田间试验与统计方法--第一章-绪论.ppt

生物统计与田间试验生物统计与田间试验农业试验的目的、任务农业试验的目的、任务解决解决农业生产农业生产中需要解决的问题中需要解决的问题-解决农业科学提出的问题的有效手段解决农业科学提出的问题的有效手段-农业试验是农业生产的先行和准备农业试验是农业生产的先行和准备统计的定义、特点统计的定义、特点如何理解下面说法？如何理解下面说法？“明天降水概率为明天降水概率为40%”“判断某动物属于杂食偏草食动物判断某动物属于杂食偏草食动物”“甲药物比乙药物的疗效显著甲药物比乙药物的疗效显著”“身高与体重有显著的相关性身高与体重有显著的相关性”统计的定义、特点统计的定义、特点定义：定义：用用以以收收集集数数据据、分分析析数数据据和和由由数数据据得得出出结结论的一组概念、原则和方法论的一组概念、原则和方法.特点：特点：统计从来不绝对地说统计从来不绝对地说“是是”或者或者“不是不是”。统统计计只只能能够够说说可可能能，而而且且往往往往提提供供某某事事可可能能发生的发生的概率概率。统统计计只只说说可可能能性性是是实实际际世世界界的的真真实实体体现现。真真实世界充满了实世界充满了不确定性不确定性。生物统计学的定义、用途生物统计学的定义、用途 生生物物统统计计学学是是运运用用数数理理统统计计的的原原理理和和方方法法来来分分析析和和解解释释生生物物界界各各种种现现象象和和试试验验调调查查资资料料的的一一门门科科学学，是是一一门门应应用用数数学学。在在生生物物学学研研究究中中具具有有重重要要的的作用作用:对试验设计有重要的指导作用对试验设计有重要的指导作用提供数据整理分析的方法提供数据整理分析的方法直观的图表展示直观的图表展示,有助于理解和接受有助于理解和接受提供由样本推论总体的方法提供由样本推论总体的方法提供分析变异因素的方法提供分析变异因素的方法帮助分析现象之间的关系帮助分析现象之间的关系教学目的要求教学目的要求 目目的的要要求求：掌掌握握生生物物统统计计学学的的基基本本原原理理和和方方法法，能能正正确确设设计计科科学学试试验验，正正确确处处理理试试验验结结果果，从从中中得得出出较较为为客客观观的的结结论论，从从而而解解决决在在生生产产与与科科研研实实践践中中诸诸多多单单纯纯依依靠靠生生物物学学知知识识所不能解决的问题。所不能解决的问题。教学的重点教学的重点：各项统计分析方法的理论依据和适用范围。各项统计分析方法的理论依据和适用范围。常用试验设计统计方法的实际应用。常用试验设计统计方法的实际应用。教科书及参考书教科书及参考书试验统计方法试验统计方法盖钧镒主编田间试验和统计分析田间试验和统计分析 明道绪主编 科学出版社试验设计与分析试验设计与分析袁志发、周静芋主编 高等教育出版社实用生物统计实用生物统计李松岗编著 北京大学出版社SPSS for windows统计分析统计分析卢纹岱主编 电子工业出版社第一章第一章 绪论绪论科学试验及其误差控制科学试验及其误差控制 第一节第一节 科学研究与科学试验科学研究与科学试验 第二节第二节 试验方案试验方案 第三节第三节 试验误差及其控制试验误差及其控制 第四节第四节 试验统计学的发展和本课程试验统计学的发展和本课程 的主要内容的主要内容第一节第一节 科学研究与科学试验科学研究与科学试验一、农业和生物学领域的科学研究一、农业和生物学领域的科学研究自然科学自然科学 理论科学理论科学 实验科学实验科学 抽样调查抽样调查 科学试验科学试验 第一章第一章 绪论绪论1.选题选题2.2.文献文献3.3.假说假说 4.4.假说的检验假说的检验(试验试验或调查或调查)5.5.结论（结论（统计分析统计分析）二、科学研究的基本过程和方法二、科学研究的基本过程和方法一、试验因素与水平一、试验因素与水平概念概念试验方案试验方案(treatment)：P3 因素或因子因素或因子(factor)：P4 水平水平(level)：P4 第二节第二节 试验方案试验方案按供试因子数的多少可以区分为：按供试因子数的多少可以区分为：(1)(1)单因素试验单因素试验(single-factor experiment)(2)(2)多因素试验多因素试验(multiple-factor or factorial experiment)(3)(3)综合性试验综合性试验(comprehensive experiment)配套组合配套组合分析性分析性因素与水平因素等级10N15N20N25N重复I重复II重复III因 素肥料肥料 N肥料肥料 P肥料肥料 K水 平5810369135重复I重复II重复III二、试验指标与效应二、试验指标与效应试验指标试验指标（experimental indicator）：P4试验效应试验效应(experimental effect)：P4 简单效应简单效应(simple effect)：P4 主要效应主要效应(main effect)，简称，简称主效主效：P4 交互作用交互作用效应效应(interaction effect)，简称，简称互作互作：P4 1.目的明确目的明确 2.确定供试因素及其水平确定供试因素及其水平 3.对照对照(check，符号，符号CK)4.唯一差异原则唯一差异原则 5.正确处理试验因素及试验条件间的关系正确处理试验因素及试验条件间的关系 引种试验引种试验 6.多因素试验多因素试验误差误差三、制订试验方案的要点三、制订试验方案的要点 数目间距要适当预备试验简单一、试验数据的误差和精确性一、试验数据的误差和精确性每次所取样品测定的结果称为一个每次所取样品测定的结果称为一个观察值观察值，以，以y表示表示理论值或真值，以理论值或真值，以 表示表示 则则 ，即观察值即观察值=真值真值+误差误差 每一观察值都有一误差每一观察值都有一误差 可正，可负。可正，可负。第三节第三节 试验误差及其控制试验误差及其控制 二、试验误差的来源二、试验误差的来源随机误差随机误差是偶然性的，找不出确切原因。整个试验过程是偶然性的，找不出确切原因。整个试验过程中涉及的随机波动因素愈多，试验的环节愈多，时间愈中涉及的随机波动因素愈多，试验的环节愈多，时间愈长，随机误差发生的可能性及波动程度便愈大。长，随机误差发生的可能性及波动程度便愈大。系统误差系统误差是有一定原因的，有规律可循，可以通过试验是有一定原因的，有规律可循，可以通过试验条件及试验过程的仔细操作而控制的。条件及试验过程的仔细操作而控制的。三、随机误差的规律性三、随机误差的规律性图 随机误差的分布模式测定大豆蛋白质含量，若从中抽取测定大豆蛋白质含量，若从中抽取100份样品，分别进行蛋白质含量的测定份样品，分别进行蛋白质含量的测定y，若无系统偏差的干扰，则所获，若无系统偏差的干扰，则所获100个个数据，将其平均数当作理论真值数据，将其平均数当作理论真值 ，根据根据 可计算出可计算出100个误差值。个误差值。正态分布正态分布四、随机误差的层次性四、随机误差的层次性仍以大豆品种蛋白质含量测定为例，仍以大豆品种蛋白质含量测定为例，取样误差，随机取样存在取样的随机误差取样误差，随机取样存在取样的随机误差测定误差，测定过程中的随机因素导致存在随机误差测定误差，测定过程中的随机因素导致存在随机误差两者虽都是随机误差，但发生的时段或层次不一样，因此，两者虽都是随机误差，但发生的时段或层次不一样，因此，随机误差具有随机误差具有层次性层次性。此时，观测值可表示为：。此时，观测值可表示为：偶然性误差偶然性误差（spontaneous error）随机误差随机误差(random error)偏差偏差(bias)系统误差系统误差(systematic error)有一定原因的有一定原因的完全偶然性的，完全偶然性的，找不出确切原因的找不出确切原因的影响了数据的准确性影响了数据的准确性影响了数据的精确性影响了数据的精确性不能避免，减小不能避免，减小预防，控制预防，控制正态分布正态分布层次性层次性重复重复对照对照