第二章 试验设计与统计分析PPT课件

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按试验年限、地点分类 一年试验和多年试验 一点试验和多点试验
19
※
园
林
试验条件的代表性
植
物
试验结果的正确性
试 验
的
试验结果的重演性
基
本
要
求
20
试验条件的代表性
试验条件
除试验处理以外的其他一切可能影响试验结果的条件， 包括试验对象、试验的自然环境条件、生产措施及经济 状况等。
试验条件的代表性
7
水平组合※
在同一试验中各因素不同水平组合在一起而构成的 技术措施（或条件）就叫水平组合。
一个试验中所有可能的不同水平组合数是各因素水 平数之积。
举例
因素 品种 修剪方式
表 2-1 品种×修剪试验因素水平
水平 甲、乙、丙 重剪、轻剪
水平数 3 2
8
表 2-2 品种×施肥量×修剪试验因素水平
因素 品种 施肥量（kg/667m2） 修剪方式
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按因素多少分类
单因素试验
在同一试验中只研究某一个因素的若干水平的效应，而 其他非试验因素则处于相对一致的条件下。
复因素试验
在同一个试验中同时研究两个或两个以上因素效应。
综合试验
各个因素的各水平不构成平衡的水平组合。
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按试验小区面积大小分类
小区试验
小区面积小于100m2的试验。
大区试验
小区面积大于或等于100m2的试验。
设置方式
在试验地四周设置；在区组四周设置；在小区四周 设置。
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第四节 常用试验设计
顺序排列的试验设计 随机排列的试验设计
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顺
序
排
列
对比法设计
的
试
间比法设计
验
设
计
60
对比法设计
概念※
每一供试品种均直接排列于对照区旁边，即 每隔两个供试品种设一对照区，使每一小区可 与其邻旁的对照区直接比较。
61
40
第三节 试验误差及其控制
误差的概念 误差的来源 误差的控制途径 正确选择试验地 试验设计的基本原则 小区技术
41
误
概念※
差
由于不能完全一致的非处理因素影响而造成的
的 概
各处理实际观察值与其真值的偏差称为试验误 念
差，简称误差。
类别※
系统误差和偶然误差
42
※系统误差
概念
亦称片面误差，它是由于试验处理以外的其他条件 明显不一致而造成的处理观察值与其真值之间呈现的 有一定方向的偏差。
3
试
概念※
验
试验研究工作开始之前，根据研究目的和要求，运用 设
数理统计的原理，结合园林植物的特点和试验的实际条 计
件来对试验做全面的规划和统筹安排，制定出合理的试 的
验计划。
含 义
内容
试验方案的拟定、试验条件与供试材料的设定与准备、 试验小区和重复的安排、试验结果的观察记载项目标准、 取样方法、数量的确定等。
水平 甲、乙、丙 10、15、20 重剪、轻剪
水平数 3 3 2
9
处理※
试验中进行比较的试验技术措施。 在单因素试验中，一个处理指该因素的一个水平； 在多因素试验中，一个处理指一个水平组合。
举例
4个牡丹品种光合特性的比较研究（银粉金鳞、佛门 袈裟、万花盛、18号）
赤霉素对仙客来生长与开花的影响（15 mg/ kg 、20 mg/ kg 、25 mg/ kg 、30 mg/ kg ）
处理和重复的编号和标记
1-20；I1、I2、I3、I4、I5、II1…，IV5；63-2-19
绘制田间区划平面图
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试验材料的准备和栽种
试材的准备
种子、秧苗和苗木 、成年株、其它试材
试材的播种和移栽
播种 移栽 定植
38
试验地的管理
39
档案记录
概况、基本材料 生长发育动态记载 田间管理情况 气象条件 年终总结
即准确又精确
●●●●●
精确而不准确
● ●● ●●
准确而不精确
●
● ●
●
●
即不准确又不精确
23
试验结果的重演性
在相同或类似的条件下，重复进行相同设计的试 验，可以获得与原试验相类似的结果。
24
第二节 试验方案
试验方案及其种类 试验方案的拟定 试验方案的实施
25
试
验
方
概念※
案
试验方案是指根据试验目的与要求而拟定的进
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三项原则的关系
设置重复
随机化
局部控制
无偏 估计误差
有效降低误差
53
小
区
小区面积
技
术
小区形状和划分方向
重复次数
设置保护行
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小区面积
影响试验精度 确定依据
土壤差异情况、试验的性质和要求、试验材料的 种类及植株生长发育状况、试验的重复数和处理 数，以及试验地面积、试材数量、所具备的人力 物力等。
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按试验的内容分类
品种试验
园林植物选育种和良种繁育过程中的各种问题。
栽培试验
各种栽培措施及环境条件对园林植物生长发育的作用。
植保试验
园林植物病虫害的发生规律、防治方法及各种新农药的 防治效果等。
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按试验的阶段分类
预备试验
正式试验
设置重复和对照，做方差分析。
生产试验
通常不做方差分析，一般只求主要数量性状的平均数或 者只进行直观分析。
水平数 3 3 2
11
试验单元※
试验中安排一个处理的最基本的试验单位，也叫试 验单位。
形式多样，在试验结果的统计分析中，通常一个试 验单元要有一个数据参与统计计算。
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※
园
按试验的场所分类
林
按试验的内容分类
植 物
按试验的阶段分类
试
验
按因素多少分类
的
按试验小区面积大小分类
种 类
按试验年限、地点分类
第二章 园林植物试验设计技术
试验设计基础 试验方案 试验误差及其控制 常用试验设计 取样技术
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总体概述
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第一节 试验设计基础
试验设计的含义 试验设计中的几个基本概念 园林植物试验的种类 园林植物试验的基本要求
特点
可被预测、控制，不能用统计方法估计并消除。
举例
土壤肥力梯度、测量工具的不准、试验管理操作不 一致、观察记载时的某些习惯偏向
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※偶然误差
概念
又叫随机误差，或简称机误。它是指在严格控制试 验的非处理条件相对一致后，仍不能消除的由偶然因 素引起的处理观察值与其真值的偏差。
特点
无法消除，只能尽量降低；可用统计方法估计出来， 消除影响。统计分析方法中涉及的都是偶然误差。
4
※
试验指标※
试 验
指试验中用来反映试验处理效果好坏的标志，常
设
简称指标。
计 中
常用园林植物的各种性状做指标，试验不同指标
的
各异，数量可多可少。
几 个
举例
基
4个牡丹品种光合特性的比较研究
本 概
赤霉素对仙客来生长与开花的影响
念
几个牡丹品种耐涝性的比较
土壤含水量对牡丹光合特性的影响
5
试验因素※
试验中，凡对试验指标可能产生影响的原因或要 素，都称为因素。
1 CK 2 3 CK 4 5 CK 6
1
C K
2
3
C K
4
5
C K
6
7
C K
62
1
C K
2
3
C K
4
5
C K
6
7
C K
8
7
C K
8
1
C K
2
3
C K
4
5
C K
6
5
C K
6
7
C K
8
1
C K
2
3
C K
4
阶梯式
63
特点
供试品种与对照品种的比较有较高的精 确度，并有利于观察。但对照区过多， 要占试验田面积的1/3，土地利用率不高。
试验的上述条件应与将来准备应用该项试验结果的地 区实际情况相适应。
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试验结果的正确性
准确度
试验中某一处理的观察值与其真值的接近程度。
精确度
试验中同一处理的重复观察值彼此接近的程度。 准确度受系统误差的影响较大，精确度主要受偶然误 差的影响。当试验没有系统误差时，准确度与精确度一 致。
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●●●●●
及
行相互比较的一组试验处理的总称。
其
种
种类※
类
单因素试验方案
多因素试验设计方案
26
单因素试验方案
由于单因素试验中进行比较的是该因素的不同水 平，故单因素试验方案是由该试验因素的所有水平 构成。这是一种最简单的试验方案。
4个牡丹品种光合特性的比较研究
27
多因素试验方案
多因素试验方案是由试验的所有水平组合构成。
土壤含水量对牡丹光合特性的影响（85%、70%、 55%、40%、20%）
10
因素 品种 修剪方式
表 2-1 品种×修剪试验因素水平
水平 甲、乙、丙 重剪、轻剪
水平数 3 2
表 2-2 品种×施肥量×修剪试验因素水平
因素 品种 施肥量（kg/667m2） 修剪方式
水平 甲、乙、丙 10、15、20 重剪、轻剪
64
间比法设计 概念※
在一条地上，排列的第一个小区和末尾的小区一定是 对照（CK）区，每二个CK之间排列相同数目的处理 小区，通常是4或9个，重复2-4次。
65
C K
1
2
3
4
C K
5
6
7
8
C K
9
10
11
12
C K
13
14
15
16
C K
17
31
设立作为比较标准的对照
差异对比法 对照是一种处理，除所研究的因素 与其他处理不同以外，其余的试验 条件均应与其他处理相同。
32
试验处理间应遵循惟一差的原则
惟一差原则是指在进行处理间比较 时，除试验处理不同外，其他所有非 处理条件应当一致或相同，以使各处 理之间具有可比性。
33
拟定试验方案时必须正确处理试 验因素和试验条件之间的关系
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按试验的场所分类
田间试验
指在自然的土壤、气候和接近生产的条件下的大田 中研究园艺植物对各项处理反应的科学试验。
最易推广，最主要的方法，科学研究与实践的桥梁。
室内试验
指在室内人工控制的环境条件下进行的试验。 包括实验室试验、设施试验，以及盆栽试验等。严 格地控制条件，但是要求较高，与生产相差较大。
44
？ 误差= 错误
45
※
误
试验材料本身固有的差异
差
试验操作上的不一致
的 来
外界环境条件的差异
源
土地条件上的差异
试验地微域气候的差异
偶发性因素引起的的试验材料
差
试验的管理操作技术应尽量一致
的 控
控制外界环境的主要因素
制 途
选择合适的试验地
径
采用适当的小区技术
应用良好的试验设计和相应的统计分析方法
完全实施方案
各试验因素的不同水平分别均衡搭配而构成的所有不同水 平组合都予以实施的多因素试验方案，即由一多因素试验 的所有可能的不同水平组合构成的试验方案。
不完全实施的方案
指由一个多因素试验的所有可能的不同水平组合中的部分 水平组合构成的试验方案，也叫部分实施方案。
28
试
验
根据试验目的、任务和条件选择确定试
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小区形状和划分方向
小区形状
正方形：周长最短，计产面积最大。 长方形：误差较小，便于操作，长宽比为4～6：1。
划分方向
区组的划分线应与土壤变化 方向垂直；小区的长边应与 土壤变化方向平行。
56
重复次数 重复次数与试验误差的关系
57
设置保护行
作用
保护试材不受偶然因素的影响，如人、畜践踏等； 使试材在相对一致的生态环境中生长发育，防止边 际效应的影响。
一个试验中只有试验因素的水平在 变动，而其他条件都将保持一致， 固定在某一水平上。
34
试
验
试验地的选择
方 案
试验地的区划和标记
的
试验材料的准备和栽种
实 施
试验地的管理
档案记录
35
试验地的选择
试验地应具备的基本条件 试验地选择的方法 试验地的土壤准备
36
试验地的区划和标记
试验地的区划
确定试验区边线位置、划分各区组和小区的界线、 试验区四周保护行的界线
50
随机化
概念
一个重复中各处理都有相同的机会被安排在任何一 个试验单元中。
常用的随机方法
抽签法、拈阄法、查随机数字表法等。
作用
保证试验能获得无偏的误差估计。
51
局部控制
概念
对试验中全部试验单元按重复分组来控制非处理因 素，使其在同一组内对各处理的影响趋于最大限度的 一致。
作用
能够有效的降低试验误差，提高试验精度。
重要因素、次要因素、易于控制、难于控制
举例
4个牡丹品种光合特性的比较研究 赤霉素对仙客来生长与开花的影响 几个牡丹品种耐涝性的比较 土壤含水量对牡丹光合特性的影响
6
水平※
试验因素的不同状态或数量等级称为该因素的水平， 简称水平。
每个因素都有至少两个水平。有的可以用数值表示， 有的不能。
举例
4个牡丹品种光合特性的比较研究 赤霉素对仙客来生长与开花的影响（15 mg/ kg 、20 mg/ kg 、25 mg/ kg 、30 mg/ kg ） 土壤含水量对牡丹光合特性的影响（85%、70%、 55%、40%、20%）
47
正
试验地要有代表性
确
试验地的肥力要均匀一致
选 择
目测法、空白试验法
试
验
选作试验地的地块最好要有土地利用的 地
历史记录
选择的试验地位置要适当
试验地的地势要平坦
48
※
试
验
设置重复
设
计
随机化
的
基
局部控制
本 原
则
49
设置重复
重复的概念
试验中每个处理至少安排两个以上的试验单元。
设置重复的作用
估计误差 降低误差
方
验因素
案 的
各因素水平确定要适当
拟
设立作为比较标准的对照
定
试验处理间应遵循惟一差的原则
拟定试验方案时必须正确处理试验因素
和试验条件之间的关系
29
根据试验目的、任务和条件选择确定试验因素
30
各因素水平确定要适当
水平要有先进性和针对性 水平的数量要适当 因素本身性质、因素个数、试验条件 水平的范围及间隔大小要合理 质量性差异 数量性差异：等差法、等比法、随机法