试验统计方法 1.第一章 绪论学习资料

生物统计与田间试验设计

BiostatisticsandFieldExperimentDesign

马朝芝yuanbeauty87281733最近网上很火的励志公式第一章绪论第一节统计学的概念与发展

一、统计学（Statistics)

二、统计学的研究对象三、统计学的产生与发展四、统计学的应用领域一、什么是统计学?统计学是一门关于数据资料的收集、整理、分析和推断的科学。1.数据搜集：例如，调查与试验2.数据整理：例如，分组3.数据展示：例如，图和表4.数据分析：例如，相关回归分析StatisticsThescienceofcollecting,analyzing,presenting,andinterpretingdata.

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（不列颠百科全书）二、统计学的研究对象统计学的研究对象是一切自然与社会现象总体的数量特征及其相互关系。通过对这些对象数量特征的研究，总结和发现这些自然和社会经济现象发展变化的规律性。变异性同质性个体之间存在普遍的变异个体之间具有相同的性质统计学研究对象的特点：大量性研究对象常常由大量的个体组成。举例：统计数据的内在规律正常条件下新生男、女婴儿的性别比为107：100投掷一枚骰子出现1～6点的频率各为1/6农作物的产量与施肥量之间存在相关关系三、统计学(

Statistics)的产生与发展一般认为，统计学产生于17世纪中叶统计学的发展过程沿着两条主线发展：政治算术-------社会经济统计概率论-------数理统计今天，社会经济统计和数理统计仍然在以各自不同的方式发展着……1、统计学发展的历史线索政治算术—社会经济统计公元2年（汉元始二年）0.59594978亿公元754年（唐天宝十三载）0.52880488亿公元1122年（宋宣和四年）0.46734784亿公元1578年（明万历六年）0.60692856亿公元1711年（清康熙五十年）1.24621324亿公元1741年（清乾隆六年）1.43411559亿公元1763年（清乾隆二十八年）2.04209828亿公元1790年（清乾隆五十二年）3.01487115亿公元1835年（清道光十五年）4.01767053亿

-------中国历代人口统计概率论—数理统计Bernouli(1654-1705)论证了大数定律。DeMoier于1733年发现正态分布。Gosset于1908年提出t分布和t检验。Fisher于1923年提出F分布和F检验。二十世纪50年代以后，统计理论和应用进入到系统的、全面发展的阶段2、统计学的分科(1)统计学描述统计推断统计描述统计内容搜集数据整理数据展示数据目的描述数据特征找出数据的基本规律02550Q1Q2Q3Q4￥x=30s2=105推断统计内容参数估计假设检验目的对总体特征作出推断样本总体统计学的分科(2)统计学理论统计应用统计理论统计研究统计学的一般理论研究统计方法的数学原理应用统计研究统计学在各领域的具体应用四、统计学的应用领域统计学经济学农学医学工程学社会学…应用统计的领域（1）actuarialwork(精算)

agriculture(农业)animalscience(动物学)anthropology(人类学)archaeology(考古学)auditing(审计学)crystallography(晶体学)demography(人口统计学)dentistry(牙医学)ecology(生态学)econometrics(经济计量学)education(教育学)electionforecastingandprojection(选举预测和策划)engineering(工程)epidemiology(流行病学)finance(金融)fisheriesresearch(水产渔业研究)gambling(赌博)

genetics(遗传学)geography(地理学)geology(地质学)historicalresearch(历史研究)humangenetics(人类遗传学)应用统计的领域(2)hydrology(水文学)Industry(工业)linguistics(语言学)literature(文学)manpowerplanning(劳动力计划)managementscience(管理科学)marketing(市场营销学)medicaldiagnosis(医学诊断)meteorology(气象学)militaryscience(军事科学)nuclearmaterialsafeguards(核材料安全管理)ophthalmology(眼科学)pharmaceutics(制药学)physics(物理学)politicalscience(政治学)psychology(心理学)psychophysics(心理物理学)qualitycontrol(质量控制)religiousstudies(宗教研究)sociology(社会学)surveysampling(调查抽样)taxonomy(分类学)weathermodification(气象改善)学者不能离开统计而研究

政治家不能离开统计而施政

企业家不能离开统计而执业

——马寅初

统计是“认识社会的最有力的武器之一”——列宁第二节生物统计和田间试验设计

的基本概念和主要内容一、生物统计学（Biostatistics)

生物统计学是用统计学的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门科学。生物学研究的对象是复杂的有机体，具有更加特殊的复杂性。有机体本身的差异、土壤条件、气候条件等，都会使试验结果有较大差异性，这种差异会掩盖生物体本身的规律性。二、统计学的一些基本概念1、总体与样本

总体(population)：（抽象的）具有相同性质的个体所组成的集合。

无限总体：含有无限多个体的总体。

有限总体：含有有限个个体的总体。

样本(sample)：具体的

从总体抽出若干个体构成的集合。样本容量(samplesize)：

样本中所包含个体的数目。样本容量常记为n。

一般在生物学研究中，通常把n≤30的样本叫小样本，n>30的样本叫大样本。2、参数与统计量

参数(parameter):由总体计算的特征数。常用希腊字母表示参数，例如用μ表示总体平均数，用σ表示总体标准差。统计量(statistic):由样本计算的特征数。常用拉丁字母表示统计量，例如用表示样本平均数，用s表示样本标准差。3、观察值（observation)对样本或总体中各个个体的某种性状、特性加以考察，如称量、度量、计数或分析化验所得的结果。某个性状的任一观察值常以表示。同一样本的另一性状的观察值用表示。4、误差和错误错误(mistake)：指试验过程中人为因素所引起的差错。错误是可以避免的。试验误差（error)：非人为因素引起的、观察值与处理真值之间的差异。5、系统误差和随机误差系统误差(systematicerror)：有一定的原因引起的偏差。系统误差有一定的规律性。系统误差可在一定程度上消除，应尽量避免。随机误差（randomerror）：

找不出确切原因，完全是由于偶然性引起的差异（机误）。随机误差不可避免，但可以减小。随机误差一般呈正态分布。其平均值为零。估计随机误差是进行试验统计分析的基础。随机误差的层次6、准确性和精确性准确性(accuracy）：

指在调查或试验中某一试验指标观测值与真值接近的程度，也称准确度。

设某一试验指标或性状的真值为μ，观测值为xi，若xi与μ相差的绝对值|xi－μ|小，则观测值xi的准确性高；反之则低。

精确性(precision)：指调查或试验中同一试验指标的重复观测值彼此接近的程度。也称精确度。若观测值之间彼此接近，即任意二个观测值xi、xj相差的绝对值|xi－xj|小，则观测值精确性高；反之则低。

准确性、精确性合称为正确性。三、田间试验的一些基本概念1、试验因素（子）（experimentfactor）：试验中人为控制（选定）、有待研究的因素。一般以大写字母表示，如A、B、C……2、因素水平(factorlevel)对试验因素所设定的量的不同级别或质的不同类型。因素水平常用该试验因素添加下标来表示如A1、A2、A3……B1、B2、B3……

……3、田间试验的基本类型单因素试验：只有一个因素的不同水平。多因素试验：包含有两个以上因素及其不同水平。综合性试验：只有少数处理组合的多因素试验。4、试验处理（experimenttreatment)事先设计好的实施在试验单位上的具体试验项目。简称处理。单因素试验中：供试试验因素的一个水平就是一个处理。多因素试验中：不同试验因素的一个水平组合是一个处理。5、试验单位（experimentunit）施加试验处理的材料单位。可以是一个器官、一株、一行、一个小区等。6、试验小区(experimentplot)田间试验中，安排一个试验处理的小块地段。简称小区。7、试验指标(experimentindicator)用于衡量试验效果的指示性状。8、试验效应（experimenteffect)试验因素对试验指标所起增加或减少的作用（数量）。在单因素试验中，试验效应比较简单-------简单效应N2N3N4N1689N223N31N1N2N3N410161819试验处理试验指标在多因素试验中，试验效应比较复杂。试验处理N1P1N1P2N2P1N2P2产量10141622试验因素：N肥、P肥在多因素试验中，试验效应可进一步分解为：简单效应主要效应互作效应N1N2P11016P21422N1N2N2-N1P110166P214228P2-P146简单效应（simpleeffect）：在某因素同一水平上，另一因素不同水平间试验指标的差异。N1N2平均P110161318-13=5P2142218平均121919-12=7主要效应（maineffect）：由于某因素水平改变，而引起的该因素试验指标平均数的改变量。简称主效。P的主要效应=18-13=5N的主要效应=19-12=7N1N2平均N2-N1P11016136P21422188平均12197P2-P1465某因素的主要效应等于该因素各个简单效应的平均值。P的主要效应=5，N的主要效应=7互作效应(interactioneffect):两个或两个以上因素相互作用所产生的效应。N2P1-N1P1=16-10=6------N肥单独效应N1P2-N1P1=14-10=4------P肥单独效应两个试验因素的单独效应之和=6+4=10而N2P2-N1P1=22-10=1212-10=2即为两因素共同作用的结果N1N2P11016P21422互作效应值互作效应值的计算(1)N1N2P11016P21422互作效应值N1N2N2-N1P110166P214228P2-P146互作效应值的计算(2)也即:两个因素简单效应差值的平均值。反映客观现象的数据总体内在的数量规律性推断统计（利用样本信息和概率论对总体的数量特征进行估计和检验等）概率论（包括分布理论、大数定律和中心极限定理等）描述统计（统计数据的搜集、整理、显示和分析等）总体数据样本数据四、生物统计分析的过程和特点

生物统计分析的基本特点样本是总体的一部分，研究目的是要了解总体，样本的作用是估计总体。通过样本来推断总体是统计分析的基本特点之一。样本只是总体的一部分，尽管样本具有一定代表性，通过样本来推断总体也不可能是百分之百的正确。有很大的可靠性，但也有一定的错误率这是统计分析的又一特点。一、本课程的主要任务1、提供整理和描述数据资料的科学方法，确定研究对象的数量特征。2、分析发现总体的规律性。3、判断试验结果的可靠性。4、提供试验设计的重要原则。第三节