生物统计学第二章-常用试验设计及其统计分析(含ppt课件

三、试验设计的基本要素
受试对象
处理因素
基本 要素
处理效应
三、试验设计的基本要素
概念 对受试对象给予的 特点 人为设置
某种外部干预（或措施） 处理（因素）
单因素处理 多因素处理
1 实验中注意主要因素
处
理 因
2 控制非处理因素
素
3 处理因素标准化
三、试验设计的基本要素
受试对象
处理因素的客体，即根据研 究目的而确定的观测总体。
生物学是一门实验性科学。
收集资料，确定课题 制订方案，可行性分析 进行实验，得出结论
1 物质条件，技术方法
2 仪器设备的精度要求
3 制订方案
数据分析 实验技术
精心组织操作
试验方案设计合理
统计方法进行分析
客观 理想的结果
第八章
常用试验设计 及其统计分析
常用试验设计及其统计分析 第八章
第一节 试验设计的基本原理 第二节 对比设计及其统计分析 第三节 随机区组设计及其统计分析 第四节 拉丁方设计及其统计分析 第五节 裂区设计及其统计分析 第六节 正交设计及其统计分析
五 试验设计的基本原理
局部控制
降低试验误差
在试验环境或试验单位差异较大的情况下，根据局 部控制原则，可将整个试验环境或试验单位分成若 干小环境或小组，称为单位组（或区组）。
因为单位组之间的差异可在方差分析时从试验误差 中分离出来，所以局部控制原则能较好地降低试验 误差。
一 试验设计的意义
在研究工作进行之前，根据研究项目的需要，应用数 理原理，作出周密安排，力求用较少的人力、物力和 时间，最大限度地获得丰富而可靠的资料，通过分析 得出正确的结论，明确回答研究项目所提出的问题。
如果设计不合理，不仅达不到试验的目的，甚至导致 整个试验的失败。
能否合理地进行试验设计，关系到科研工作的成败。
必须对其具体条件做出严格 规定，保证其同质性。
三、试验设计的基本要素
试验效应
1 处理因素作用于受试对象 的反应
2 研究结果的最终体现
误差效应 处理效应
四、试验误差及其控制途径
试验误差的概念 来源 表示方法 控制途径
（一）概念
四、试验误差及其控制途径
试验效应
观测值
使观测值偏离试验处理 真值的偶然影响称为试 验误差或误差(error)。
重复
降低试验误差
s s
x
n
平均数抽样误差的大小与重复次数n的平方根 成反比，所以n增加，可以降低试验误差。
但在实际应用时，重复数太多，试验材料的初
始条件不易控制，也不一定能降低误差。
重复数的多少可根据试验的要求和条件而定。
五 试验设计的基本原理
随机
无偏的估计试验误差
随机化是指在对试验材料分组时必须使用随机 的方法，使供试材料进入各试验组的机会是相 等，以避免试验材料分组时试验人员主观倾向 的影响。
这是在试验中排除非试验因素干扰的重要手段， 目的是为了获得无偏的误差估计量。
局部控制
五 试验设计的基本原理
局部控制是指在试验时采取一定的技术措施或方 法来控制或降低非试验因素对试验结果的影响。
在试验中，当试验环境或试验单位差异较大时， 仅根据重复和随机化两原则进行设计，不能将试 验环境或试验误差所引起的变异从试验误差中分 离出来，因而误差较大，试验的精确性与检验的 灵敏度降低。
第一节：试验设计的基本原理
试验设计(experimental design)
一、试验设计的意义 二、生物学试验的基本要求 三、试验设计的基本要素 四、试验误差及其控制途径 五、试验设计的基本原理
(一）概念
广义
一 试验设计的意义
狭义
课题的名称
试验目的
研究依据、内容
研究的预期效果
试验方案
试验单位的选取
误差效应 处理效应
不能完全一致的其他因素的偶然影响
处理的真实效应
（一）概念
四、试验误差及其控制途径
（试验）误差
影响试验的精确度和准确度。
试验误差是衡量试验精确度的依据，误差小表示 精确度高，误差差，则比较的可靠性较差，而要 使处理间的差异达到指定的显著水平就很困难。
四、试验误差及其控制途径
可以避免
试验单位的重复数
试验单位的分组
试验记录项目和要求
试验结果的分析方法 经济或社会效益分析
参加研究人员
已备条件
尚缺少的条件
试验时间、地点
进度安排、经费预算
成果形式
学术论文撰写
(二）目的
一 试验设计的意义
避免系统误差，控制、降低试验误差， 无偏估计处理效应，从而对样本所在 总体作出可靠、正确的推断。
(三）任务
四、试验误差及其控制途径
（三）试验误差的表示
绝对误差 观测值与真值之差 相对误差 绝对误差与真值之比 平均值±标准差
四、试验误差及其控制途径
（四）试验误差的控制
保证实验材料的均一性及实验环境的稳定性 改进操作管理制度，使之标准化 消除系统误差 精心选择试验单位 采用合理的试验设计
五 试验设计的基本原理
重复
估计试验误差
重复：试验中同一处理实施在两个或两个以上 的试验单位上。
如果同一处理只实施在一个试验单位上，那么 只能得到一 个观测值，则无从看出差异，因而 无法估计试验误差的大小 。
只有当同一处理实施在两个或两个以上的试验 单位上，获得两个或两个以上的观测值时，才 能估计出试验误差。
五 试验设计的基本原理
验
定。
结
果
可
靠
精确度
试验中同一性状的重复观测 值彼此接近的程度，即试验
误差的大小。
在相同的条件百度文库，再进行试验
或实践，应能重复获得与原试
试
验结果相类似的结果。
验
结 果
严格要求试验的正确执行和试验条件 1 的代表性；
重
注意试验的环节，全面掌握试验的条
演 2 件，详实的试验记载
3 考虑季节变异的特点，克服年份、地 点环境条件的差异
(四）意义
一 试验设计的意义
1 节省人力、物力、财力和时间
2
减少试验误差，提高试验的精确度， 取得真实的试验资料，为统计分析
得出正确的判断和结构打下基础。
试验目的明确
二 生物学试验的基本要求
试验条件要有代表性
试验结果可靠 试验结果可重演
试验中某一性状的观测值与其
试 准确度 相应真值的接近程度，不易确
系统误差（片面误差）：由于试验处理以
试
外的其他条件明显不一致所产生的带有倾 向性的或定向性的偏差。
验
误 随机误差（偶然误差）：由于试验中许多
差
无法控制的偶然因素所造成的试验结果与 真实结果之间产生的误差。
人为误差
不可避免
四、试验误差及其控制途径
（二）试验误差的来源
试验材料固有的差异 试验条件不一致 操作技术不一致 偶然性因素的影响 疏忽大意造成