试验设计理论及实践(36页)
36页1、试验设计,Designing Experiments,Section 4.1 Concepts About Designing Experiments 试验设计的基本概念,一、试验,对被观察个体,人、动物或对象,施以处理后,测量有兴趣的变量的反应。 试验进行程序为: 试验单位 处理 反应 控制试验环境只允许有不同处理水平,以避免混合效应的情况。 例:冷冻法对胃溃疡减轻疼痛的效应 胃溃疡病人,施以冷冻法(一般相信可降低胃酸的产生),观察疼痛症状减轻的情况。 冷冻法确实有症状减轻的效应。,二、试验指标(experimental index),在试验中具体测定的性状或观测的项目称为试验指标。 株高、千粒重、亩产量、日增重、产奶量 、产蛋率、瘦肉率 单指标试验与多指标试验,三、试验因素(experimental factor),试验中所研究的影响试验指标的因素叫试验因素,简称因素 如品种、施肥量、灌溉方式 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,四、因素水平(level of factor),试验因素所处的某种特定状态或数量等级称为因素水平,简称水平 如比较3个品种亩产
2、量的高低,这3个品种就是品种这个因素的3个水平 因素水平用代表该因素的字母加添足标1,2, , 来表示,如 A1 、 A2 、 , B1 、B2、,等,五、试验处理(treatment),事先设计好的实施在试验单位上的具体项目叫试验处理,简称处理 单因素试验,试验因素的一个水平就是一个处理 在多因素试验时,试验因素的一个水平组合就是一个处理,试验因素不同水平的组合,六、试验单位(experimental unit),在试验中能接受不同试验处理的独立的试验载体叫试验单位 如一只家禽、 一头家畜、一只小白鼠、一尾鱼 试验单位往往也是观测数据的单位,七、重复(repetition),在试验中,将一个处理实施在两个或两个以上的试验单位上,称为处理有重复 一处理实施的试验单位数称为处理的重复数 用某种饲料喂4头猪,就说这个处理(饲料)有4次重复,八、实例,棉花灌溉试验,Section 4.2 Basic Principles for Designing Experiments 试验设计的基本原则,测量值=真实值+随机误差+非随机误差 xi = + i 1随机误差(随机抽样误差): 影响因素众多,
3、变化无方向性,不可避免,但可用统计方法进行分析。 2系统误差 受确定因素影响,大小变化有方向性。 3非系统误差(过失误差) 研究者偶然失误而造成的误差。,一、试验误差,偏差bias,二、准确度与可靠性,准确度(accuracy)或真实性(validity) :观察值与真值的接近程度,受系统误差的影响(常用指标:如灵敏度、特异度)。 可靠度(reliabiliy),也称精密度(precision)或重复性(repeatability) :重复观察时观察值与其均值的接近程度,受随机误差的影响(常用指标:一致百分率、Kappa值)。,三、试验设计原则与统计显著性,试验设计基本原则: 控制(Control)隐藏变量对反应的效应。 随机化(Randomization)安排试验单位接受指定的处理。 重复(Replication)试验于许多试验单位,以降低结果的机会变异(chance variation)。 统计显著性(Statistical Significance)。 若观察的效果太大,在概率分布上极不可能发生,称为该效应统计显著。,试验设计三原则的关系及作用,重复,随机化,控制,无偏误差估计,
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