生物试验设计与统计方法精品文稿.ppt

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1、生物试验设计与统计方法第1页，本讲稿共41页本课程的目的和任务本课程的目的和任务本门课程为农学、作物遗传育种学、植物保护学、生物技术专本门课程为农学、作物遗传育种学、植物保护学、生物技术专业的专业基础课，是数理统计原理和方法在生物学中的应用。业的专业基础课，是数理统计原理和方法在生物学中的应用。其主要目的是培养学生具有生物科学试验设计的能力和对试验其主要目的是培养学生具有生物科学试验设计的能力和对试验资料进行统计分析处理的能力。主要任务是：资料进行统计分析处理的能力。主要任务是：1、培养学生初步掌握开展生物及农业科学试验的方法。、培养学生初步掌握开展生物及农业科学试验的方法。2、培养学生掌握常

2、用的生物及农业科学试验设计方法和进行、培养学生掌握常用的生物及农业科学试验设计方法和进行科学试验设计的能力。科学试验设计的能力。3、培养学生掌握正确收集、整理试验资料的方法。、培养学生掌握正确收集、整理试验资料的方法。4、培养学生掌握生物统计基本理论、基本技术和常用方法、培养学生掌握生物统计基本理论、基本技术和常用方法，能够使用生物统计方法和技术对试验资料进行正确的统计分析。能够使用生物统计方法和技术对试验资料进行正确的统计分析。5、培养学生掌握必要的计算技术，包括使用电子计算器及统、培养学生掌握必要的计算技术，包括使用电子计算器及统计分析软件的方法。计分析软件的方法。第2页，本讲稿共41页本

3、课程的基本要求本课程的基本要求 学生学完本课程后，应达到如下要求：学生学完本课程后，应达到如下要求：1、掌握正确收集试验数据的方法以及数据资料的整理方法。、掌握正确收集试验数据的方法以及数据资料的整理方法。2、掌握数据资料的基本统计分析方法。、掌握数据资料的基本统计分析方法。3、掌握显著性检验的基本理论和常用方法，能对不同的试验、掌握显著性检验的基本理论和常用方法，能对不同的试验资料应用显著性检验方法进行统计分析和处理。资料应用显著性检验方法进行统计分析和处理。4、掌握相关分析和回归分析的常用统计分析方法。、掌握相关分析和回归分析的常用统计分析方法。5、掌握常用抽样调查技术和方法。、掌握常用抽

4、样调查技术和方法。6、具备生物及农业科学试验设计的能力，能正确应用试验设、具备生物及农业科学试验设计的能力，能正确应用试验设计方法进行生物及农业科学试验的设计，以及对试验资料进行计方法进行生物及农业科学试验的设计，以及对试验资料进行正确的统计分析。正确的统计分析。第3页，本讲稿共41页第一章第一章 绪绪 论论第一节第一节 科学研究与科学试验科学研究与科学试验第4页，本讲稿共41页一、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 科学研究是人类认识自然、改造自然、服科学研究是人类认识自然、改造自然、服务社会的原动力。农业和生物学领域的科学研务社会的原动力。农业和生物学领域的科学研究推

5、动了人们认识生物界的各种规律，促进人究推动了人们认识生物界的各种规律，促进人们发掘出新的农业技术和措施。从而不断提高们发掘出新的农业技术和措施。从而不断提高农业生产水平，改进人类生存环境。农业生产水平，改进人类生存环境。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第5页，本讲稿共41页自然科学实验科学实验科学：通过周密的实验设计，解释各种实验现象，探索科学规律。理论科学理论科学：主要运用推理的方法第6页，本讲稿共41页二、科学研究的基本方法二、科学研究的基本方法（一）科学研究的基本过程（一）科学研究的基本过程 基础性或应用基础性研究基础性或应用基础性研究在于揭示新的知识、理论和在于揭示

6、新的知识、理论和方法；方法；应用性研究应用性研究在于获得某种新的技术或产品。在于获得某种新的技术或产品。农业科学领域的研究包括农业科学领域的研究包括3个环节：个环节：（1）对所研究的）对所研究的命题形成认识或假说；（命题形成认识或假说；（2）安排相斥性的试验或抽样）安排相斥性的试验或抽样调查；（调查；（3）根据资料推理，肯定或否定或修改假说，形）根据资料推理，肯定或否定或修改假说，形成结论或开始新一轮试验以验证修改完善后的假说。成结论或开始新一轮试验以验证修改完善后的假说。下一张 主 页 退 出 上一张 第7页，本讲稿共41页二、科学研究的基本方法二、科学研究的基本方法（二）科学研究的基本方法

7、（二）科学研究的基本方法1、选题选题明确意义及重要性明确意义及重要性2、文献文献大厦顶层大厦顶层3、假说假说对象和预期结果之间形成某种见解或想对象和预期结果之间形成某种见解或想法。法。4、假说的检验假说的检验直接或间接检验直接或间接检验5、试验的规划与设计试验的规划与设计比较试验；试验结果的代表性比较试验；试验结果的代表性和重演性；唯一差异原则；系统误差和偶然误差。和重演性；唯一差异原则；系统误差和偶然误差。下一张 主 页 退 出 上一张 第8页，本讲稿共41页第二节第二节 试验方案试验方案 一、试验因素和水平一、试验因素和水平试验方案试验方案（experimental scheme）：是）：

8、是指根据试验目的与要求而拟定的进行比较的一指根据试验目的与要求而拟定的进行比较的一组试验处理的总称。组试验处理的总称。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第9页，本讲稿共41页 可变的并设有待比较的一组处理因子称为试验因素，可变的并设有待比较的一组处理因子称为试验因素，简称简称因素因素或或因子因子。试验因素的量的不同级别或质的不同状态称为试验因素的量的不同级别或质的不同状态称为水平水平。质量水平质量水平：供试材料具有质的区别，试验因素水平是供试材料具有质的区别，试验因素水平是定性的定性的。数量水平数量水平：供试材料具有量的不同，试验因素水平是供试材料具有量的不同，试验因素水平是

9、定量的。定量的。试验方案按供试因素的多少可区分为单因素试验方案、试验方案按供试因素的多少可区分为单因素试验方案、多因素试验等方案。多因素试验等方案。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第10页，本讲稿共41页1、单因素试验、单因素试验 单单因因素素试试验验（single factor experiment）是是指指整整个个试试验验中中只只比比较较一一个个试试验验因因素素的的不不同同水水平平的的试试验验。单单因因素素试试验验方方案案由由该该试试验验因因素素的的所所有有水水平平构构成成。这这是是最最基基本本、最最简简单单的的试试验验方方案案。例例如如品品种种比比较较试试验验，几几个

10、个品品种种就就是是几几个个水水平平，也也即即是是几几个个处处理理。又又如如施施肥肥量量试试验验，几几种种施施肥肥量就是几个水平。几个水平就构成了试验方案。量就是几个水平。几个水平就构成了试验方案。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第11页，本讲稿共41页2、多因素试验方案、多因素试验方案 多因素试验多因素试验（multiple factors experiment）是指在同一试验中同时研究两个）是指在同一试验中同时研究两个或两个以上试验因素的试验。或两个以上试验因素的试验。多因素试验方案由该试验的所有试验因素的多因素试验方案由该试验的所有试验因素的水平组合（即处理）构成。多因

11、素试验方案分水平组合（即处理）构成。多因素试验方案分为完全方案和不完全方案两类。为完全方案和不完全方案两类。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第12页，本讲稿共41页（1）完全方案）完全方案 在列出因素水平组合（即处理）时在列出因素水平组合（即处理）时，要求每一个因，要求每一个因素的每个水平都要碰见一次，这时，水平组合（即处理）素的每个水平都要碰见一次，这时，水平组合（即处理）数等于各个因素水平数的乘积。数等于各个因素水平数的乘积。例如以例如以3种施肥量对种施肥量对3个品种进行试验。两个因素分个品种进行试验。两个因素分别为施肥量（别为施肥量（A）、品种（）、品种（B）。施肥量

12、（）。施肥量（A）分为）分为 A1、A2、A3水平，水平，品种（品种（B）分为）分为B1、B2、B3水平水平。共有。共有 A1B1、A1B2、A1B3、A2B1、A2B2、A2B3、A3B1、A3B2、A3B3 共共33=9 个水平组合（处理）。这个水平组合（处理）。这 9个水平组个水平组合（处理）就构成了这两个因素的试验方案。合（处理）就构成了这两个因素的试验方案。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第13页，本讲稿共41页根据完全试验方案进行的试验称为根据完全试验方案进行的试验称为全面试验全面试验。全面试验全面试验既能考察试验因素对试验指标的影响，也能考察因素间的交互既能考

13、察试验因素对试验指标的影响，也能考察因素间的交互作用，并能选出最优水平组合，从而能充分揭示事物的内部规作用，并能选出最优水平组合，从而能充分揭示事物的内部规律。律。多因素全面试验的效率高于多个单因素试验的效率。全面多因素全面试验的效率高于多个单因素试验的效率。全面试验的主要不足是，当因素个数和水平数较多时，水平组合试验的主要不足是，当因素个数和水平数较多时，水平组合（处理）数太多，以至于在试验时，人力、物力、财力、场地（处理）数太多，以至于在试验时，人力、物力、财力、场地等都难以承受，试验误差也不易控制。因而全面试验宜在因素等都难以承受，试验误差也不易控制。因而全面试验宜在因素个数和水平数都较

14、少时应用。个数和水平数都较少时应用。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第14页，本讲稿共41页（2）不完全方案）不完全方案 它是将试验因素的某些水平组合在一起形它是将试验因素的某些水平组合在一起形成少数几个水平组合。这种试验方案的目的在成少数几个水平组合。这种试验方案的目的在于探讨试验因素中某些水平组合的综合作用，于探讨试验因素中某些水平组合的综合作用，而不在于考察试验因素对试验指标的影响和交而不在于考察试验因素对试验指标的影响和交互作用。互作用。这种在全部水平组合中挑选部分水平这种在全部水平组合中挑选部分水平组合获得的方案称为组合获得的方案称为不完全方案不完全方案。根据不完

15、全根据不完全方案进行的试验称为方案进行的试验称为部分试验部分试验。植物试验的。植物试验的综综合性试验合性试验、正交试验正交试验 都属于部分试验。都属于部分试验。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第15页，本讲稿共41页综综合合性性试试验验是是针针对对起起主主导导作作用用且且相相互互关关系系已已基基本本清清楚楚的的因因素素设设置置的的试试验验，它它的的水水平平组组合合就就是是一系列经过实践初步证实的优良水平的配套。一系列经过实践初步证实的优良水平的配套。正正交交试试验验是是在在全全部部水水平平组组合合中中选选出出有有代代表表性性的部分水平组合设置的试验。的部分水平组合设置的试验

16、。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第16页，本讲稿共41页 二、试验指标与效应二、试验指标与效应 用来衡量试验效果的指示性状称用来衡量试验效果的指示性状称试验指标试验指标(experimental indicator）。）。试验中可以选用单指标也可选用多指标，由专业知识试验中可以选用单指标也可选用多指标，由专业知识对试验要求确定。试验因素对试验指标所起的增加或减少对试验要求确定。试验因素对试验指标所起的增加或减少的作用称为的作用称为试验效应试验效应 (experimental effect)。在同一因素内两种水平间试验指标的相差属在同一因素内两种水平间试验指标的相差属简单效

17、应简单效应(simple effect）。）。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第17页，本讲稿共41页 表表1.1为某豆科植物施用氮（为某豆科植物施用氮（N）、磷（）、磷（P）的）的22种处理组合种处理组合（N1P1，N1P2，N2P1，N2P2）下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 试验因素NIP水平N1N2平均N1-N2P11016136P21824216平均14206P2-P188 80,0/2=0简单效应平均效应互作第18页，本讲稿共41页 由表由表1.1试验结果数据可说明各种效应：试验结果数据可说明各种效应：（1）一个因素的水平相同，另一因素不同水平

18、间的产量差）一个因素的水平相同，另一因素不同水平间的产量差异属异属简单效应简单效应。（2）一个因素内各简单效应的平均数称）一个因素内各简单效应的平均数称平均效应平均效应，也称也称主主要效应要效应（main effect）,简称简称主效主效。（3）两个因素简单效应间的平均差异称为）两个因素简单效应间的平均差异称为交互作用效交互作用效应应（interaction effect），简称），简称互作互作。它反映的是一个因。它反映的是一个因素的各水平在另一因素的不同水平中反应不一致的现象。素的各水平在另一因素的不同水平中反应不一致的现象。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第19页，本讲

19、稿共41页N1N2P1P23020100N1N2P1P23020100N1N2P2P13020100N1N2P1P23020100图1.122试验的图示（解释交互作用）第20页，本讲稿共41页 因素间的交互作用只有在多因素试验中才因素间的交互作用只有在多因素试验中才能反映出来。互作显著与否关系到主效的实用能反映出来。互作显著与否关系到主效的实用性。或交互作用不显著，则各因素的效应可以性。或交互作用不显著，则各因素的效应可以累加，主效就代表的各个简单效应。在正互作累加，主效就代表的各个简单效应。在正互作时，从各因素的最佳水平推论最优组合，估计时，从各因素的最佳水平推论最优组合，估计值要偏低些，但

20、仍有应用价值。若为负互作，值要偏低些，但仍有应用价值。若为负互作，则根据互作程度大小而有不同情况。则根据互作程度大小而有不同情况。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第21页，本讲稿共41页三、制订试验方案的要点三、制订试验方案的要点 1、明确试验目的、明确试验目的 2、根据试验的目的，确定试验因素和水平、根据试验的目的，确定试验因素和水平 拟定方案时，在正确掌握生产中存在的问题后，拟定方案时，在正确掌握生产中存在的问题后，对试验目的、任务进行仔细分析，抓住关键，突出重点。对试验目的、任务进行仔细分析，抓住关键，突出重点。首先首先要挑选对试验指标影响较大的关键因素要挑选对试验指

21、标影响较大的关键因素。若只考察一。若只考察一个因素，则可采用单因素试验。若是考察两个以上因素，个因素，则可采用单因素试验。若是考察两个以上因素，则应采用多因素试验。如进行则应采用多因素试验。如进行10个大豆品种的试验，在个大豆品种的试验，在拟定试验方案时，设置一个对照品种，得到拟定试验方案时，设置一个对照品种，得到 一一 个个 包包 含含11个处理的单因素试验个处理的单因素试验方案；方案；下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第22页，本讲稿共41页如如果果再再设设置置一一个个密密度度试试验验，那那么么就就得得到到了了不不同同品品种种在在不不同同密密度度下下的的多多个个处处理理组

22、组合合，则则安安排排一个二因素试验方案。一个二因素试验方案。应应该该注注意意，一一个个试试验验中中研研究究的的因因素素不不宜宜过过多多，否否则则处处理理数数太太多多，试试验验过过于于宠宠大大，试试验验干干扰扰因因素素难难以以控控制制。凡凡是是能能用用简简单单方方案案的的试试验验，就不用复杂方案。就不用复杂方案。各各因因素素水水平平可可根根据据不不同同课课题题、因因素素的的特特点点来确定，以使处理的效应容易表现出来。来确定，以使处理的效应容易表现出来。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第23页，本讲稿共41页（1）水平的数目要适当水平的数目要适当 水水平平数数目目过过多多，不不

23、仅仅难难以以反反映映出出各各水水平平间间的的差差异异，而而且且加加大大了了处处理理数数；水水平平数数太太少少又又容容易易漏漏掉掉一一些些好好的的信息，至使结果分析不全面。信息，至使结果分析不全面。（2）水平间的差异要合理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。差异才能反应出不同处理效应来，如饲料用量等。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第24页，本讲稿共4

24、1页 3）试验方案中各因素水平的排列要灵活掌握试验方案中各因素水平的排列要灵活掌握 一一般般可可采采用用等等差差法法（即即等等间间距距法法）、等等比比法法和和随随机机法法3种种。我们结合玉米诱导培养基添加我们结合玉米诱导培养基添加2,4-D为例说明。为例说明。等等差差法法 是是指指各各相相邻邻两两个个水水平平数数量量之之差差相相等等，如如2,4-D各各水水平平的的排排列列为为：1mg、3mg、5mg，其其中中3mg为为中中心心水水平平，向上向下都相隔向上向下都相隔2mg。等等比比法法 是是指指各各相相邻邻两两个个水水平平的的数数量量比比值值相相同同，如如2,4-D各各水水平平的的排排列列为为1

25、.5mg、3mg、6mg、12mg,相相邻邻两两水水平平之之比比为为1:2。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第25页，本讲稿共41页随随机机法法 是是指指因因素素各各水水平平随随机机排排列列，如如2,4-D水水平平排排列列为为1mg、5mg、3mg、6mg各各水水平平的的数量无一定关系。数量无一定关系。3、试验方案中必须设立作为比较标准的对照、试验方案中必须设立作为比较标准的对照 试验的目的就是通过比较来鉴别处理效试验的目的就是通过比较来鉴别处理效应大小、好坏等。为了达到这一目的应大小、好坏等。为了达到这一目的，试验方，试验方案应当包括各试验处理，以及作为比较的对照案应当包

26、括各试验处理，以及作为比较的对照。任何试验都不能缺少对照任何试验都不能缺少对照，否则就不能显示，否则就不能显示出试验的处理效果出试验的处理效果。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第26页，本讲稿共41页各各个个处处理理可可互互为为对对照照，不不必必再再设设对对照照。在在对对某某种种作作物物作作生生理理生生化化指指标标检检验验时时，所所得得数数据据是是否否异异常常应应与与作作物物的的正正常常值值作作比比较较，作作物物的的正正常常值值就就是是所所谓谓的的标标准准对对照照。在在作作物物杂杂交交试试验验中中，要要确确定定杂杂交交优优势势的的大大小小，必必须须以以亲亲本本作作对对照照，

27、这这就就是是试试验验对对照照。另另外外，还还有有一一种种自自身身对对照照，即即处处理理与与对对照照在在同同一一作作物物上上进进行行，如如作作物物用用药药前与用药后生理指标的比较等。前与用药后生理指标的比较等。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第27页，本讲稿共41页4、试试验验处处理理（包包括括对对照照）之之间间应应遵遵循循唯唯一差异原则一差异原则 这是指在进行处理间比较时，除了试验这是指在进行处理间比较时，除了试验处理不同外，其它所有条件应当尽量一致或相处理不同外，其它所有条件应当尽量一致或相同，使其具有可比性，才能使处理间的比较结同，使其具有可比性，才能使处理间的比较结果

28、可靠。果可靠。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第28页，本讲稿共41页 5、正确处理试验因素与试验条件的关系、正确处理试验因素与试验条件的关系根据互作的概念，在一种条件下某种试验根据互作的概念，在一种条件下某种试验因子的最优水平，换了条件，便可能不再是最因子的最优水平，换了条件，便可能不再是最优水平。优水平。6、多因素试验提供了比单因素试验更多的效应、多因素试验提供了比单因素试验更多的效应估计，具有单因素试验无可比拟的优越性。估计，具有单因素试验无可比拟的优越性。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第29页，本讲稿共41页第三节第三节 试验误差及其控制试验误

29、差及其控制一、试验数据的误差一、试验数据的误差通过试验观察或测定获得的试验数据往往含有通过试验观察或测定获得的试验数据往往含有误差（误差（error），每次所取样品测定的结果称为），每次所取样品测定的结果称为一个观察值（一个观察值（observation），以，以y表示。例如表示。例如测定大豆种子蛋白质。理论上大豆种子蛋白质测定大豆种子蛋白质。理论上大豆种子蛋白质有一个理论值或真值，以有一个理论值或真值，以表示，误差用表示，误差用表示，表示，则观察值真值误差，即：则观察值真值误差，即：y=+下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第30页，本讲稿共41页 如果大豆种子一部分是在冷库

30、中保存的，一部分是如果大豆种子一部分是在冷库中保存的，一部分是在常温下保存的，所测得的蛋白质含量是不同的，常温在常温下保存的，所测得的蛋白质含量是不同的，常温下的种子含量会降低，这种种误差是可追溯原因的，因下的种子含量会降低，这种种误差是可追溯原因的，因而对于同一块田地种子，所测的观察值存在变异，这种而对于同一块田地种子，所测的观察值存在变异，这种变异可归结为两种情况，一种是完全偶然的，找不出确变异可归结为两种情况，一种是完全偶然的，找不出确切原因的，称为切原因的，称为偶然误差偶然误差（spontaneous error）或）或随随机误差机误差（random error）；另一种是有原因的称为

31、）；另一种是有原因的称为偏差偏差（bias）或）或系统误差系统误差(system error).下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第31页，本讲稿共41页 若以冷库中保存的大豆作为比较的标准，其若以冷库中保存的大豆作为比较的标准，其蛋白质含量的观察值可表示为：蛋白质含量的观察值可表示为：yA=+A 在常温下保存的大豆蛋白质含量观察值为在常温下保存的大豆蛋白质含量观察值为:yB=+B+BA、B称为偶然误差，称为偶然误差，B称为偏差或系统误差称为偏差或系统误差第32页，本讲稿共41页 二、数据的准确性和精确性二、数据的准确性和精确性 准确性准确性(accuracy)也叫准确度，指

32、在调查也叫准确度，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其真值接近的程度。设某一试验指标或性状设某一试验指标或性状的真值为的真值为，观测值为，观测值为 x，若，若 x与与相差的绝相差的绝对值对值|x|越小，越小，则观测值则观测值x的准确性高；的准确性高；反之则低。反之则低。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第33页，本讲稿共41页 精确性精确性(precision)也叫精确度，指调查或试验中同一试验指标也叫精确度，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。或性状的重复观测值彼此接近的程度。若观测值彼此

33、接近，即若观测值彼此接近，即任意二个观测值任意二个观测值xi、xj 相差的绝对值相差的绝对值|xi xj|越小，则观越小，则观测值精确性高；反之则低。测值精确性高；反之则低。准确性、精确性的意义见准确性、精确性的意义见图图1-2。调查或试验的准确性、精确性合称为调查或试验的准确性、精确性合称为正确性正确性。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第34页，本讲稿共41页图1.2由打靶图示试验的准确性和精确性下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第35页，本讲稿共41页 在调查或试验中应严格按照调查或试验计在调查或试验中应严格按照调查或试验计划进行，准确地进行观测记载，

34、力求避免人为划进行，准确地进行观测记载，力求避免人为差错，特别要注意试验条件的一致性，即除所差错，特别要注意试验条件的一致性，即除所研究的各个处理外，供试植物的初始条件如品研究的各个处理外，供试植物的初始条件如品种、生育期、管理措施等应尽量控制一致，并种、生育期、管理措施等应尽量控制一致，并通过合理的调查或试验设计努力提高试验的准通过合理的调查或试验设计努力提高试验的准确性和精确性。确性和精确性。由于真值由于真值常常不知道，所以准确性不易度常常不知道，所以准确性不易度量，但利用统计方法可度量精确性。量，但利用统计方法可度量精确性。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第36页，本

35、讲稿共41页 三、随机误差与系统误差三、随机误差与系统误差 随机误差随机误差 也叫也叫 抽样误差抽样误差 (sampling error)，这是由于许多无法控制的内在和外在的偶然因素这是由于许多无法控制的内在和外在的偶然因素 所造成所造成。随机误差带有偶然性质，在试验中，。随机误差带有偶然性质，在试验中，即使十分小心也难以消除。即使十分小心也难以消除。随机误差影响试验的随机误差影响试验的精确性。精确性。统计上的试验误差指随机误差。这种误统计上的试验误差指随机误差。这种误差愈小，试验的精确性愈高。差愈小，试验的精确性愈高。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第37页，本讲稿共41

36、页 系统误差系统误差也叫也叫片面误差片面误差(lopsided error)，这是这是 由于试验植物的初始条件相差较大，测量由于试验植物的初始条件相差较大，测量的仪器不准的仪器不准、以及观测、测量所引起。、以及观测、测量所引起。系统误系统误差影响试验的准确性。差影响试验的准确性。理论上系统误差可以通理论上系统误差可以通过试验条件及试验过程的仔细操作而控制。过试验条件及试验过程的仔细操作而控制。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第38页，本讲稿共41页四、随机误差的规律性四、随机误差的规律性 仍以大豆品种蛋白质含量的测定为例，若从一批种子中抽仍以大豆品种蛋白质含量的测定为例，若

37、从一批种子中抽取取1000份样品，分别进行蛋白质含量的测定，若无系统误份样品，分别进行蛋白质含量的测定，若无系统误差的干扰，则所获差的干扰，则所获1000个数据，以个数据，以1000个观察值的平个观察值的平均数当作理论真值均数当作理论真值，可以计算出，可以计算出1000个误差值，这个误差值，这1000个误差值有正有负，其总合为个误差值有正有负，其总合为0。将。将1000个误差值个误差值做成图，接近一个对称的钟形图。做成图，接近一个对称的钟形图。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第39页，本讲稿共41页五、随机误差的层次性 第一阶段：取样误差 第二阶段：测定误差观察值可表示为：

38、y=+第40页，本讲稿共41页第一章习题第一章习题1.1简述科学研究的基本过程。简述科学研究的基本过程。1.2何谓试验因素和水平？何谓试验指标？何谓简单效应、何谓试验因素和水平？何谓试验指标？何谓简单效应、主要效应和交互作用？举例说明。主要效应和交互作用？举例说明。1.3什么是试验方案，如何制订一个正确的试验方案？什么是试验方案，如何制订一个正确的试验方案？1.4什么是试验误差？试验误差与试验的准确度、精确度及什么是试验误差？试验误差与试验的准确度、精确度及试验处理间比较的可靠性有什么关系？试验处理间比较的可靠性有什么关系？下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第41页，本讲稿共41页