试验设计
实验设计方案范例5篇
实验设计方案范例5篇通过组织“班级读书会”、美文诵读角逐、读书演讲角逐、故事会、书签制作、小小报、报刊剪辑、古诗擂台赛等各类读书活动,激发阅读兴趣,呈现读书成果。
2、主动开展小课题争论。
在全校“主题学习”试验的大框架下,各试验老师可依据个人状况和学段特点申报开展小课题争论,例如:“主题学习”课型、教学模式、小组建设、导学案设计、主题作文教学、阅读呈现汇报、语文综合性学习、单元集中识、亲子共读、师生共读等等,并将争论成果在校内推广,丰富试验争论的内涵,提升试验争论的效果。
3、认真开展试验争论。
依据试验目标的要求,深入到到理解“语文主题学习”的理念实质,努力开展语文课堂教学争论。
要转变传统的教学模式,探究符合实际的操作方法。
尝试学案导学,单元集中授课,制定科学细致的教学方案,合理支配教学课时。
建设自主互助学习型高效课堂,最大限度地调动同学学习的主动性,激发课堂活力,提高教学效率。
留意培育同学科学的阅读方法、良好的阅读习惯和深厚的阅读兴趣,全面提高同学的语文素养和综合素养。
4、留意积累试验成果。
试验老师要留意收集积累试验过程性材料,结合试验经受认真撰写试验论文、教学反思、个案报告、试验总结等,并将试验取得成果和存在问题通过学校组织的老师论坛、试验论证会、小课题相互沟通会、成果推动前进会等途径进行汇报、相互沟通、研讨。
(三)同学层面1、适应自主合作探究的学习方式。
在老师指导下组建学习小组,通过“学案”进行小组互助自学,合作探究,相互沟通呈现。
2、在老师指导下完成语文教材和《主题学习丛书》的学习,多读书、读好书,在读书中养成科学的阅读方法、良好的阅读习惯和深厚的阅读兴趣,提高自己的语文素养和综合素养。
3、主动参预班级和学校组织的各种读书活动,在活动中呈现自我,在实践中体验成功,争当“阅读之星”。
(四)家长层面1、支持孩子购买《语文主题学习丛书》和课外阅读书籍。
2、协作语文老师开展试验争论,指导孩子认真完成课文预习和课外阅读任务。
实验设计方案(10篇)
实验设计方案(10篇)1. 实验名称:植物生长与光照关系研究实验目的:探究不同光照条件下植物生长的变化情况。
实验材料:同种植物、不同光照强度的光源、土壤、水等。
实验步骤:(1)将同种植物分成三组,每组10株。
(2)第一组植物置于自然光照下,第二组植物置于较弱的光照下,第三组植物置于较强的光照下。
(3)每天观察并记录每组植物的生长情况,包括高度、叶片数量等。
(4)实验持续一个月,实验结束后,分析各组植物的生长情况,得出结论。
2. 实验名称:不同水温对鱼类生存的影响实验目的:研究不同水温对鱼类生存的影响。
实验材料:同种鱼类、不同温度的水源、鱼缸等。
实验步骤:(1)将同种鱼类分成三组,每组10条。
(2)第一组鱼类置于正常水温的鱼缸中,第二组鱼类置于较低水温的鱼缸中,第三组鱼类置于较高水温的鱼缸中。
(3)每天观察并记录每组鱼类的生存情况,包括活动频率、食欲等。
(4)实验持续一个月,实验结束后,分析各组鱼类的生存情况,得出结论。
3. 实验名称:土壤类型对植物生长的影响实验目的:研究不同土壤类型对植物生长的影响。
实验材料:同种植物、不同类型的土壤、水等。
实验步骤:(1)将同种植物分成三组,每组10株。
(2)第一组植物种植在沙质土壤中,第二组植物种植在粘质土壤中,第三组植物种植在壤土中。
(3)每天观察并记录每组植物的生长情况,包括高度、叶片数量等。
(4)实验持续一个月,实验结束后,分析各组植物的生长情况,得出结论。
4. 实验名称:不同饲料对家禽生长的影响实验目的:研究不同饲料对家禽生长的影响。
实验材料:同种家禽、不同类型的饲料、养殖环境等。
实验步骤:(1)将同种家禽分成三组,每组10只。
(2)第一组家禽喂养普通饲料,第二组家禽喂养高蛋白饲料,第三组家禽喂养高纤维饲料。
(3)每天观察并记录每组家禽的生长情况,包括体重、羽毛颜色等。
(4)实验持续一个月,实验结束后,分析各组家禽的生长情况,得出结论。
5. 实验名称:不同肥料对植物生长的影响实验目的:研究不同肥料对植物生长的影响。
试验设计
响应面法
二、应用实例
正交法应用实例
L9(34)正交表
试验号 列号 1
2
3
4
1
1
1
1
1
2
1
2
2
2
3
1
3
3
3
4
2
1
2
3
5
2
2
3
1
6
2
3
1
2
7
3
1
3
2
8
3
2
1
3
9
3
3
2
1
正交法应用实例
正交法应用实例
指标
70 60 50 40
A1 A2 A3
B1 B2 B3
C1 C2 C3
指标-因素图
因素
正交法应用实例
表 6 Box-Benhnken试验结果
表 7 全模型回归分析 表 8 全模型方差分析
表 9 精简模型方差分析 表 10 模型的可信度分析
响应因子的水平优化
Y = f(X1 , X2)响应面立体分析图和等高线图 Y = f(X1 , X3)响应面立体分析图和等高线图
Y = f(X2 , X3)响应面立体分析图和等高线图
0 豆饼粉 蛋白胨 酵母浸粉 硝酸钠 硫酸铵
2、Plackett-Burman试验筛选主要因素
a. 试验设计及结果
表 1 Plackett-Burman试验因素与水平
表 2 Plackett-Burman试验设计及结果
b. 结果分析
百分比 项
正态概率图
(响应为柚苷酶酶活)
99
标准化效应的 Pareto 图
实验设计方案范文5篇
实验设计方案范文5篇实验设计方案1药品:半枝莲、95%乙醇、盐酸小檗碱对照品、蒸馏水、盐酸溶液、氢氧化钠溶液、碘-碘化钾试剂仪器:722型紫外分光光度计、电子分析天平、电热恒温水浴锅、数据超声波清洗器、微型植物粉碎机、PH计、加热板、循环水式多用真空泵实验方法:超生波提取法、半仿生法、正交实验、生物碱的鉴定方法实验步骤:一、药品、仪器的准备二、对照品溶液的制备、波长的测定、标准曲线的制作、推算出回归方程三、样液的制备四、用半仿生法提取半枝莲中生物碱1、单因素实验(1)温度对提取效果的影响(2)酸度对提取效果的影响(3)碱度对提取效果的影响(4)料液比对提取效果的影响2、因素、水平的确定及进行正交实验设计:由单因素温度、酸度、碱度和料液比作为正交试验的四个水平进行正交实验以确定半仿生法中最优的提取条件五、超声波辅助半仿生法提取半枝莲生物碱:在上述半仿生法得到的最优提取条件下进行超声波提取1、单因素实验(1)温度对提取效果的影响(2)提取次数对提取效果的影响(3)酒精浓度对提取效果的影响2、因素、水平的确定及进行正交实验设计:由单因素温度、提取次数、酒精浓度作为正交试验的三个水平进行正交实验以确定在超声波辅助半仿生法提取中的最优条件六、在超声波辅助半仿生法提取的最优条件下提取半枝莲中生物碱七、利用紫外分光光度计测定上述提取到的生物碱的吸光度,与标准曲线进行比较,计算出生物碱的量及产率。
八、生物碱的鉴定:生物碱沉淀反应1、碘化铋钾试剂反应取渗漉液1ml,加碘化铋钾试剂1滴~2滴,生成棕色至棕红色者为阳性反应在。
2、碘-碘化钾试剂反应取渗漉液1ml,加碘-碘化钾试剂1滴~2滴,生成棕黄色沉淀者为阳性反应。
3、硅钨酸试剂反应取渗漉液1ml,加硅钨酸试剂数滴,生成淡黄色沉淀者为阳性反应。
实验设计方案2一、【实验题目】:印刷条件对预涂膜覆膜质量影响探究二、【实验设计思路】:影响覆膜质量因素主要分为两类,即覆膜工艺的影响和印刷条件的影响。
试验设计名词解释
试验设计名词解释试验设计是研究设计的一种,旨在确定一种实验方案,以验证或否定某种理论、假设或方法。
在试验设计中,通常会涉及到一系列实验操作,以收集数据并分析结果。
以下是一些常见的试验设计名词及其解释:1. 研究设计:指用于确定实验方案的研究计划,通常包括研究目的、假设、研究对象、实验方案、实验条件、样本量、数据分析等要素。
2. 样本设计:指用于确定样本容量和抽样方法的实验设计,以确保研究结果的可靠性和代表性。
3. 盲法:指一种实验设计方法,以确保实验参与者对实验结果的不确定性不敏感。
盲法包括完全盲法和半盲法两种类型,其中完全盲法是指参与者不知道自己接受的是哪种实验条件,而半盲法则是指参与者知道自己接受的是哪种实验条件,但不知道自己接受的是哪种结果。
4. 随机化设计:指一种实验设计方法,以确保实验结果的可靠性和代表性。
随机化设计将实验参与者随机分配到不同的实验条件下,以消除实验参与者的主观偏见和实验结果的不确定性。
5. 比较设计:指一种实验设计方法,用于比较不同实验条件下的研究结果。
比较设计通常包括两个或多个对照组,每个对照组接受不同的实验条件,以评估不同实验条件之间的差异。
6. 假设检验:指一种数据分析方法,用于确定某种假设是否成立。
假设检验基于样本数据,通过计算概率来评估原假设是否可接受,如果原假设不可接受,则拒绝零假设,接受正假设。
7. 置信区间:指用于确定某种假设是否可接受的置信水平。
置信区间是指根据样本数据计算出的在一定置信水平下,原假设是否可接受的概率范围。
试验设计是研究设计的一种,旨在确定一种实验方案,以验证或否定某种理论、假设或方法。
在试验设计中,通常会涉及到一系列实验操作,以收集数据并分析结果。
了解试验设计的基本概念和术语,可以帮助研究人员更好地理解和设计实验,提高实验结果的可靠性和代表性。
实验设计方案范文(精选5篇)
实验设计方案范文(精选5篇)实验设计方案1一、实验原理(1)鉴定实验设计的理念:某些化学试剂+ 生物组织中有关有机化合产生特定的颜色反应。
(2)具体原理:①可溶性还原糖+ 斐林试剂→砖红色沉淀。
②脂肪小颗粒+ 苏丹Ⅲ染液→橘黄色小颗粒。
③蛋白质+ 双缩脲试剂→紫色反应。
二、目标要求初步掌握鉴定生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。
三、重点、难点1.重点①初步掌握鉴定生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。
②通过实验的操作和设计培养学生的动手能力,掌握探索实验设计技巧,从而培养创新思维能力。
2.难点根据此实验方法、原理,设计实验来鉴定常见食物的成分。
四、实验材料1.可溶性还原糖的鉴定实验:选择含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织,以苹果、梨为最好。
2.脂肪的鉴定实验:选择富含脂肪的种子,以花生种子为最好(实验前浸泡3h~4h)。
3.蛋白质的鉴定实验:可用浸泡1d~2d的黄豆种子(或用豆浆、或用鸡蛋蛋白)。
五、仪器、试剂1.仪器:剪刀,解剖刀,双面刀片,试管,试管架,试管夹,大小烧杯,小量筒,滴管,玻璃漏斗,水浴锅,研钵,石英砂,纱布,载玻片,盖玻片,毛笔,吸水纸,显微镜。
2.试剂:①斐林试剂(0.1g/L的NaOH溶液+ 0.05g/mL的CuSO4溶液);②苏丹Ⅲ染液;③双缩脲试剂;④ 体积分数为50%的酒精溶液;⑤蒸馏水。
六、方法步骤1.制备试剂。
2.可溶性还原糖的鉴定、方法、步骤。
3.脂肪的鉴定、方法、步骤。
4.蛋白质的鉴定、方法、步骤。
七、实验过程新课引入:我们在化学中学习过物质的鉴定,其原理是被鉴定的物质与所用的化学试剂要么发生颜色反应,要么产生沉淀,我们生物学上也采用此原理,在生物学中物质鉴定的理念是:某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
新课教学:(具体原理)①可溶性还原糖+ 斐林试剂→砖红色沉淀。
(水浴加热)②脂肪小颗粒+ 苏丹Ⅲ染液→橘黄色小颗粒。
DOE(试验设计)简介
DOE(Design of Experiment)试验设计,一种安排实验和分析实验数据的数理统计方法;试验设计主要对试验进行合理安排,以较小的试验规模(试验次数)、较短的试验周期和较低的试验成本,获得理想的试验结果以及得出科学的结论。
试验设计源于1920年代研究育种的科学家Dr.Fisher的研究, Dr. Fisher是大家一致公认的此方法策略的创始者, 但后续努力集其大成, 而使DOE在工业界得以普及且发扬光大者, 则非Dr. Taguchi (田口玄一博士) 莫属。
[编辑]•要为原料选择最合理的配方时(原料及其含量);•要对生产过程选择最合理的工艺参数时;•要解决那些久经未决的“顽固”品质问题时;•要缩短新产品之开发周期时;•要提高现有产品的产量和质量时;•要为新或现有生产设备或检测设备选择最合理的参数时等。
另一方面,过程通过数据表现出来的变异,实际上来源于二部分:一部分来源于过程本身的变异,一部分来源于测量过程中产生的变差,如何知道过程表现出来的变异有多接近过程本身真实的变异呢?这就需要进行MSA测量系统分析。
[编辑]试验设计的三个基本原理是重复,随机化,以及区组化。
所谓重复,意思是基本试验的重复进行。
重复有两条重要的性质。
第一,允许试验者得到试验误差的一个估计量。
这个误差的估计量成为确定数据的观察差是否是统计上的试验差的基本度量单位。
第二,如果样本均值用作为试验中一个因素的效应的估计量,则重复允许试验者求得这一效应的更为精确的估计量。
如s2是数据的方差,而有n次重复,则样本均值的方差是。
这一点的实际含义是,如果n=1,如果2个处理的y1 = 145,和y2 = 147,这时我们可能不能作出2个处理之间有没有差异的推断,也就是说,观察差147-145=2可能是试验误差的结果。
但如果n合理的大,试验误差足够小,则当我们观察得y1随机化是试验设计使用统计方法的基石。
所谓随机化,是指试验材料的分配和试验的各个试验进行的次序,都是随机地确定的。
试验设计(design of experiments)
试验设计(design of experiments)又名:DOE,设计试验(designed experiments)概述试验设计(DOE)是一种对过程进行计划性试验的方法。
通过执行该组试验的既定计划并且依据特定的程序对数据进行分析,可以从最少的试验次数中获得许多信息。
在一次实验中可以研究不止一个变量,所以说试验是低成本的,同时,试验还能够识别出变量之间的交互作用。
通常,试验设计包括一系列的试验,开始时关注多个变量,然后集中在几个关键变量中。
这里表述的是“典型的”方法。
其他的DOE方法,例如,日本工程师田口玄一(GenichiTaguchi)博士强调应首先减少变异,然后再满足目标值。
田口方法有时被称为稳健性设计,应用于产品和过程设计中,从而使过程稳健或者说对一些不可控制变量(田口称为噪声因子)的变异不敏感。
他提出“损失函数”(参看图表5.51)的概念来表明由于变异的原因使质量特征偏离它的目标值,即使偏离后仍在顾客的容差范围内,但是顾客的不满意度和厂商的成也会随之变大。
第三种方法是由美国工程师Dorian Shainin提出并经Keki Bhote进行深入研究,这种方法常用于解决疑难杂症。
这种DOE方法是广义解决问题的方法中的一部分,包括如多变异图、变异分量研究等统计工具(“配对比较”与本书中的同名工具是不同的),与其他两种方法相比在数学上比较简单,并且谢宁( Shainin)法主要用于装配过程中,是一个识别并消除掉导致过程大多数变异的原因的过程。
适用场合·当研究能够被量化的输出过程时;·当想要了解关键变量如何影响输出时;·当想要知道哪个变量是重要的并且哪个不重要;·当想要改变过程均值时;·当想要减少过程变异时;·当想要通过设置一些过程变量,从而使输出很大程度上不受不可控制变化影响时(使过程更加稳健)。
实施步骤在本书中,没有介绍一种足够详细的、使我们进行和分析试验的步骤。
实验设计方案经典范文5篇
实验设计方案经典范文5篇实验设计方案1一、课题名称:培养兴趣增强自信二、课题研究背景:1、孔子说过:“知之者不如好知者,好之者不如乐之者。
”兴趣是一种学习品质,也是学习的动力之源。
有兴趣才有潜力,有兴趣才有主动性和积极性。
教育理论告诉我们:只有当学生对所学知识产生浓厚兴趣并逐步养成爱学习,善思考的态度时,才难知难而进,锲而不舍,从而对提高教学质量起着事半功倍的效果。
2、课程标准提出了“知识与态度”、“情感与态度”、“过程与方法”的三维目标,而“情感与态度”就是要充分激发学生对学习的兴趣,调动学生学习的积极性、主动性,引导学生参与教学的全过程,树立学生学习自信心,培养良好的学习态度和学习习惯,增强热爱学习的情感。
3、新课程标准的课程设置、教材编写、教学过程和评价策略,都体现了提高学生学习兴趣的课程理念。
但是,在我们的周围有一部分学生有厌倦的情绪,上课注意力不集中,小学生因为年龄特点的缘故,学习兴趣易于转移,稳定性差,所以,如何强化学习兴趣并使之转化为稳定而持久的动力,使学生成为真正的爱学乐学者,已经成为当务之急,成为当代教育一大问题,只有注重培养学生的学习兴趣,让学生在愉悦的氛围中学习生活,才能最大限度地调动学生学习的积极性和主动性。
三、课题研究的意义:1、“兴趣是最好的老师”、“兴趣是成功的一半”一切的一切说明学习兴趣是直接推动学生进行学习的一种心理因素。
兴趣****于需要,可以使学生产生强烈的求知欲和高度的学习积极性。
2、个别学生之所以成为班级里的“后进生”,在很大程度上由于在学习过程中连连失败、挫折,对学生丧失兴趣,甚至于产生厌学的情绪。
基于此种现象,作为教师我们应该先激发和培养他们的学习兴趣,增强他们的学习自信心。
3、如今社会对于学生的诱惑太多,容易把学生的注意力吸引住,从而对学生也产生了厌倦,逃学、网络游戏成瘾早已屡见不鲜,给学校教育敲响了警钟:要想让学生进的来也留得住,必须要想方设法提高学校对学生的吸引力,必须培养学生对学习的兴趣,增强对学习的自信心。
实验设计方案6篇
实验设计方案6篇实验设计方案一:比较不同种类油在烤面包中的影响研究目的:比较不同种类油在烤面包时对食品品质的影响,确定最适宜的油类。
实验步骤:1.采购黄油、植物油和橄榄油作为研究对象,采购新鲜面包片,并保持每种油类的质量一致。
2.将每种油类涂在面包片上,分别放入烤箱中进行烤制。
3.对每种油类烤制出的面包片进行评分,分别对外观、口感、香味等进行打分。
4.将评分结果进行汇总整理,比较不同种类油在烤面包中的影响。
实验注意事项:1.采购的面包片应当尽量新鲜,以保证实验结果的准确性。
2.烤箱温度和烤制时间应当相同,以保证烤出的面包片质量一致。
1.采购咖啡、茶、可乐、红牛等常见饮料,将饮料倒入标准杯中。
2.选取20名学生作为实验对象,让他们先进行一项学习任务,然后随机分配给不同饮料组进行饮用。
3.实验对象在饮用完饮料后再进行一项学习任务,记录学习成绩。
4.将记录的学习成绩进行统计和比较,比较不同饮料对学习成绩的影响。
1.尽量选择有代表性的饮料,尽量避免过于特殊的饮料,以免影响实验结果的可靠性。
2.对实验对象进行饮食限制,以免影响实验结果。
实验设计方案三:比较同一品种蔬菜在不同存储条件下的效果1.采购同一品种蔬菜,将蔬菜分别装入不同的储存容器中,分别放在室温、冰箱和低温库中。
2.每隔一段时间,检查储存的蔬菜的状态,观察变黄变软等现象。
3.整理记录每种储存条件的蔬菜的状态,分析不同储存条件对保鲜效果的影响。
1.相同品种和质量的蔬菜应当放入不同储存容器中,以保证实验结果的可靠性。
2.不同储存条件下的蔬菜所处环境中的温度、湿度等应当相同。
实验设计方案四:比较不同防晒霜对紫外线防护效果的影响研究目的:比较不同防晒霜对紫外线防护效果的影响,定量评估不同防晒霜的防晒效果。
1.选取数种市售的防晒霜,依据其SPF值和PA值将其分组。
2.将每组防晒霜均匀涂抹在人体的皮肤部位上,使用强度比较强的紫外线灯照射一段时间。
3.记录每组的照射时间和皮肤泛红情况,对受到紫外线灯照射后的皮肤颜色进行比较。
各种试验设计优缺点
各种试验设计优缺点试验设计是科学研究中非常重要的一环,它是为了检验科学假设,评估原因和结果之间的关系,推断和理解现象和行为背后的机制而进行的。
不同的试验设计在优缺点上有所不同。
以下是一些常见的试验设计和它们的优缺点:1.预实验设计:预实验设计是最基本的试验设计之一,它没有对照组进行比较。
虽然它具有一些优点,比如研究者可以轻松地进行,并且需要较少的资源和时间,但它也有一些缺点。
首先,由于缺乏对照组,我们不能确定观察到的变化是由实验处理引起的,还是由其他因素引起的。
此外,由于没有随机化过程,预实验设计容易受到非随机性偏差的影响。
2.随机实验设计:随机实验设计是最常用的试验设计之一,它在试验开始时使用随机分组来确保参与者分配到不同的处理条件中。
这种设计的优点在于可以减少实验结果的偏差,同时还可以确定原因和结果之间的因果关系。
此外,随机实验设计可以对多个变量进行控制,使得研究结果更加可靠。
然而,随机实验设计有一些限制,比如需要大量的参与者和时间来收集足够的数据,并且可能存在伦理问题,例如随机分配可能导致不公平或不公正的结果。
3.间接对照实验设计:间接对照实验设计是一种比较不同的干预措施或处理条件的有效方法,当在同一时间或地点无法实施直接对照实验时,可以采用此设计。
其优点在于可以比较不同的处理条件,而不需要进行实时的比较。
然而,间接对照实验设计也存在一些问题,比如可能存在观察单位差异的偏差,以及对数据进行合理的统计分析所需的额外复杂性。
4.组间对照实验设计:组间对照实验设计是最常用的实验设计之一,它将参与者随机分配到不同的处理组和对照组中,以比较两组之间的差异。
这种设计的优点在于可以在随机性分配的前提下比较不同组之间的因果关系。
此外,组间对照实验设计可以减少内部偏差和外部偏差对实验结果的影响。
然而,组间对照实验设计也有一些限制,比如可能存在干扰因素的存在,以及由于参与者的个体差异而导致实验结果的不确定性。
试验设计
沸石粒径的选取:50目,100目,150目,200目 pH的水平:3,4,5,6,7 其他因素固定:沸石用量1g;反应时间60min
铬离子的去除率(%)
100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 溶液的pH 5 6
★
50目 100目 150目 200目
7
8
三、正交试验设计
对于单因素或双因素试验,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 。
第二点合格率低 第三点 690 697 702
第四点 第三点合格率低
690 695 697
× ×
709 第二点
第四点为第三点的对称点, 其对称中心点为699.5 ,第 四点 = 690 + 709 – 702 = 697 第五点为第四点的对称点, 其对称中心点为696 ,第五 点 = 690 + 702 - 697 = 695
均分法
对采用新钢种的某零件进行磨削加工,砂轮转速范围为 420转/分~720转/分,拟经过试验找出能使光洁度最佳的 砂轮转速值。 N = 30 转/分
b-a 720 - 420 n = ———— + 1 = —————— +1 = 11 N 30
试验转速:
420,450,480,510,540,570,600,630,660,690,720
××
702
第三点
第五点 第四点
0.618法(例)
重复上面的步骤,最佳点被限制在越来越小 的范围内,即存优范围越来越小。
上面的过程可以总结如下:
试验设计
0.618
0.618法
X2
X1
a
b
×★×
0.382
0.618 X1 = a + 0.618(b-a) X2 = a + b – X1
第一点 = 小 + 0.618( 大- 小) 第二点 = 小 + 大 – 第一点(前一点)
第一点是经过试验后留下的好点;
铸铝件最佳浇铸温度的优选试验。某厂铸铝件壳 体废品率高达55%,经分析认为铝水温度对此影 响很大,现用0.618法优选。优选范围在690℃~ 740 ℃之间。
二、单因素和双因素试验设计
在试验时,只考虑一个对目标影响最大的因素, 其它因素尽量保持不变,则称为单因素试验。把 这个因子如何划分为若干个水平称为处理设计。
1.质量性差异的单因子处理设计:这种单因子是不可 分割的,只能按它固有的单位进行处理设计。 2.数量性差异的单因子处理设计:这种单因子可以采 用不同的方法分割成不同的等级,每个等级即为一个处 理。分割常用的方法:
N
30
试验转速:
420,450,480,510,540,570,600,630,660,690,720
★
均分法(例)
均分法使用条件:
这种方法的特点是对所试验的范围进行“普 查”,常常应用于对目标函数的性质没有掌握 或很少掌握的情况。即假设目标函数是任意的 情况,其试验精度取决于试验点数目的多少。
应用最广泛
✓取三因素三水平,通常有两种试验方法:
(1)全面实验法:
A1B1C1 A2B1C1 A3B1C1
A1B1C2 A2B1C2 A3B1C2 B3
A1B1C3 A2B1C3 A3B1C3
A1B2C1 A2B2C1 A3B2C1
试验设计名词解释
试验设计名词解释
试验设计是指通过对研究对象进行一系列有序的试验操作,收集并分析数据以探究实验结果的方法。
在试验设计中,需要定义研究问题、确定研究假设、选择研究对象、设计实验方案、进行实验操作、收集数据并分析数据等一系列步骤。
其中,实验方案的设计是试验设计的核心,需要根据研究问题和研究对象的特点,选择适当的实验方案,以确保实验操作的可行性和有效性。
具体来说,试验设计可以分为随机试验、模拟试验、系统试验等不同类型。
随机试验是指将研究对象随机分配到不同的实验组或对照组中,以获得具有代表性的实验结果。
模拟试验是指通过对研究对象进行模拟操作,以模拟真实的实验环境。
系统试验是指将研究对象分为不同的系统或组件,并对不同组件或系统之间的相互作用进行探究。
除了不同类型的试验设计外,试验设计还需要考虑的因素包括实验的变量、控制变量、样本量、数据处理方法、统计分析方法等。
在试验设计过程中,需要认真制定实验方案、进行实验操作、收集数据和分析数据,以确保实验结果的准确性和可靠性。
试验设计是科学研究中不可或缺的一部分,可以帮助研究人员深入了解研究对象的特性,探究研究问题,并为未来的科学研究提供重要的参考和支持。
试验设计方法
试验的一般要求:
1、试验要有代表性
试验的代表性包括生物学和环境条件两个方 面的代表性。
生物学的代表性,是指作为主要研究对象的 个体的代表性,并要有足够的数量。例如,进 行品种的比较试验时,所选择的个体必须能够 代表该品种,不要选择性状特殊的个体,并根 据个体均匀程度,在保证试验结果具有一定可 靠性的条件下,确定适当的数量。
第九章 试验设计
第一节 试验设计的概述
一、试验设计的基本概念
试验设计,广义理解是指试验研究课题设计,也就是整个 试验计划的拟定。主要包括课题的名称、试验目的,研究依 据、内容及预期达到的效果,试验方案设计,试验的记录项 目和要求,试验结果的分析方法,经济效益或社会效益估计, 已具备的条件,需要购置的仪器设备,参加研究人员的分工, 试验时间、地点、进度安排和经费预算,成果鉴定,学术论 文撰写等内容。
2、根据各试验因素的性质确定各自的水平 (1)水平的数目要适当
水平数目过多,不仅难以反映出各水平间的差异, 而且加大了处理数;水平数太少又容易漏掉一些好的 信息,至使结果分析不全面。 (2)水平间的差异要合理
有些因素在数量等级上只需少量的差异就反映出不 同处理的效应。如饲料中微量元素的添加等。而有些 则需较大的差异才能反应出不同处理效应来,如饲料 用量等。
第二节 试验计划
一、试验计划的内容及要求 进行任何一项科学试验,在试验前必须制
定一个科学的、全面的试验计划,以便使该 项研究工作能够顺利开展,从而保证试验任 务的完成。试验计划的内容一般应包括以下 几个方面:
(一)课题选择与试验目的
科研课题的选择是整个研究工作的第一步。
什么是试验设计?
汇报人: xx年xx月xx日
contents
目录
• 试验设计概述 • 试验设计的基本要素 • 试验设计的分类 • 试验设计的基本步骤 • 试验设计的应用
01
试验设计概述
试验设计的定义
试验设计是通过科学地选择试验方案和统计分析方法,为解 决社会科学、医学、心理学等领域中的研究问题提供量化依 据而进行的试验安排和设计。
在工业生产中的应用
产品质量控制
通过试验设计,确定影响产品质量的关键因素,制定质量控制标准和流程,确保产品质量 的稳定性和一致性。
生产工艺优化
试验设计用于评估和优化生产工艺参数,提高生产效率,降低生产成本,同时减少废品和 能源的消耗。
产品研发创新
试验设计为新产品研发提供科学依据,通过对比不同设计方案和参数,加快产品研发进程 ,提高创新成功率。
优化方案
预测性能
试验设计可以通过对比不同方案的效果,为 决策者提供优化方案的数据支持,从而提高 方案的效率和效果。
通过试验设计得到的模型可以预测未知数据 的性能,从而为决策提供参考。
试验设计的原则
对照原则
在试验设计中,必须设立对照组,以排除干扰因 素对试验结果的影响。
重复原则
试验设计应遵循重复原则,即每个处理应在多个 类似的环境中重复进行,以增加结果的可靠性和 稳定性。
VS
例子
试验对象可以是农作物、药品、食品等, 也可以是人、动物或微生物等生物样本。
试验因子
定义
试验因子是指研究中需要考察的自变量或因素,如温度、湿度、光照、饲料等。
例子
在研究不同饲料对鸡生长的影响时,饲料种类和营养水平就是试验因子。
试验效应
定义
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实例1
《剖腹产同时放臵宫内节育器735例的初步观察》将施行剖腹 产手术1562例中的735例作为试验组,在剖腹产的同时放臵宫内节 育器。比较两组被观察对象的术后出血、恶露干净时间和术后副反 应等情况。
规定实验组适应症为:破膜和总产程都不超过24小时, 无感染(无阳性体征,血常规正常)以及第一胎产后本 人同意放臵宫内节育器者。 另将筛选剩下的827例作为对照组,不放臵宫内节育器。
(Quality)
控制误差,使研究结果保持较好的稳定性。
(Stability)
通过较少的观察例数,获取尽可能丰富的信 息。
(Sample Size)
试验设计的形式
前瞻性与回顾性
前瞻(Prospective) 回顾(Retrospective)
试验研究与调查研究
前瞻性试验研究 前瞻性调查研究 回顾性试验研究 回顾性调查研究
对照组受试者
2. 2 基本原则之二:随机(random)
客观性
(1) 抽样随机 每一个符合条件的实验对象参加实验
的机会相同,即总体中每个个体有 相同的机会被抽到样本中来;
(2) 分组随机 每个实验对象分配到不同处理组的机
会相同;
(3) 实验顺序随机 每个实验对象接受处理先后的机
会相同。
随机与随意
实验设计的基本原则
基本原则之一:对照(Control) 基本原则之二:随机(Randomness) 基本原则之三:重复(Replication)
基本原则之一:对照(control)
均衡性 (1) 对等
除处理因素外,对照组具备与实验组对等的一 切非处理因素。 (2) 同步 对照组与实验组设立之后,在整个研究进程中 始终处于同一空间和同一时间。 (3) 专设 任何一个对照组都是为相应的实验组专门设立 的。不得借用文献上的记载或以往的结果或 其它研究的资料作为本研究之对照。
随机:random 随意:as will 机会均等, 客观性 随主观意愿,主观性
随机化分组,不仅能控制已知的混杂因素 (非研究因素),而且还能控制未知的混杂因 素。
简单随机 分层随机
随机抽样 随机分组 随机排列
简单随机分组、排列示意
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 136 643 557 604 384 708 218 061 555 871 136 643 557 604 384 708 218 061 555 871 A B B A A A A B B B 排列 (8) (1) (7) (5) (9) (3) (4) (2) (6) (10)
平行对照的形式(1)
简单平行对照:
试验组 对照组
多组平行对照
安慰剂组 试验组 阳性对照组
平行对照的形式(2)
多组平行对照
病例组 医院对照 正常人对照
联合干预平行对照(两种措施)
非干预组 A组 B组 A+B组 (O) (A) (B) (A+B)
配对、配比对照形式
前瞻性研究(1951~1976年)
4次阶段小结:1954,1956,1964,1976 共随访59600位医生,得到40701位的满意答复。 吸烟者死亡率0.9‰, 不吸烟者死亡率0.07‰, RR=12.86。
科学论证的强度
一级设计方案
前瞻性、随机、有对照、能主动干预
二级设计方案
前瞻性、随机、有对照、不能主动干预
对照组的作用
处理组 对照组 处理因素+非处理因素 (无) 非处理因素 处理效应+非处理效应 (无) 非处理效应
比较结果
处理因素
处理效应
排除“非处理因素”的影响,从而衬托出 “处理因素”的作用。
对照的形式
平行对照(parallel setups) 配对对照(paried setups)
交叉对照(crossover setups)
例:两均数比较时的样本含量估计(两组相等)
( u u ) n1 n2=2
:I 类误差,常取0.05 :II 类误差,常取0.20,0.10 1- :把握度 :标准差,个体变异 :两个总体的差值(专业认可)
2
例:两均数比较时的样本含量估计(两组不等)
例:电针引产
研究因素:产妇状况。
产妇状况 初产 经产 成功 428 128 失败 176 39 合计 604 167 成功率 70.9% 76.6%
P=0.145
例:电针引产
混杂因素:胎膜状况。
胎膜状况 已破 未破 成功 318 238 失败 80 135 合计 398 373 成功率 79.9% 63.8% P=0.000
1 1 ( u u ) n1 n2= Q1 Q2 Q1 , Q2 0, Q1 Q2 1
2
( u u ) n1 n2=4
2
例:降血脂
=20mg/L; =30mg/L;=0.05 N=78时 1-=90%时 Q1:Q2 N Q1:Q2 1- (%) 1:1 78 1:1 90.0 4:6 82 4:6 88.9 3:7 92 3:7 85.0 2:8 122 2:8 75.6 1:9 216 1:9 54.4 1:19 406 1:19 35.6
例:电针引产
混杂因素在两组的分布
产妇状况 初产 经产 已破 331 67 胎膜 未破 273 100 已破率 54.80% 40.12%
P=0.001
例:电针引产
混杂因素不同状态时,研究因素的分析。 胎膜 产妇状况 例数 成功 成功率 P
已破
未破
初产 经产
初产 经产
331 67
273 100
例: n1 固定, n2 增加时,Power的变化趋势
=20mg/L; =30mg/L;=0.05 n1=20 Q1:Q2 Power Q1:Q2 Power
1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 0.5589 0.6824 0.7330 0.7601 0.7769 1:6 1:7 1:8 1:9 1:10 0.7882 0.7960 0.8026 0.8074 0.8113
重复区组设计
交叉设计 裂区设计 裂-裂区设计
区组化设计
随机区组设计 拉丁方设计 希腊-拉丁方设计
不完全区间设计
平衡不完全区组设计 部分平衡不完全区间设计 平衡不完全拉丁方设计 均匀设计
不同设计时对应的统计方法
完全随机设计:
t检验,单因素方差分析,卡方检验
卫生统计学
试验设计 Design of Experiments
Department of Epidemiology and Biostatistics
School of Public Health, Nanjing Medical University
主要内容
概述 研究设计的基本原则
对照 随机 重复
问题所在
对照组的均衡性!
常用的研究设计
完全随机分组设计 Completely Random Design 同质性好,无须控制,完全随机 区组化设计 Block Design 总体同质性差,部分同质性好, 区组化 区组控制,区组内随机
常用的研究设计
完全随机分组设计
成组设计 析因设计
例:Doll和Hill关于吸烟与肺癌关系的研究
回顾性病例-对照研究(1948~1952年)
组别 男 病例 649 不吸烟 2 吸烟 647 OR
P
14.043 0.000
对照
649
60 60
27
19 32
622
41 28 2.466 0.026
女
病例 对照
例:Doll和Hill关于吸烟与肺癌关系的研究
研究设计(2):配对设计
配对设计(paired design)
总体同质性差, 按某种条件配对,对内随机
258 60
170 68
77.9% 90.0%
62.3% 68.0%
0.030
0.332
甘油三酯
冠心病
低密度脂蛋白胆固醇
高密度脂蛋白胆固醇
对混杂因素的处理
采用良好的设计:
排除,平衡;
严格的质量控制:
减少干扰
设计时考虑:改为修饰因素
观察和记录混杂因素的强度,并考虑用统计学方法 进行修饰、控制。
三级设计方案
回顾性、有对照、横断面
四级设计方案
叙述性、个案分析
研究因素与混杂因素
研究因素(Primary Interesting Factor): 主要研究指标, 与研究结果(效应)相联系。 混杂因素(Confounder):干扰研究结果的 指标。 产生混杂的原因:
混杂因素本身对观察指标有影响 混杂因素在试验组和对照组分布不同
图 n1固定,n2增加时,Power的变化趋势 ( r = n2:n1 )
.9
power
.8
.7
.6 .5 1 2 3 4 5
r
6
7
8
9
10
影响因素:
数据的种类: 定量->等级->定性 个体的变异: 变异小,样本含量少 组间的差别: 差别大,容易鉴别,n少 指标间的相关程度: 相关大,n少 设计方法: 各组例数的分配: 均衡时,n少 I型错误和II型错误:小,n大 研究的质量:
配对对照
配对的条件
(1:1) (1:M)
配比(配伍)对照
配比的条件
交叉对照的形式