食品试验设计与分析
高校“食品试验设计与统计分析”课程体系改革分析
高校 食品试验设计与统计分析 课程体系改革分析㊀㊀科研工作往往是促进食物科学发展的必要条件.开展研究与试验,首先要解决的问题是怎样科学㊁合理地进行研究,即试验方案的设计.在现实的科研工作中,经常会碰到这种情形,由于不能从所得到的资料中提炼出有效的研究成果,从而浪费了大量的人力㊁物力和时间,延缓了有关问题的解决.相反,如果对调查或测试的方案进行了科学㊁合理的设计,那么就可以用比较少的人力㊁物力和时间,得到需要的且具有典型意义的数据,再通过对数据进行准确的统计分析,可以得到一个可信的结果,从而实现调查或测试的目标,起到事半功倍的效果.由中国农业大学出版社出版,张吴平等编著的«食品试验设计与统计分析»一书,内容全面㊁系统,重点突出,可以帮助读者深入理解食品试验设计与统计分析的基本概念和方法,对高校 食品试验设计与统计分析 课程体系改革具有重要指引作用.１㊀ 食品试验设计与统计分析 课程体系改革的重要意义㊀㊀在科研项目中,试验设计与统计分析是一种涉及到试验方法和程序的科研项目.在食品检测工作中,不管是实验室研究还是实地调查,在制定研究方案时,都应该按照试验的目标和规则,并与统计学的需要相结合,对试验的整个流程进行仔细的思考.一个细致㊁完美的试验设计,能够对试验要素进行科学的配置,对试验中的误差进行严密的控制,以最小的人力㊁物力和时间得到最多的数据.相反,若试验设计存在缺陷,则会导致不必要的损失,从而影响试验成果的使用.«食品试验设计与统计分析»是将数学统计学的原则与方法运用到食品科学领域的一项重要内容,学生在这一领域中,将学会怎样对数据进行正确的收集㊁整理和分析,从而得到客观科学的结论,同时,还将学会一些试验(问卷)的设计与统计分析的基本技巧,从而能够针对一些特定的试验问题,给出一个科学㊁合理的试验计划,并运用科学的统计学的手段对数据进行分析,得出一个可信的结论,为后续的工作与学习奠定坚实的理论与实践基础.２㊀论«食品试验设计与统计分析»的适用范围定位㊀㊀«食品试验设计与统计分析»作为食品科学研究中的一门重要课程,对培养学生的研究能力有很大的帮助.开设«食品试验设计与统计分析»这门课程,旨在使学生掌握统计学的基本理论和方法,利用统计学的原理和方法,进行最优的试验设计,科学地解释试验结果,为后续的专业学习奠定数量分析的方法论基础.这门课的学科功能主要有:为数据的整理和分析提供方法.经过试验设计获得的数据,按照其特点,将其整理成统计表,绘制成统计图,通过这种方式可以大致掌握所获取的数据的状况,并通过对采集到的数据进行运算,得到相应的统计量,从而表现出数据的量化特点;利用统计学方法,对数据进行统计分析,发现各测试指标和测试性状之间的内在关联和差异显著性,进而优化和调整预测量和测试设计方案.３㊀加强计算机食品试验设计与统计分析数据整理㊀㊀近年来,随着电脑科技的发展,研究者已开发出一套适合于设计试验及资料处理的软件.此外,当S P S S被应用于诸如方差分析㊁回归分析等资料处理中,也能极大地提高学习效率.因此,在食品试验设计和统计分析课程中,引进这类软件已成为一种发展方向.但是,必须注重软件的理论基础,并且要组织一些实践性的课程,让学生在电脑上进行实际操作,这样才能真正提高学习效率.(作者:王惜妍,女,吉林农业大学食品科学与工程学院讲师,博士;于微,女,吉林农业大学马克思主义学院副教授,博士)４４２F O O D&MA C H I N E R Y第３９卷第１０期总第２６４期|２０２３年１０月|。
食品试验设计与统计分析基础课程设计
食品试验设计与统计分析基础课程设计一、课程概述食品试验设计与统计分析基础课程涵盖了食品试验设计的基本原理和统计分析方法。
本课程旨在教授学生如何设计各种类型的食品试验和实验方案，以及如何使用常见的统计分析方法来分析试验结果。
本课程将为学生提供实践性的知识和技能，以便将其应用到食品科学和技术的实际工作中。
二、课程目标本课程的主要目标是使学生掌握以下能力：1.了解食品试验设计中的基本原理和方法。
2.掌握各种类型的食品试验和实验方案的设计原则。
3.学会使用常见的统计分析方法来分析实验结果。
4.能够独立完成食品试验设计和统计分析的工作。
三、课程内容本课程主要包括以下内容：1. 食品试验设计基础•食品试验设计的概念和目的•实验设计的基本原则和要素•不同类型的食品试验设计•实验方案的制定和实施2. 食品试验数据分析•食品试验数据的收集和处理•常见食品试验数据分析方法•实验结果评估与解释•数据分析软件的使用3. 食品试验设计案例分析•常见食品试验设计案例分析•实际食品试验设计项目的案例分析•群体实验设计案例分析4. 食品试验设计实践•小规模试验设计和实施•大规模试验设计和实施•实验数据的收集和处理•数据分析及结果呈现四、教学方法本课程采用课堂教学与实验室实训相结合的教学方法，以培养学生的实践能力。
课堂教学主要以讲授、讨论和案例分析为主，实验室实训主要包括实验设计、数据收集和分析等。
五、考核方式本课程的考核方式包括课程作业、实验报告和期末考试。
其中，课程作业包括试验设计和数据分析练习，实验报告主要涉及实验方案设计、实验数据收集和分析，期末考试主要考察学生对食品试验设计和统计分析方法的掌握程度。
六、参考教材本课程参考教材为《食品试验设计与统计分析》。
此外，课程还包括其他相关书籍和学术论文，以帮助学生更深入地了解食品试验设计和统计分析。
食品试验设计与统计分析常用公式及步骤
17
教材P120 例5-2 处理内重复数相等的单向分组资料的方差分析 （K个处理n个等观察值）
变异来源
处理间 误差
SS t
SS
DF
C
S2
F
F0.05
2
F0.01
Tt 2
n
DFt k 1 S t2
2 Se
SSe SST SSt DFe k (n 1)
▲方法步骤： 教材P77例4-2例4-3
(1)提出假设： H o： o
H A： o
(2)确定显著水平，查附表3 得：当 n 1 时，t 0.05 和 t 0.01值 (3)测验计算：
x x n
s
2 ( x ) x2 n n 1
sx
s n
x t sx
x1 x 2 x3 x n 平均数 x n
x
n
平方和SS
( x
x)
2
方差S 2
( x x)2 n 1
Hale Waihona Puke x2 (n 1
x) 2 n
标准差S
S2
几何平均数G n x1 x2 x3 xn
变异系数CV s 100% x
●单个平均数U测验：
(2)确定显著水平，查附u表,得u临界值
x1 ˆ1 p (3)测验计算： n1
S pˆ pˆ
1
2
(4)推断：
u u0.05 u u0.05 u u o . o1
x1 x2 p n1 n2 ˆ1 p ˆ2 p 1 1 p(1 p)( ) u Sp n1 n2 ˆ p ˆ
食品试验设计实验报告
一、实验名称：食品中总酸度的测定二、实验目的1. 了解食品中总酸度的概念及其测定方法。
2. 掌握酸碱滴定法在食品分析中的应用。
3. 学会使用酸碱滴定仪进行实验操作。
4. 培养严谨的科学实验态度和团队协作精神。
三、实验原理总酸度是指食品中所有酸性物质的总量，包括已离解的酸和未离解的酸。
食品中的总酸度可以反映食品的酸味程度，是评价食品品质的重要指标之一。
本实验采用酸碱滴定法测定食品中的总酸度，以酚酞为指示剂，用标准碱溶液进行滴定，根据消耗的碱液体积计算总酸度。
四、实验仪器与试剂1. 仪器：酸碱滴定仪、电子天平、移液管、滴定管、烧杯、锥形瓶、漏斗、滤纸等。
2. 试剂：1000mol/L氢氧化钠标准溶液、酚酞指示剂、待测食品样品、蒸馏水等。
五、实验步骤1. 准备标准溶液：准确称取 1.0000g基准邻苯二甲酸氢钾，加入少量蒸馏水溶解，转移至1000mL容量瓶中，加水定容至刻度线，摇匀。
此溶液为0.1mol/L的邻苯二甲酸氢钾标准溶液。
2. 标准溶液标定：准确移取25.00mL邻苯二甲酸氢钾标准溶液于锥形瓶中，加入50mL蒸馏水，滴加2-3滴酚酞指示剂，用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至溶液由无色变为浅红色，记录消耗的氢氧化钠标准溶液体积。
3. 样品预处理：准确称取5.0000g待测食品样品，加入50mL蒸馏水，搅拌溶解，过滤。
4. 样品测定：准确移取25.00mL样品溶液于锥形瓶中，加入50mL蒸馏水，滴加2-3滴酚酞指示剂，用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至溶液由无色变为浅红色，记录消耗的氢氧化钠标准溶液体积。
5. 计算总酸度：根据标准溶液标定和样品测定的结果，计算样品中总酸度。
六、实验结果与分析1. 标准溶液标定：消耗的氢氧化钠标准溶液体积为V1，根据公式C1V1 = C2V2，计算氢氧化钠标准溶液的浓度。
2. 样品测定：消耗的氢氧化钠标准溶液体积为V2，根据公式C2V2 = C3V3，计算样品中总酸度。
食品试验设计与统计分析期末复习资料
第一章1.统计学：探讨数据的搜集、整理与分析的科学，面对不确定性数据作出科学的推断。
因而统计学是相识世界的重要手段。
2.食品试验设计与统计分析：数理统计原理与方法在食品科学探讨中的应用，是一门应用数学。
3.食品试验科学的特点：1.食品原料的广泛性2.生产工艺的多样性3.质量限制的重要性4.不同学科的综合性4.统计学发展概貌：古典记录统计学、近代描述统计学、现代推断统计学。
其次章5.总体：依据探讨目的确定的探讨对象的全体。
6.个体：总体中一个独立的探讨单位。
7.样本：依据肯定方法从总体中抽取部分个体组成的集合。
8.样本含量n（样本容量）：即样本中个体的数目。
（n≤30的样本叫小样本，n≥30的样本叫大样本）9.随机样本：总体中的每一个个体都有同等机会被抽取组成样本。
10.参数：由总体计算的特征数。
11.统计量：由样本计算的特征数。
12.参数和统计量的关系：由相应的统计量来估计参数，如样本平均数估计总体平均数，样本标准差估计总体标准差。
13.精确性（精确度）：在调查或试验中某一试验指标或性状的观测值与真实值接近的程度。
（观测值与真实值之间）14.精确性（精确度）：在调查或试验中同一试验指标或性状的重复观测值彼此接近的程度。
（观测值与观测值之间）15.试样中的误差:随机误差和系统误差。
16.随机误差（抽样误差）：由很多无法限制的内在和外在偶然因素所造成的误差，不行避开和消退，影响试验的精确性。
17.系统误差（片面误差）：由于试验对象相差较大，测量的仪器不准、标准试剂未经校正所引起，可以通过改进方法、正确试验设计来避开、消退，影响试验精确性。
18.资料的分类：连续性资料：对每个观测值单位运用仪器或试剂等量测手段来测定其某项指标的数值大小而得到的资料。
间断性资料：用计数方式得到的数据资料。
分类资料：可自然或人为地分为两个或多个不同类别的资料。
等级资料：将视察单位按所考察的性状或指标的等级依次分组，然后清点各组视察单位的次数而得的资料。
食品试验设计与统计分析基础 总结
总体：根据研究目的确定的研究对象的全体个体：总体中的一个研究单位样本：总体的一部分样本容量（含量）：样本中所包含的个体数目随机抽取（样本）：总体中的每一个个体都有同等的机会被抽取组成样本统计分析的特点：通过样本来推断总体是统计分析的基本特点；有很大的可靠性但有一定的错误率这是统计分析的又一特点。
准确性：也叫准确度，指在调查或试验中某一试验指标或性状的观测值与其真值接近的程度提高准确性：设某一试验指标或性状的真值为μ，观测值为 x，若x与μ相差的绝对值|x －μ|小，则观测值x的准确性高；反之则低。
精确性：也叫精确度，指调查或试验中同一试验指标或性状的重复观测值彼此接近的程度提高精确性：若观测值彼此接近，即任意二个观测值xi 、xj相差的绝对值|xi －xj|小，则观测值精确性高；反之则低。
正确性：调查或试验的准确性、精确性的合称。
准确性和精确性的关系：由于真值μ常常不知道，所以准确性不易度量，但利用统计方法可度量精确性。
随机误差：也叫抽样误差，这是由于许多无法控制的内在和外在的偶然因素所造成。
系统误差：也叫片面误差，这是由于供试对象的品种、成熟度、病程等不同；食品配料种类、品质、数量等相差较大；测量的仪器不准、标准试剂未经校正，以及观测、记载、抄录、计算中的错误所引起。
计数资料：由计数法得到的数据，是一种非连续变量资料计量资料：由测量或度量所得的数据，也是一种连续变量资料，通常用长度、重量、体积等单位表示资料的种类：1.连续性资料：对每个观测单位使用仪器或试剂等量测手段来测定其某项指标的数值大小而得到的资料。
2.间断性资料：用计数得到的数据资料。
3.分类资料：可自然或人为地分为两个或多个不同类别的资料。
资料的种类联系：根据研究的目的和统计方法要求进行处理，发现其规律性，为进一步分析奠定基础，同时一种类型资料也可转化成另一种资料。
连续性资料整理的步骤：①全距：样本资料中最大观察值与最小观察值的差。
食品试验设计与统计分析第二版课程设计
食品试验设计与统计分析第二版课程设计一、选题背景随着人们对食品安全和质量的重视，对食品的检测和分析也越来越严格。
为了保证食品质量的安全性，需要对食品进行全面、科学的试验和分析。
本次课程设计的选题背景是基于这样一个背景下的。
通过相应的课程学习，学生可以了解和掌握食品试验设计和统计分析的方法论，并在实际操作中解决大量实际问题，提高实际应用能力。
二、设计目标本次课程设计的目标是通过教学，培养学生对食品试验设计和统计分析的能力，包括但不限于以下方面：1.了解食品试验设计的基本原则;2.掌握常见的食品检测方法;3.掌握统计学常用方法，以及如何在食品检测中进行统计分析;4.能够对存在的问题进行食品试验设计和统计分析，并根据结果进行处理和判断;5.拥有独立的思维分析和解决问题的能力。
三、教学内容根据课程设计的目标，课程的教学内容将以以下几个方面展开：3.1 食品试验设计1.食品试验的概念和意义；2.食品试验的基本要素；3.常见的食品试验设计方法；4.实际案例的分析与讨论。
3.2 食品检测方法1.常见的食品检测方法及其原理；2.食品检测方法的误差分析；3.食品检测方法的验证；4.实际案例的分析与讨论。
3.3 统计学常用方法1.统计学概论；2.假设检验；3.方差分析；4.相关分析；5.回归分析；6.非参数方法；7.实际案例的分析与讨论。
3.4 食品统计分析1.食品统计分析的基本概念；2.食品统计分析的常用方法；3.食品统计分析的实际操作；4.实际案例的分析与讨论。
四、教学方法本次课程设计将采用讲授、案例分析、实验教学等多种教学方法，使学生能够更好的掌握食品试验设计和统计分析方法。
五、实践环节本次课程设计将安排实践环节，学生将分组进行食品试验设计与统计分析实践，以实际操作为基础，深入掌握本专业理论知识，增强解决问题的能力。
六、考核方法考核方式采用书面考试、实验报告和小组答辩等方式。
其中，实验报告和小组答辩所占比重较大。
食品实验设计与分析
食品试验设计与分析》课程教学大纲一、课程基本概况课程名称：食品试验设计与分析课程名称（英语）Food Experiment Design and Analysis课程编号：B06064课程总学时：40 学时（其中，讲课30学时，实验10 学时）课程学分：2课程分类：专业限选课开设学期：第六学期适用专业：食品科学与工程本科专业、食品质量与安全本科专业、酿酒工程本科专业先修课程：《概率论》、《数理统计》、《线性代数》等数学课程。
后续课程：毕业设计二、课程的性质、目的和任务本课程是食品科学与工程本科专业、食品质量与安全本科专业、酿酒工程本科专业的限定选修课之一。
本课程主要讲述食品试验设计、论证试施、统计分析和结果评价；是在一定数学基础上、学习和掌握专业基础课及专业课知识后的一门专业提高课。
主要培养学生正确阅读文献、判断和合理引用文献以及进行食品科学试验和写出试验总结的能力。
本课不仅提供如何正确地设计科学实验和收集数据的方法，而且也提供如何正确地整理、分析数据，得出客观、科学的结论的方法。
主要任务是：第一，培养学生掌握试验设计的基本理论、基本技术和常用方法。
第二，培养学生掌握正确收集、整理试验资料的方法。
第三，培养学生掌握常用的试验设计方法并能对试验资料进行正确的统计分析。
第四，培养学生掌握必要的计算技术，包括现行统计软件的使用方法。
三、课程内容、重点及难点理论部分（30 学时）第一章绪论教学目的与要求：了解试验设计与统计分析在食品科学研究中的应用及发展概况，熟悉食品科学试验的特点与要求。
第一节试验设计与统计分析概述第二节食品科学试验的特点与要求第二章数据的收集与整理教学目的与要求：理解统计常用术语的含义，深刻理解不同类型资料的性质并掌握资的整理方法，掌握资料特证数的计算方法，掌握异常数据的检出方法。
第一节常用术语第二节数字资料的性质第三节资料的整理第四节资料的特征数第五节异常数据的处理教学重点：常用术语、常用统计表与统计图、资料的特征数。
食品科学与工程中食品试验设计与分析方法研究
食品科学与工程中食品试验设计与分析方法研究食品科学与工程是一门研究食品的生产、加工和质量控制的综合性学科，而食品试验设计与分析方法在这门学科中起着举足轻重的作用。
本文将探讨食品试验设计与分析方法在食品科学与工程中的应用。
首先，食品试验设计在食品科学与工程中的重要性不可忽视。
通过合理的试验设计，可以提高实验的可靠性和可重复性，并确保实验结果的准确性。
例如，在新产品研发中，食品试验设计可以帮助科学家确定影响产品品质的关键因素，并优化生产工艺，以确保产品的质量和风味。
其次，食品试验设计包括因素选择、样本设计和数据分析等多个环节。
在因素选择阶段，科学家需要仔细考虑研究目的，并确定需要研究的因素和水平。
例如，在研究食品的保存性能时，因素选择可能包括温度、湿度和包装材料等。
在样本设计阶段，科学家需要确定样本数量和采样方式，并进行实验操作。
在数据分析阶段，科学家需要对实验结果进行统计学分析，以获取可靠的结论。
常用的数据分析方法包括方差分析、回归分析和多元分析等。
此外，食品试验设计与分析方法还可以应用于食品安全检测和质量控制。
随着食品安全问题的日益凸显，科学家采用各种试验设计和分析方法来检测食品中的有害物质和微生物。
例如，通过采用PCR技术检测食品中的致病菌，可以提高食品安全的监测水平。
在食品质量控制方面，试验设计与分析方法可以帮助企业确定合理的质量标准，并制定相应的生产工艺和检验方法。
通过这些方法，可以确保食品的质量和安全性，提升消费者对食品的信任度。
最后，食品试验设计与分析方法的研究也面临着一些挑战。
首先，食品科学与工程涉及的因素和参数众多，因此试验设计要考虑的因素也较多。
科学家需要在预算和时间限制的情况下，综合考虑各种因素，并确定合适的试验设计。
其次，食品试验设计中的样本选择和样本数量也是一个关键问题。
科学家需要确定合适的样本数量和采样方法，以确保实验结果的可靠性和代表性。
最后，在数据分析中，科学家需要运用合适的统计学方法对数据进行处理，以获取准确的结论。
食品实验设计与统计分析-2 试验设计基础
试验设计应注意的问题： （1）试验目的是否明确？
（2）试验设计是否合理？ （3）试验管理是否严格？ （4）试验数据是否准确可靠？
二、试验设计的基本概念
1、 试验指标( experimental index )
在试验设计中，根据试验的目的而选定的用来衡量或考 核试验效果的质量特性称为试验指标。
单指标试验与多指标试验 试验指标：定量指标和定性指标两类。
所谓试验干扰，是指那些可能对试验结果产生影响， 但是在试验中未加以考察，也未加以精确控制的条件 因素。
试验设计时必须严格遵循试验设计的3个基本原则— —重复、随机化、局部控制。
四、试验设计的基本原则 1、重复原则
重复是指在试验中每种处理至少进行2次以上。重复试验是估计和 减小随机误差的基本手段。一般地讲，重复次数越多越好。重复 试验的目的是估计和减小随机误差。
例如：如杀菌温度、杀菌时间
单因素试验与多因素试验 试验因素常用大写字母A、B、C、…等表示
二、实验设计的基本概念
3、因素水平(1evel of factor )
在试验中，为考察试验因素对试验指标的影响情况， 要使试验因素处于不同的状态。我们把试验因素所处 的各种状态称为因素水平，简称水平。
如杀菌温度为：85 ℃ 、95 ℃ 、105 ℃等3个水平 确定因素与水平应注意事项 (1)水平宜取三水平为宜 (2)选取水平应按等间隔原则 (3)水平是具体的
二、实验设计的基本概念
4、试验处理(experimental treatment )
试验处理简称处理，在 单因素试验中，试验的 1个水平就是1个处理。 试验处理是指事先设计 好的实施在试验单位上 的一种具体措施。
二、实验设计的基本概念
5、试验单位(experimental unit )
食品试验设计与统计分析第二版教学设计
食品试验设计与统计分析第二版教学设计一、教学目标本课程旨在培养学生具备运用食品试验设计和统计分析技术进行实验设计和数据分析的能力，可以有效地处理和解决食品工业中的问题。
二、教学内容1. 实验设计1.1 单因素试验设计1.2 两因素试验设计1.3 三因素及以上试验设计1.4 多水平试验设计1.5 阶梯式试验设计1.6 反应曲面试验设计2. 数据分析2.1 描述性统计分析2.2 推断统计学2.3 多重比较分析2.4 回归分析2.5 方差分析2.6 相关分析3. 应用案例3.1 食品口感评价试验设计与统计分析3.2 食品营养成分分析试验设计与统计分析3.3 食品加工工艺优化试验设计与统计分析3.4 食品保鲜技术验证试验设计与统计分析三、教学方法本课程采用面授与实践相结合的授课方式，通过引导学生参与实验的设计和实施，掌握实验数据采集和处理的基本方法。
1. 授课方式1.1 面授1.2 线上授课1.3 实验实践2. 实践操作2.1 基础试验操作训练2.2 实验设计与数据采集2.3 数据处理与分析四、评估方式1. 作业考核对于每个章节的学习内容，学生需要完成对应的作业任务，包括实验设计和数据分析方面的计算练习。
2. 期末论文期末论文要求学生参与一个食品实验项目的设计和实施，并运用之前所学的试验设计和统计分析技术进行数据处理和结果分析。
3. 成绩构成作业考核：50%期末论文：50%五、教材及参考书目1. 教材《食品试验设计与统计分析》（第二版）2. 参考书目1.《多元统计分析》2.《食品科学导论》3.《试验设计与数据分析》六、学时安排本课程总学时为32学时。
其中：•16学时为理论课•16学时为实践操作课。
食品实验设计与分析1
第4章 方差分析在试验分析中，人们经常要确定哪种因素对结果的影响大，哪种因素对结果的影响小，因素间是否存在相互作用以及试验条件的最优化等，这就需要应用一些统计手段。
通常称多次试验结果之间的差异为变差，变差一般用偏差平方和表示。
各因素形成的偏差平方和相加恰好等于总偏差平方和，此为偏差平方和的加和性，是建立方差分析的基础。
从本章开始，对系统误差和偶然误差的概念需要换一个角度来理解，即不能只局限于“误差”，而是应理解为从统计学角度它们相当于误差，实际上它们是由于因素水平的变化而导致了结果的数量差异。
§ 4.1单因素方差分析[例4-1] 进行某化学合成时，为了考查催化剂对收率的影响，分别用5种不同催化剂独立地进行试验，每一种催化剂试验4次，得收率如表所示。
• 本例中，因素：催化剂；水平：5种；指标：收率。
• 偶然误差：每一种催化剂下所得结果的标准偏差s • 系统误差：各催化剂下所得平均值的差异 • 分析思路：把全部数据关于总平均值的方差分解成几个部分，每一部分表示方差的一种来源，将各种来源的方差进行比较，从而判断试验各有关因素对试验结果的影响大小。
本例属于一种单因素方差分析。
将一种试样分发给几个实验室分别测定，由一个人或一个小组用几种不同的方法测定一种试样，或研究一种条件，如温度对显色反应的影响等，都属于单因素试验。
此处，方差分析的目的是考查一个因素的k 个水平对试验结果是否存在显著性差异。
单因素方差分析的数学模型是：式中，m 是总体均值；ai 是i 水平(i =1，2，…，k ，k 为水平数)对结果的影响，即i 水平下的系统误差；rij 是随机误差(j=1，2，…，ni ；ni 为水平重复数)。
该数学模型的意义是在同一因素，不同水平的作用下，试验结果由三部分组成，即总平均值、因素作用和随机误差。
ij i ijx r μα=++()()(), ()ij ij ij ij ij i ij ij ij ij ix x r x r μμμμαμμμα-=-+-=+-=-=偏差平方和令：所以：其中：SSE 为组内偏差平方和，反映了各水平下多次试验结果间的差异。
食品实验设计与统计分析第一节20110221
表2-1 100听罐头样品单听的质量 听罐头样品单听的质量
338.2 337.3 338.4 338.7 339.2 339.8 339.9 338 338.6 339.7
344.0 344.0 344.1 344.2 344.2 344.3 344.3 344.0 344.1 344.2
340.3 339.9 340.5 340.6 340.7 341.0 341.1 340.3 340.5 341.0
350.0 350.0 350.2 350.3 352.8 356.1 358.2 350.0 350.2 353.3
1.求全距： 1.求全距 求全距： R=358.2-331.2=27.0 =358.22. 确定组数：初步确定为9组 确定组数：初步确定为9
表2-2 样本含量与分组数
样本含量（n） 60-100 100-200 200-500 >500
食品实验设计与统计分析
王宗义 2011年 2011年2月
第一章 绪论
进行科学研究的主要方法： 进行科学研究的主要方法： 调查和试验 进行调查和试验必须首先解决的两个问题： 进行调查和试验必须首先解决的两个问题：
如何科学合理地进行调查设计或试验设计。 如何科学地整理、分析所收集的具有变异性的数据资料， 以揭示其内在的规律性。
统计学的发展概貌
古典记录统计学：形成大致在17世纪中叶至19世纪中叶。主要贡献者 世纪中叶至19世纪中叶。 古典记录统计学：形成大致在17世纪中叶至 世纪中叶 是法国的拉普拉斯（pLace，1749-1827）和德国的高斯（ 是法国的拉普拉斯（pLace，1749-1827）和德国的高斯（C.F. Gauss，1777-1855）。 Gauss，1777-1855）。 近代描述统计学： 形成大致在19世纪中叶至 世纪上半叶 世纪中叶至20世纪上半叶。 近代描述统计学： 形成大致在19世纪中叶至20世纪上半叶。主要贡献 者是英国的高尔顿（ 1822-1911） 者是英国的高尔顿（Francis Galton, 1822-1911）及其得意门生皮尔逊 Person， 1857-1936） （Karl Person， 1857-1936）. 现代推断统计学：形成大致在20世纪初叶至 世纪中叶 世纪初叶至20世纪中叶。 现代推断统计学：形成大致在20世纪初叶至20世纪中叶。主要贡献者 是英国的哥塞特（ 1876-1937） 是英国的哥塞特（William Seely Gosset, 1876-1937）和R·费雪 1890-1962）。 （Ronald Aylmer Fisher, 1890-1962）。 统计学在中国的传播 始于20世纪初 世纪初； 始于20世纪初； 1978年 1978年，我国数学家方开泰教授和王沅教授将数论方法应用于试验设 计问题的研究，提出了一个新的试验设计方法， 均匀设计” 计问题的研究，提出了一个新的试验设计方法，即“均匀设计”，开 辟了多因素多水平试验的新途径。 辟了多因素多水平试验的新途径。
食品试验设计与统计分析复习考试题
食品试验设计与统计分析基础一、名词解释1.总体：具有共同性质的个体所组成的集团。
2.样本：从总体中随机抽取一定数量，并且能代表总体的单元组成的这类资料称为样本。
3.参数：由总体里所有观察值算得用以说明总体的数据特征，常用希腊字母表示。
一般有总体平均数μ，总体方差δ2，总体标准差δ等几种参数恒定不变。
4.统计数：有样本里全部观察值算得说明样本特征的数据。
包括样本平局数，标准差S，样本方差S2.5.准确性：试验结果真是结果相接近的程序。
6.精确性：在相对相同的条件下，重复进行同一试验，其结果相接近的程度。
7.系统误差：认为因素造成的差异。
8.随机误差：各种偶然的或人为无法控制的因素造成的差异。
9.数量性状的资料：能够称量、测量和计数的方法所表示出来的资料。
可分连续性.数量性状的资料和间断.数量性状的资料。
10.连续性资料：用计量的方法得到的数据性资料。
11.间断性资料：用计数的方法得到的数据性资料。
12.质量性状的资料：只能观察、分类或用文字表述而不能测量的一类资料。
13.两尾检验：具有两个否定域的假设试验。
14.一尾检验：具有单个否定域的月统计假设试验。
15.参数估计：又叫抽样估计，是样本统计数估计总体参数的一种方法。
16.点估计：用样本统计数直接估计相应总体参数的方法。
17.区间估计：在一定的概率保证下，用样本统计参数去估计相应总体参数所在范围。
18.置信区间：估计出参数可能出现的一个区间，使绝大多数该参数的点估计值都包含在这个区间内，所给出的这个区间称为置信区间。
19.α错误：把试验误差判断为真实差异，否定了正确的H0（措施：降低显著水平）。
20.β错误：把真实差异判断为试验误差，接受了错误的H0（措施：科学的试验设计，提高样本容量）。
21.置信度：保证参数出现在置信区间内的概率称为置信度。
22.直线回归：研究x、y变量间因果依存的方法。
23.直线相关：研究两个变量间直线关系的相关分析。
24.试验指标：根据研究的目的而选定的用来衡量或考核试验效果的质量特性。
食品实验设计与统计分析-6正交试验
代表性
一方面： （1）任一列的各水平都出现，使得部分试验中包括了所有因素 的所有水平； （2）任两列的所有水平组合都出现，使任意两因素间的试验组 合为全面试验。
另一方面： 由于正交表的正交பைடு நூலகம்，正交试验的试验点必然均衡地分布在
全面试验点中，具有很强的代表性。因此，部分试验寻找的最优 条件与全面试验所找的最优条件，应有一致的趋势。
工程实验设计与统计分析
BY 食品科学与工程
引入： 正交分析
对于单因素或两因素试验，因其因素少 ，试验的设计 、实施与分析都比较简单 。但在实际工作中 ，常常需 要同时考察 3个或3个以上的试验因素 ，若进行全面试 验 ，则试验的规模将很大 ，往往因试验条件的限制而 难于实施 。正交试验设计就是安排多因素试验 、寻求 最优水平组合 的一种高效率试验设计方法。
的每个平面上，都恰是3个试验点；在立方体的每条线上也恰有一个试验
点。
•
9个试验点均衡地分布于整个立方体内 ，有很强的代表性，能够比较
全面地反映选优区内的基本情况。
正交表的记号及含义
正交表是一种特别的表格，是正交设计的基本工具。 我们只介绍它的记号、特点和使用方法。
记号及含义
L 正交表的代号
S 正交表的列数
（最多能安排的因素个数，
包括交互作用、误差等）
LN qS
q 各因素的水平数
N 正交表的行数
（各因素的水平数相等）
（需要做的试验次数）
如 L8 27 表示
L8 27 表示各因素的水平数为2，
做8次试验，最多考虑7个 因素（含交互作用）的正 交表。
正交表的特点
• 常用的正交表已由数学工作者制定出来，供进行正交设计时选用。2水平 正 交 表 除 L8(27) 外 ， 还 有 L4(23) 、 L16(215) 等 ； 3 水 平 正 交 表 有 L9(34) 、 L27(213)……等。
食品试验设计与统计分析课程设计
食品试验设计与统计分析课程设计一、引言作为食品科学与工程专业学生，我们需要学习食品试验设计与统计分析课程。
本课程的重点在于通过理论和实践的学习，使学生能够掌握食品试验的设计方法和统计分析技能，为日后从事食品生产、检验和研究工作提供有力的支持。
本文将围绕着“同时存在两个冠心病因素对吃芝士蛋糕和不吃芝士蛋糕人群的血管扩张反应的影响”这一主题，展开食品试验设计和统计分析的全过程。
二、实验目的通过食品试验的方法，探究芝士蛋糕与血管扩张反应之间的关系，进一步了解芝士蛋糕在冠心病预防中的作用。
三、实验设计1. 实验对象本次试验共选取80名参与者（40名男性和40名女性），在满足以下条件的基础上进行筛选：•年龄在40-60岁之间，无其他疾病影响；•听取了实验的详细说明并同意参加实验；•禁止任何芝士蛋糕的相关饮食或任何有可能影响血管扩张的饮食或药物。
2. 实验设备•有氧运动自行车；•血压计；•通过超音频仪器（C2-2探头）测量径线，进行血管内皮反应的终末阻力。
3. 实验过程1.筛选人员后，将参与者随机分为两组：芝士蛋糕组和普通蛋糕组。
2.每组参与者吃一块相同重量的蛋糕，并进行约30分钟的休息。
3.对所有参与者进行基础血压检测。
4.将参与者坐在有氧运动自行车上，进行120s恢复期。
5.在每次恢复的5-6分钟内，通过超音频测量血管径线反应和心跳率变化，并记录相关数据。
6.重复这一过程两次，总共进行三次实验。
4. 数据处理1.计算每个参与者的平均值。
2.对数据进行方差分析（ANOVA）和T检验，比较两种不同蛋糕组的数据是否具有显著性差异。
3.应用SPSS软件统计方差分析结果。
4.通过修正后的Bonferroni方法进行处理，并报告主要的分析结果。
四、预期结果通过以上实验设计和数据分析，我们期望能够得出以下结论：1.芝士蛋糕组和普通蛋糕组之间，在试验前后的心率变化和血管扩张反应上置信度的差异是否充分显著；2.研究发现两个冠心病因素同时存在与吃芝士蛋糕或不吃芝士蛋糕等因素的相互作用，以及冠心病的预防效果如何。
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食品试验设计与分析
一、名词解释
科技论文：是通过运用概念、判断、推理、证明或反驳等逻辑思维手段来分析、表达自然科学理论和技术开发研究成果的文字材料。
可行性研究报告：随着近代自然科学技术、科技管理和商品经济的高度发展，每开展一个新的研究项目或建设项目，投资者都要对投资效果进行预测，要多方周密地调查研究，寻找能够获得最佳投资效果的可行方案，以便为最终决策提供科学依据。
这种调查研究叫可行性研究。
科技合同：科技合同（协议）是在科研、试制、成果推广、技术转让、技术咨询服务等科技活动中，采用经济合同这一法律形式签订的契约，合同各方必须具有法人资格，才能签订科技合同。
样本：是总体中所抽取的一部分个体。
总体：是指考察的对象的全体。
试验指标：在试验设计中，根据试验的目的而选定的用来衡量或考核试验效果的质量特性
试验因素：凡对试验指标可能产生影响的原因或要素
正交试验设计：正交实验设计也称正交设计，是用来科学地设计多因素试验的一种方法。
填空。
根据研究方法不同，可把科技论文分为理论型、实验型、描述型。
科技应用文包括可行性研究报告、科技合同、和科技论文。
根据科技论文写作目的和作用的不同分为学术性论文、技术性论文、学位论文后者又可分为学士论文、硕士论文、博士论文。
试验设计的三原则重复原则、随机化原则、局部控制。
试验误差可分为三类，即随机误差、系统误差和疏忽误差。
统计推断包括假设检验和参数估计。
显著性检验方法，常用的有t检验、F检验、x2检验、μ检验等。
简答。
简述科技论文作用。
答：1.科技论文是科研成果的总结和记录，是进行学术交流的重要手段，也是进行科技成果鉴定和评审科技成果的重要依据。
2.科技论文是政府或企业进行重大技术决策的依据。
科技论文是科研工作的一个组成部分，是考核科技人员工作业绩的重要标准之一，也是科技人员申报、晋升技术职称的重要依据之一。
4.科技论文的数量越多，质量越高，标志着某个部门、单位、企业的研究水平越高，也是其科技工作成效和科学研究实力的具体体现。
试比较学术论文和学位论文在写作格式和风格方面的异同。
答：①学术论文的写作格式结构形式具有一定的规律，形成了一套独特的结构程序，一般包括8个部分前置部分（题名、论文作者、关键词、摘要）主题部分（引言、正文、结论、参考文献）；②风格客观朴素在学术论文里，不需要用一些华丽的或是带情感的词句；单独性和连贯性，每一节和每一段也都各为一个单元，一节的开始，应该有一个主题段，一段的开始应该有一个主题句。
③规范学位论文格式包括三大部分前置部分，包括封面、版权申明页、中文摘要和关键词、英文摘要和关键词、目录等;主体部分，包括引言、正文、结论、参考文献等;结尾部分，包括致谢、学位论文原创性声明和使用授权说明以及相关检索等。
科技论文摘要应包括哪些内容。
答：<1> 阐明该项研究工作的基本目的和范围。
<2> 描述所使用的方法。
<3> 总结研究成果。
<4> 阐明基本结论。
正交实验设计的目的
答：①能在所有试验方案中均匀地挑选出代表性强的少数试验方案；
②通过对这些少数试验方案的试验结果进行统计分析，可以推出优化方案，而且得到的优化方案往往不包含在这些少数试验方案中；
③对试验结果做进一步分析，可以得到试验结果以外的更多信息。
例如，各试验因素对试验结果的影响趋势等信息；
④总而言之，采用正交试验设计进行部分实施，能以较少的试验次数和较少的人力、物力，获得较全面的科学信息。
在应用随机区组试验设计方法时，应注意以下几点：
答：
①随机区组设计法可运用于多因素试验，但不是任何多因素试验都是用本法设计为最佳；
②关于随机区组设计的区组（重复）数的确定；
③在进行随机区组试验设计时，各区组内的随机排列应独立进行，即各区组应分别进行1
次随机排列，不能所有区组都采用同一随机顺序。
极差分析注意事项：
答：①在生产实践中，对于主要的影响因素，一定要选优水平，而对于次要因素，要综合考虑生产效率、成本、劳动条件等因素来选取优水平。
②极差分析所找到的优化工艺条件并不一定在所实施的正交试验方案中。
为考察优化条件的再现性，应追加验证性试验，进一步判断所找到的生产工艺条件是否最优。
③由极差分析得出的优化工艺条件，只有在试验所考察的范围内有意义。
超出了试验范围，情况有可能发生变化。
④在试验研究中，有时通过一轮试验不一定能选出优化条件，特别是缺乏有关资料的情况下，往往需要探索多次，这时要充分利用因素与指标趋势图，确定下一步试验的研究方向。
⑤极差分析的各项计算都可以在表中直接进行。
于是，试验方案设计与结果分析融于一表，使试验设计形成了一个统一的整体，简明、直观且便于分析。
⑥极差分析中，应计算空列的R值，以判断各因素影响的可靠性。
计算
1.分别在10个食品厂各自测定了大米饴糖和玉米饴糖的还原糖含量，结果见下表，试比较两种饴糖的还原糖含量有无显著差异
解：
只60日龄的雄鼠在喂养减肥食品前后之体重数据见下表（单位：g）：检验雄鼠在喂养减肥食品前后体重差异是否显著
解：
某工厂生产的保健饮料中游离氨基酸含量(mg/100ml)在正常情况下服从正态分布
N(200,252)。
某生产日抽测了6个样品，得数据如下：205，170，185，210，230，190。
试问这一天生产的产品游离氨基酸含量的总方差是否正常
解：
某人研究了两种浸提条件下山楂中可溶性固形物的浸提率，实验结果见下表。
试问这两种浸提条件下山楂可溶性固形物提取率有无显著差异（α=）。
解：
在长沙市某超市抽取了A、B、C、D、E、F、G、H 8个品种（K=8）的液态牛奶，由张三、李四和王五等3个人分别测定其三聚氰胺含量，以3个人的重复测量划分区组，8个品牌中三聚氰胺含量（mg/Kg）测定结果列于下表，试做方差分析。
解：。