每个因子都有两个水平。
你可以把“因子”想象成你要研究的两个不同的变量，“水平”则是这些变量的不同状态或设置。
比如说，你在做一个关于植物生长的实验。
你想研究“光照”和“水分”这两个因素对植物生长的影响。
那么，“光照”可能有“充足”和“不足”两个水平，“水分”则有“多”和“少”两个水平。
于是，我们就有了四种组合：充足光照加多水分、充足光照加少水分、不足光照加多水分、不足光照加少水分。
这样，你就能更全面地了解这些因素对植物的影响了。
为什么选择二因子二水平设计？1. 更高效的实验首先，二因子二水平设计能让你在相对少的实验次数下，得到更多的信息。
你不需要像那些复杂的设计一样花费大量的时间和精力。
这种设计方法很“高效”，让你能以最少的实验成本，获得最丰富的数据。
2. 发现交互效应其次，这种设计能帮助你发现因子之间的交互效应。
比如，在我们的植物实验中，你可能会发现光照和水分的交互效果大于单独影响。
这就是所谓的交互效应。
二因子二水平设计能帮助你了解这些微妙的关系，从而优化你的实验方案。
如何实施二因子二水平设计？1. 确定因子和水平首先，你需要明确你要研究的因子是什么。
比如在前面的植物生长实验中，我们的因子就是光照和水分。
接下来，确定每个因子的水平，例如光照有“充足”和“不足”两个水平，水分有“多”和“少”两个水平。
2. 设计实验接下来，你需要设计实验。
你可以使用一个简单的矩阵来安排实验组合。
每种组合都需要至少进行一次试验，以确保数据的可靠性。
例如，我们有四种组合，就需要分别测试这四种组合的效果。
二因子二水平的实验设计
二因子二水平的实验设计1. 什么是二因子二水平实验设计？嘿，大家好！今天我们要聊一个听上去可能有点儿复杂但其实并不难的东西——二因子二水平实验设计。
别被这名字吓到，其实它就是一种在实验中用来分析两个因素对结果影响的方法。
简单点儿说，就是我们在实验里用两个“开关”，每个“开关”有两个位置（开和关），然后看看这些“开关”的不同组合对实验结果有啥影响。
1.1 二因子的意思二因子就是有两个不同的因素（或者说变量）。
比如说，我们想研究水温和浇水量对植物生长的影响。
这里水温和浇水量就是两个因素。
1.2 二水平的意思二水平意思是每个因素有两个水平。
再回到刚才的例子，水温可以是“高”和“低”，浇水量可以是“多”和“少”。
这样就有了四种组合：高温多水、高温少水、低温多水、低温少水。
2. 为什么用这种设计？那这玩意儿有啥用呢？好吧，让我们来解开谜底。
这种设计的主要好处是能更全面地了解两个因素对结果的综合影响。
相较于只研究一个因素，二因子二水平设计能帮你更好地找到因素之间的互动关系。
2.1 看得更清楚用这种设计，你能看到每一个因素单独的影响，也能看到它们两个一起工作的效果。
这就像是你能看到单独的食材味道，也能尝到它们混合后的风味。
2.2 节省时间要是你一次只研究一个因素，那得做不少实验才行。
二因子二水平设计可以在同一轮实验中测试多个因素，省时省力，又能提供更多有用的信息。
3. 怎么做这个实验？好吧，说了那么多理论，我们来看看实际操作中该咋办。
其实，也没什么特别难的，跟做饭一样，只要按照步骤来就好。
3.1 制定实验计划首先，你得制定实验计划。
这一步就像是做饭前要准备好食材。
你得决定好要研究的两个因素是什么，每个因素的两个水平是什么。
这时候，别忘了写下所有可能的组合，比如水温和浇水量的四种组合。
3.2 实施实验接下来，就是实施实验。
按照之前制定的计划，逐一测试每个组合。
像做菜一样，你得按顺序搞定每一项。
记住要仔细记录每次实验的结果，因为这可是分析的关键。
因子分析实验报告
电子科技大学政治与公共管理学院本科教学实验报告（实验）课程名称：数据分析技术系列实验电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告学生：晨飞学号：27指导教师：高天鹏一、实验室名称：电子政务可视化实验室二、实验项目名称：因子分析三、实验原理使用SPSS软件的因子分析对数据样本进行分析相关分析的原理：步骤一：将原始数据标准化。
因子分析的第一步是主成分分析，将总量较多的因素通过线性组合的方式组合成几个因素，且这些因素之间相互独立。
步骤二：建立变量的相关系数矩阵RAnalyse->Dimention Ruduction-> Fctor ->Extraction->勾选Correlation matrix可以输出相关系数矩阵，相关系数矩阵计算了变量之间两两的pearson相关系数。
步骤三：适用性检验使用Bartlett球形检验或者KMO球形检验来检验样本是否适合进行因子分析。
评价标准：KMO检验用于检验变量间的偏相关系数是否过小，一般情况下，当KMO大于0.9时效果最佳，小于0.5时不适宜做因子分析。
Bartlett球形检验用于检验相关系数矩阵是否是单位阵，如果结论是不拒绝该假设，则表示各个变量都是各自独立的。
步骤四：根据因子贡献率选取因子，特征值和特征向量构建因子载荷矩阵A。
处于简化和抽取核心的思想，一般会按照某种标准选取前几个对观测结果影响较大的因素构建因子载荷矩阵，一般的标准是选取特征根大于1的因子。
并要求累积贡献率达到90%以上。
步骤五：对A进行因子旋转因子旋转的目的是使因子载荷矩阵的结构发生变化，使每个变量仅在一个因子上有较大载荷。
是将因子矩阵在一个空间里投影，使单个向量的投影在仅在一个变量的方向有较大的值，这样做可以简化分析。
步骤六：计算因子得分：计算因子得分是计算在不同样本水平下观测指标的水平的方式。
计算因子得分需要用到因子得分计算函数，这个计算的结果是无量纲的，仅表示各因子在这个水平下观测指标的值，这也是因子分析的目标，将不可观测的目标观测量用一个函数与可以观测的变量联系起来。
单因子检验方法
单因子检验方法单因子检验方法，也称为一元方差分析方法，是一种常用的统计方法，用于比较两个或多个样本之间的差异。
它可以帮助我们确定各组样本的均值是否存在显著差异，从而推断不同因素对样本的影响程度。
一、概述单因子检验方法是一种参数推断方法，广泛应用于实验设计、质量控制、社会科学研究等领域。
它的基本原理是通过计算组内变异和组间变异之间的比值来判断差异是否显著。
二、假设检验在单因子检验中，我们需要建立假设并进行假设检验。
通常，我们所研究的假设有两个：原假设（H0）和备择假设（H1）。
原假设（H0）：各组样本的均值之间不存在显著差异。
备择假设（H1）：各组样本的均值之间存在显著差异。
我们通过分析实际数据，并计算得到的统计量与临界值进行比较，从而进行假设检验。
三、方差分析表方差分析表是单因子检验中常用的工具，它可以帮助我们整理和分析数据，有效地进行参数推断。
方差分析表的主要内容包括组内平方和（SSE）、组间平方和（SSA）、总平方和（SST）、均方（MSA和MSE）等。
通过计算均方并进行F检验，我们可以得出结论是否拒绝原假设。
四、统计软件的应用在实际应用中，我们可以借助各种统计软件来进行单因子检验的计算和分析。
常见的统计软件包括SPSS、R、Excel等。
这些软件提供了简单易用的功能，可以帮助我们快速获得检验结果，并进行进一步的数据可视化和解释。
五、应用实例单因子检验方法可以应用于各种实际问题。
例如，在营销研究中，我们可以使用单因子检验方法来比较不同广告对销售额的影响；在医学研究中，我们可以使用单因子检验方法来比较不同药物对疾病治疗效果的差异等。
六、总结单因子检验方法是一种重要的统计方法，通过比较各组样本的均值差异，可以帮助我们推断不同因素对样本的影响程度。
在实际应用中，我们需要建立恰当的假设，并进行假设检验，同时借助统计软件进行计算和分析。
希望本文能够对读者理解单因子检验方法有所帮助。
因子实验设计
因子实验设计一、引言因子实验设计是一种用于确定和优化产品或工艺的实验设计方法。
它通过对多个因素进行系统性的变化和观察，以获取对因素之间相互作用和对结果的影响的深入了解。
在本文中，我们将介绍因子实验设计的基本概念、设计原理和常用的实验设计方法。
二、因子实验设计的基本概念1. 因子：影响试验结果的各个变量，如温度、时间、压力等。
因子可以分为定性因子和定量因子。
2. 水平：每个因子的不同取值，如高温和低温就是温度因子的两个水平。
3. 响应变量：对因子变化所产生的结果进行测量的变量。
4. 交互作用：不同因子之间的相互作用，可能会导致结果的非线性响应。
三、因子实验设计的设计原理1. 分层设计原理：将因子按照其重要性进行分层，重要性高的因子在设计中被优先考虑。
2. 因子水平选择原理：根据先验知识或经验选择因子的水平，以包含对因子效应的有效估计。
3. 重复性原理：通过重复试验来减小误差，提高实验结果的可靠性。
4. 随机化原理：通过随机化来消除实验中可能存在的随机误差。
四、常用的因子实验设计方法1. 单因子设计：只考虑一个因子的影响，其他因素保持不变。
通过改变因子的水平，观察响应变量的变化，确定因子与响应变量之间的关系。
2. 二因子设计：考虑两个因子的影响，可以通过正交表设计、随机化区组设计等方法进行实验。
3. 多因子设计：考虑多个因子的影响，可以采用正交表设计、Taguchi方法等进行实验。
五、因子实验设计的优势和应用领域1. 优势：因子实验设计可以有效地降低试验的成本和时间，提高产品或工艺的质量和效率。
同时，它还可以帮助分析因素之间的相互作用，优化因素的选择和调整，提高产出和性能。
2. 应用领域：因子实验设计广泛应用于工程、制造、医药、农业等领域。
例如，用于优化工艺参数、提高产品质量、降低生产成本等。
六、总结因子实验设计是一种重要的实验设计方法，通过对多个因素进行系统性的变化和观察，可以获取对因素之间相互作用和对结果的影响的深入了解。
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班级：12级生物一班姓名: 朱富军学号：20120322102实验二普通果蝇的单因子实验一：目的1. 理解分离定律的原理；2. 掌握果蝇的杂交技术；3记录交配结果和掌握统计处理的方法。
二．原理一对基因在杂合状态中保持相对的独立性，而在配子形成时，又按原样分离到不同的配子中去。
理论上配子分离比是1:1，子二代基因型分离比是1:2:1，若显性完全，子二代表型分离比是3:1。
这就是分离定律。
孟德尔从豌豆中选取了许多稳定的，易于观察的性状观察分析。
所谓的性状是生物体所表现的形态特征和生理特性的总称。
孟德尔在研究豌豆等植物的性状遗传时，把植株所表现的性状总体区分为各个单位作为研究对象，这些被区分开的每一个具体性状称为单位性状（unit character）.如豌豆的花色，种子形状，子叶颜色，豆荚形状，未成熟豆荚的颜色，花序着生部位和株高等性状。
不同个体在单位性状上常有着各种不同的表现，如豌豆有红花和白花，种子形状有圆粒和皱粒，子叶颜色有黄色和绿色等。
这种同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对差异，称为相对性状。
果蝇的长翅（+）和残翅（vg）是一对相对性状。
它们是位于常染色体上的一对等位基因。
野生型果蝇的双翅是长翅，（+/+）翅长过尾部。
残翅果蝇（vg/vg）的双翅几乎没有，只有少量残痕，无飞翔能力。
vg的座位是第二染色体67.0。
长翅对残翅显性完全。
交配方式：用长翅果蝇与残翅果蝇交配，得到子一代都是长翅，子一代雌雄个体间相互交配，子二代产生性状分离，出现两种表型，呈3:1之比。
现以长翅雌蝇与残翅雄蝇交配为例P：长翅（♀）×残翅（♂）+/+↓vg/vgF1：长翅＋/vg↓♀.♂相互交配F2：长翅残翅(1 +/+,2＋/vg) (1 vg/vg)三．材料与方法3.1材料：黑腹果蝇( Drosophila melanogaster ) 的两个品系：野生型：长翅果蝇(+ ／+)突变型：残翅果蝇(vg ／vg)野生型果蝇的双翅为长翅(+ ／+) ，翅长超过尾部。
残翅果蝇(vg ／，g) 的双翅几乎没有，只留少量残痕，无飞翔能力。
3.2方法3.2.1仪器设备：双筒解剖镜，天平，培养瓶，麻醉瓶，毛笔、白瓷板,放大镜，棉花，镊子，大烧杯，电炉，玻璃棒，铁架台，漏斗，胶管，锥形瓶。
3.2.2药品试剂：乙醚、玉米粉、琼脂、葡萄糖、酵母粉、丙酸。
3．2.3 步骤1. 培养基的配制：4-5人为一组，按照所需的量配制相应的培养基。
现在以300ml为例，培养基的配方如下：A：葡萄糖23.45g,琼脂2.345g，加蒸馏水150ml，煮沸溶解。
B:玉米粉30.9375g,加水150ml，加热搅拌均匀后，在加2.625g酵母粉。
将A和B混合加热成糊状后，加1.875ml丙酸，即可分装到培养瓶中。
每瓶分装30ml左右，将瓶壁擦拭干净后，用纸包扎好后即可进行常压间隙灭菌，灭菌后在2到3天内未发生霉变，即可用。
2 、交配方式：用纯系残翅果蝇( 雌) ,与长翅果蝇( 雄) 交配，此为正交实验；反交实验以长翅果蜗为母本、残翅果蝇为父本，正反交个两瓶，每瓶放四对，由此得F1 代。
F1 代雌雄个体相互交配，F2 代出现性状分离，如下图P残翅( ♀) ×长翅( ♂)＋/＋vg/vg↓F1长翅（♀、♂）＋/vg↓F2长翅、惨翅3 、挑选处女蝇。
选野生型和残翅果蝇为亲本。
因为将雌雄果蝇放在一起培养，雌蝇的生殖器中有贮精囊，可保留交配所得的大量精子，雌蝇一次交配所得的精子，足够它多次排出的卵受精，因此在做杂交试验时，雌蝇必须选用处女蝇（没有交配过的雌蝇）。
一般来说，刚羽化出来的果蝇在12 小时之内是不进行交配的，所以在这段时间内选出的雌蝇即为处女蝇。
为了保险起见，可以在羽化后的8 小时内挑选。
因此，在杂交实验开始的一段时间内，根据自己的实验设计，精心挑选处女蝇。
为了操作方便，可以在每天中午13 ：00 ～14 ：00 将培养瓶内的成蝇杀死，晚上21 ：00 ～22 ：00 对新羽化出的果蝇进行挑选。
雌雄个体分开培养．残翅果蝇雌雄与长翅果蝇雌雄各收集30只（正反交各两瓶，每瓶4只，每种用16只，因怕过度麻醉导致死亡，故多放了14只）具体方法：首先把残翅处女蝇倒出麻醉，用左手小指与无名指夹取麻醉瓶瓶塞。
在瓶塞滴加数滴乙醚，使瓶口朝下倾斜轻轻拍瓶壁，使之掉落培养皿中，挑30残翅果蝇( 雌)、30只残翅果蝇（雌）、30只残翅果蝇（雄）和30只残翅果蝇（雄）分别移到四个培养瓶中，并对培养瓶贴好标签，注明是残翅还是长翅，雌雄。
4、接种。
取残翅果蝇( 雌)瓶，用左手小指与无名指夹取麻醉瓶瓶塞。
在瓶塞滴加数滴乙醚。
半分钟左右，果蝇被麻醉，活动缓慢，注意麻醉不得过度，如果果蝇两翅展开且肢体僵硬．说明已致死，应该立即移除。
取果蝇培养瓶轻拍瓶壁，使果蝇震落在准备好的培养皿中，用干净毛笔把果蝇挑出。
正交：取残翅果蝇( 雌) 放入2个装好培养基的培养瓶中，分别编号A、a每瓶放4只，同样的方法，取长翅果蝇( 雄)放入A、a瓶，每瓶放4只反交：同样的方法，取长翅果蝇( 雌) 放入2个装好培养基的培养瓶中，分别编号B、b每瓶放4只，取残翅果蝇( 雄)放入B、b瓶，每瓶放4只接种好立即塞好棉塞并用报纸把瓶口绑好放到宿舍进行培养。
并每天晚上21:00进行观察并记录。
5、去亲本。
待出现幼虫时，释放杂交亲本。
大约需要2-3天6、观察F1代再过8-9 天，Fl 成蝇开始出现，观察F1 翅膀( 表型) ，注意显、隐性关系，连续检查2-3 天，并计数统计，或在释放亲本7 天后集中观察。
7 、F1自交选取正、反交各 5 对F1 雌雄果蝇，分别移入一新培养瓶( 这里不需用选取处女蝇) ，当看到培养瓶内有幼虫出现时，及时将亲本处死，以防发生回交。
8 、观察F1代再过8-9天， F 2 代成蝇出现后，进行观察统计，可连续统计7-8 天，观测数目在200 只以上。
被统计过的果蝇倒入水槽冲掉。
注意事项：1.杂交前必须选择处女蝇2.挑果蝇时，除了要注意雌雄外，还要注意性状，防止因果蝇混杂而引起实验结果的失败。
3.不可麻醉过度。
4.放到培养瓶中时要先把瓶子倾斜，待果蝇苏醒后再把瓶子竖起来，防止果蝇粘在培养基中而不能苏醒。
5.剩余的果蝇可放到大瓶子中，以保留种用。
6.写好标签放到培养箱中。
7.无论是对F 1 还是对 F 2 进行统计，都要及时进行，避免陆续羽化出的果蝇在培养瓶内交尾后将卵产在培养基内。
因此要求实验者不断进行观察，只要有新羽化出的果蝇，就要及时取出，并进行统计和观察。
培养过程中应注意的问题：1)培养基的防霉。
因为酵母菌与霉菌生活环境相似，均为pH4．5～6．0。
所以在培养基的配制、酵母液的制备乃至转管时瓶塞的取放等每一个细节都要按无菌操作的基本要求去完成，防止霉菌的污染。
对于已经被霉菌大量污染的培养基应及时倒掉，不宜再用。
2)培养的温度。
温度对果蝇的生长发育繁殖至关重要。
果蝇生活的最适温度为20～25℃。
当温度降至0℃以下时，生活周期延至57 d以上，生活力明最降低．而高于30℃时引起不育和死亡。
因此，选培养箱培养最为妥当。
3)保证果蝇种系的纯正。
要想保证遗传学实验的杂交测试不受干扰．一定要保证亲本果蝇的纯正。
如发现有从瓶中逃逸者，必须捕杀。
并且．经常对亲本果蝇进行性状检查．排除杂交者或突变者。
4)酵母菌的选择。
以往常常使用干酵母片，但其菌体活力较差．难以大量繁殖。
现在改用发酵面包专用活性酵母粉来制备酵母菌液，效果较好。
5)果蝇的复壮。
由于长期在低温下生活，果蝇的生活力大大降低。
因此，必须挑取个体较大，繁殖力较强的雌雄果蝇，装入新培养瓶，继续培养。
四：结果与分析表1.果蝇单因子杂交实验过程记录F1代：全是长翅果蝇），继续观察了两天后并未发现有残翅果蝇出现，造成这种现象的原因可能有以下几点：（1）.在做杂交的时候，误把雌蝇当成了雄蝇，导致了结果出现了残翅；（2）.可能是在回收亲本时未将残翅果蝇除干净，因为是残翅果蝇，且在培养瓶中放有滤纸片，残翅的果蝇隐藏于其中而未被发现，直到后面统计时才发现，导致了这种现象的产生。
在反交组中并未出现这样的状况。
由此表还可以看出，正反交的群体数量在不断增大，但并不是很明显，着可能和实验室温度有很大关系。
表3. F2代结果统计表条件的限制，我们并没有连续观察。
通过表可以明显的观察到正交和反交的长翅数明显多于残翅数，且正交和反交的长翅数和残翅数相差不大，通过此表可初步判断该实验合理的。
χ 2测验（正交）时可查得0.80<P<0.90.表面理论值与实际值之间的偏差属于随机误差，也就是说，可以认为观察值是符合假设的。
说明该实验的正交是成功的，是可信的。
χ 2测验（反交）度为1时，0.3<P<0.5,表明理论值与实际值之间的偏差属于随机误差，也可以说，可以认为观察值是符合的。
说明本实验的反交也是成功的，可信的。
χ 2测验表4可知，当自由度为1时，0.3<P<0.5,表明观察值与理论值之间的偏差属于随机误差，因此可以认为观察值是符合的。
即正反交结果合并后仍符合孟德尔的分离定律，即长翅数与残翅数的比列接近3：1，由此结果可知，正交所得地的长翅数和残翅数与反交所得的长翅数与残翅数相差不大，说明本实验是成功的，是可信对以上所得的结果进行分析如下：由正交结果进行χ 2测验结果可知0.8<P<0.9，长翅数与残翅数的比值接近3：1,由反交结果进行χ 2测验结果可知0.8<P<0.9，长翅数与残翅数的比值也接近3：1，由此可以确定果蝇的长翅与残翅这一相对性状是位于常染色体上的一对等位基因，这对基因在杂合状态中保持相对的独立性，而在配子形成时，又按原样分离到不同的配子中去，导致子二代的表性比为3：1.同时也可以确定长翅是受显性基因控制的，而残翅则是受隐性基因控制的。
将正反交合并后进行χ 2测验可知0.7<P<0.8，同样符合孟德尔的分离比例，只是合并后的概率比没有合并后的要小，说明正交与反交之间存在一定的差异，但明显看出这个差异不是很大，存在差异的原因是由许多因素造成的，如温度，大气压，人为因素等等。
我认为最主要的因素则应该是果蝇本身。
正交是用长翅作为母本，反交则是用残翅作为母本，因为残翅果蝇无飞翔能力，进行杂交时较用残翅做父本时更加容易，因而造成了正反交之间的差异。
五:讨论与结论5.1 根据以上实验结果并对其进行分析后可得到如下结论： 1.果蝇的长翅与残翅是位于常染色体上的一对等位基因，并且长翅是受显性基因控制的，为显性，而残翅则是受隐性基因控制的，为隐性。
2.常染色体上的遗传其正交和反交的结果是一致的，并不受到性别的决定。
3.用长翅果蝇与残翅果蝇进行交配，配子分离比为1：1，子一代雌雄个体间相互交配，子二代基因型分离比为1：2：1，显性完全时，子二代表型分离比是3：1.4.用果蝇的长翅与残翅进行杂交，F2代长翅数与残翅数之比为3：1，符合孟德尔的分离定律。