第一节试验设计基础

第一节试验设计基础第一页，共十二页，2022年，8月28日二、试验设计的常用名词术语试验目的：某林业工程师希望研究某树种苗木的产量与施肥量之间的关系，试验目的是寻找该种苗木的产量达到最高的施肥量。试验设计：工程师根据专业知识选择了3种施肥量：10kg、20kg、30kg，每种施肥量给两个地块施肥（即重复作2次试验），共作了6次试验，到秋季调查每个地块上苗木的平均苗高：试验次序：123456

温度（kg)：203010301020

苗高（cm)121611151011第二页，共十二页，2022年，8月28日

1试验指标(experimentalindex)试验指标：在试验中用来衡量试验效果的变量称为试验指标。例如，苗高。或者叫响应变量

分类：定量指标：能够用具体数值表示的指标，如苗高；定性指标：不能用具体数值表示的指标，如两种不同药物治疗一种疾病的疗效，疗效分为有和无。多试验指标：试验效果需要用多个指标来衡量如西瓜的产量和甜度一般用多元统计的方法来处理观察值：试验指标在每次试验中的取值。第三页，共十二页，2022年，8月28日试验因素：对试验指标有影响、在试验中要考察的量称为试验因素，简称因素或者因子。例如，施肥量。

2试验因素(factor)因素种类：根据因素本身是否能用数值表示划分：

定量因素：如施肥量

（3种施肥量）

定性因素：如树种、种源、家系等根据因素是否被人为调控划分：

可控因素：如施肥试验中的施肥量

不可控因素：如施肥试验中的气温等试验类型：根据试验中考察因素的多少划分

单因素试验：只研究一个试验因素的试验

多因素试验：在一个试验中同时研究二个或者二个以上因素的试验第四页，共十二页，2022年，8月28日3水平(level)在试验中，因素所划分的等级或者所处的状态称为水平。施肥量试验：苗木施肥量有3个水平，10kg，20kg，30kg；种源试验：有10个种源参加试验，每个种源就是一个水平。

4处理(treatment)试验中对试验材料所采取的具体措施叫做处理。单因素试验：每一个水平就是一个处理。水平=处理苗木施肥试验：处理=10kg,20kg,30kg

种源试验：处理=种源多因素试验：各个因素水平的组合为处理，种源与施肥的双因素试验中，处理是种源与施肥量的每种组合，例如，种源1+10kg,种源1+20kg,直到种源10+30kg，共30种组合，即30种处理。第五页，共十二页，2022年，8月28日在试验中由于非处理因素的影响，使实际观察值与处理真值之间发生了差异，这种差异称为试验误差。三、试验误差及其控制途径1误差的概念2误差的来源试验材料固有的差异：试验中各处理的供试材料在其遗传上和生长发育情况上或多或少存在着差异。人为操作和管理技术的不一致性引起的差异：在试验过程中，对各个处理进行的操作不一致引起造成的。进行试验的外界环境条件的差异：试验不同处理所在环境不完全相同所导致的误差。3控制误差的途径选择同质的试验材料；改进操作和管理技术，使之标准化；控制引起差异的外界主要因素。第六页，共十二页，2022年，8月28日四、林业野外栽培试验中的土壤差异1控制土壤差异的措施选择合适的试验地；采用适当的小区技术；应用良好的试验设计和相应的统计分析方法引起误差的外界因素中，土壤差异是最主要的又是较难控制的。如能控制土壤差异、减少土壤差异对处理的影响，就可以有效地降低误差，增加试验的精确度。

2选择试验地的标准有代表性；土壤质地均匀，肥力一致；有土地利用的历史记录；地势平整。第七页，共十二页，2022年，8月28日1重复（Replication）概念：每一个处理至少要有两个试验单元。田间试验的重复次数是指试验中同一个处理所种植的小区数。作用：估计试验误差，降低试验误差五、试验设计的基本原则2随机化(Randomization)概念：指试验中的不同处理都有同等的机会设置在任何一个试验小区上，即重复中的某一个处理究竟安排在哪一个小区，不要有主观成见，完全由随机的方法确定。作用：获得无偏的试验误差估计值第八页，共十二页，2022年，8月28日3局部控制（区组化，Blocking）概念：局部控制就是分范围分地段控制非处理因素，使其对各处理的影响趋于最大程度的一致。作用：降低试验误差方法：将整个试验环境分成若干个最为一致的小环境，称为区组（block）。每一区组再按试验处理数目划分小区（plot），一个小区随机安排一个处理。第九页，共十二页，2022年，8月28日区组2长白落叶松6个家系（A、B、C、D、E、F）的随机完全区组设计图土壤肥力变化方向肥瘦区组1区组3

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第十页，共十二页，2022年，8月28日重复随机化局部控制无偏估计误差有效降低误差试验设计三原则的作用第十一页，共十二页，2022年，8月28日六、试验设计的步骤与分类试验处理的设计