园艺植物科学研究导论2田间试验设计技术ppt课件

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1、 第二章第二章 田间实验设计技术田间实验设计技术 进展园艺科学研讨的方法很多，有调查研讨进展园艺科学研讨的方法很多，有调查研讨法、田间实验法、室内实验及盆栽实验等方式。法、田间实验法、室内实验及盆栽实验等方式。其中以田间实验为最主要的方法，由于不论是园其中以田间实验为最主要的方法，由于不论是园艺植物的种类选育实验、栽培实验或植保等方面艺植物的种类选育实验、栽培实验或植保等方面的实验，对我们所要研讨的主要内容或提出的实的实验，对我们所要研讨的主要内容或提出的实际、假说等都必需在田间实验中验证其优劣或鉴际、假说等都必需在田间实验中验证其优劣或鉴定其适用价值，而田间实验是最接近于消费实际定其适用价值

2、，而田间实验是最接近于消费实际的实验活动，是科研任务和消费活动相联络的重的实验活动，是科研任务和消费活动相联络的重要环节。要环节。 什么是田间实验？田间实验就是在人为控制什么是田间实验？田间实验就是在人为控制条件下进展实验处置，使非研讨条件对实验的影条件下进展实验处置，使非研讨条件对实验的影响接近一致，突出主要研讨内容，以差别对比法响接近一致，突出主要研讨内容，以差别对比法为根底，观测比较不同处置的反响和效果。为根底，观测比较不同处置的反响和效果。 第一节第一节实验设计根底实验设计根底实验设计广义的讲是指整个课题包括各个环节的实验设计广义的讲是指整个课题包括各个环节的设计，狭义的讲专指小区技术

3、。设计，狭义的讲专指小区技术。一、实验设计中的根本概念一、实验设计中的根本概念一实验目的：一实验目的：在实验中用来判别实验处置效果好坏在实验中用来判别实验处置效果好坏的规范称为实验目的简称目的，有定性目的和定量的规范称为实验目的简称目的，有定性目的和定量目的。目的。二实验要素：二实验要素：对实验目的有影响，在实验中需加以对实验目的有影响，在实验中需加以调查的条件叫实验要素，简称要素或因子，否那么称非调查的条件叫实验要素，简称要素或因子，否那么称非实验要素或非实验条件。实验要素或非实验条件。三实验处置：三实验处置： 是指实验要素的不同形状或不是指实验要素的不同形状或不同的数量级别，简称处置，也叫

4、程度。同的数量级别，简称处置，也叫程度。四处置组合：四处置组合： 在单要素实验时，处置和程度在单要素实验时，处置和程度的概念是等价的，但在复要素实验时，处置那么是的概念是等价的，但在复要素实验时，处置那么是指各个要素程度的组合，叫处置组合。在完全实施指各个要素程度的组合，叫处置组合。在完全实施的实验中，处置组合数等于各要素程度数的乘积。的实验中，处置组合数等于各要素程度数的乘积。五实验方案：五实验方案： 是根据实验目的和要求所拟定是根据实验目的和要求所拟定的进展比较的一组实验处置的总称。详细就是指实的进展比较的一组实验处置的总称。详细就是指实验目的、实验要素和处置、反复次数、对照以及设验目的、

5、实验要素和处置、反复次数、对照以及设计方法确实定等等。计方法确实定等等。 二、实验设计的应掌握的原那么二、实验设计的应掌握的原那么 一各类不同的实验应采用不同的实验设计一各类不同的实验应采用不同的实验设计 园艺植物种类较多，栽培方法差别较大，实验园艺植物种类较多，栽培方法差别较大，实验性质有所不同，因此各类不同的实验应有不同的实性质有所不同，因此各类不同的实验应有不同的实验设计。验设计。 二实验设计应简单化、小型化二实验设计应简单化、小型化 在不影响实验正确性的原那么下，应使实验设在不影响实验正确性的原那么下，应使实验设计简单化、小型化，但小型实验必需是实验资料一计简单化、小型化，但小型实验必

6、需是实验资料一致性强，环境条件也应一致。致性强，环境条件也应一致。三实验设计应该突出实验因子的实验效果三实验设计应该突出实验因子的实验效果 除了实验要素以外，应控制非实验要素尽能除了实验要素以外，应控制非实验要素尽能够一致，才干使实验要素的本质差别正确地反映够一致，才干使实验要素的本质差别正确地反映出来，从而突出实验要素个处置的实验效果。出来，从而突出实验要素个处置的实验效果。四实验结果便于统计分析四实验结果便于统计分析 进展实验设计时，就应该思索到未来的实验进展实验设计时，就应该思索到未来的实验结果便于数理统计分析。因此应合理地运用小区结果便于数理统计分析。因此应合理地运用小区的随机陈列、设

7、置反复、部分控制实验设计的根的随机陈列、设置反复、部分控制实验设计的根本原理，以便得出正确的实验结果。本原理，以便得出正确的实验结果。三、处置的设计方法三、处置的设计方法 一单因子的处置设计一单因子的处置设计 在在一一次次实实验验中中，只只对对一一个个因因子子进进展展研研讨讨的的实实验验叫叫单单因因子子实实验验，把把这这个个因因子子如如何何划划分分为为假假设设干干个个程程度度称称为处置设计。为处置设计。质质量量性性差差别别的的单单因因子子处处置置设设计计：这这种种单单因因子子是是不不可分割的，只能按它固有的单位进展处置设计。可分割的，只能按它固有的单位进展处置设计。数数量量性性差差别别的的单单

8、因因子子处处置置设设计计：这这种种单单因因子子可可以以采采用用不不同同的的方方法法分分割割成成不不同同的的等等级级，每每个个等等级级即即为为一一个处置。分割常用的方法：个处置。分割常用的方法： 等等差差法法：在在选定定中中心心处置置之之后后，按按照照等等差差的差距向两端分的差距向两端分别设置置处置的方法。置的方法。 等等比比法法：在在选定定中中心心处置置后后，按按照照等等比比的的差距向两端分差距向两端分设处置的方法。置的方法。 在在数数量量性性差差别的的单因因子子处置置设计中中，中中心心处置置的的选定定不不是是随随机机的的，通通常常选取取预备实验中中较好好的的程程度度或或是是前前人人报道道的的

9、较为适适当当的的程程度度作作为中中心心处置置。处置置间距距要要适适当当，不不可可过大或大或过小。小。 二复因子处置设计二复因子处置设计 1. 1.完全实施方案完全实施方案 的复要素处置：通常是把各个单因子划的复要素处置：通常是把各个单因子划分为假设干个处置之后，再把各因子不同程度组合起来，即分为假设干个处置之后，再把各因子不同程度组合起来，即处置组合。例如有两个要素的实验处置组合。例如有两个要素的实验A A要素有要素有3 3个程度，个程度，B B要素要素3 3个程度，那么处置共有个程度，那么处置共有9 9个。个。 2. 2.不完全实施方案不完全实施方案 的多要素处置：的多要素处置： 假设进展多

10、要素实验假设进展多要素实验时，假设完全实施，那么处置数太多，难以实施，往往采用时，假设完全实施，那么处置数太多，难以实施，往往采用部分实施方案，例如采用正交设计方法，只将全部处置组合部分实施方案，例如采用正交设计方法，只将全部处置组合中的一部分处置用来进展实验。中的一部分处置用来进展实验。四、实验设计过程中应留意的问题四、实验设计过程中应留意的问题一防止不留意实验设计，随心所欲地进展实验。一防止不留意实验设计，随心所欲地进展实验。二留意实验设计的针对性和灵敏性。二留意实验设计的针对性和灵敏性。三实验设计要周到、细致、全面地用文字固定三实验设计要周到、细致、全面地用文字固定下来。下来。四在进展实

11、验设计时，应使其设计具有一定的四在进展实验设计时，应使其设计具有一定的可塑性。可塑性。五在进展处置设计时，处置间的级别要适当。五在进展处置设计时，处置间的级别要适当。六在进展实验设计时，应特别留意设置对照。六在进展实验设计时，应特别留意设置对照。七恰当处置实验设计的繁简程度。七恰当处置实验设计的繁简程度。 第二节第二节 田间实验的种类田间实验的种类 一、按实验的性质分类一、按实验的性质分类一一种种类类实实验验二二栽栽培培实实验验三三植植保实验保实验 二、按实验阶段分类二、按实验阶段分类一一预预备备实实验验二二正正式式田田间间实实验验三三消费实验消费实验 三、按实验因子的数量分类三、按实验因子的

12、数量分类一一单单因因子子实实验验二二复复因因子子实实验验 三三综合性实验综合性实验 四、按实验小区面积大小的分类四、按实验小区面积大小的分类一小区实验二大区实验一小区实验二大区实验 五、按实验年限、地点及场所分类五、按实验年限、地点及场所分类 一一年年实实验验和和多多年年实实验验，单单点点实实验验和和多多点点实实验验， 设设备备实实验和露地实验验和露地实验 。 第三节第三节 田间实验的根本要求田间实验的根本要求 一、代表性一、代表性 代代表表性性是是指指实实验验区区的的条条件件，应应该该可可以以代代表表该该项项成成果果未未来来运用地域的自然条件、消费条件和经济情况。运用地域的自然条件、消费条件

13、和经济情况。 二、正确性 正确性是指实验结果正确可靠，可以把种类或处置间的差别真实地反映出来。 三、重演性 重演性是指经过田间实验所获得的实验结果，在一样或类似的条件下进展反复实验或大面积消费时，可以获得一样或类似的实验结果。 第四节第四节 实验误差实验误差 一、误差的概念一、误差的概念 在实验得到的察看值中，除了含有处置在实验得到的察看值中，除了含有处置的真实效应外，还包含有其他非实验要素的的真实效应外，还包含有其他非实验要素的干扰和影响，而使处置的真实效应不能完全干扰和影响，而使处置的真实效应不能完全反映出来，这种使察看值偏离实验处置真值反映出来，这种使察看值偏离实验处置真值的影响称实验误

14、差，简称误差。也可说是同的影响称实验误差，简称误差。也可说是同一处置不同反复察看值之间的差别。可分两一处置不同反复察看值之间的差别。可分两种：一是系统误差，是由处置以外的其他非种：一是系统误差，是由处置以外的其他非实验条件的明显不一致所呵斥的。另一种是实验条件的明显不一致所呵斥的。另一种是偶尔误差，是指在严厉控制非实验条件相对偶尔误差，是指在严厉控制非实验条件相对一致后仍不能消除的偶发性误差，也叫随机一致后仍不能消除的偶发性误差，也叫随机误差。误差。 误差是衡量实验准确度的根据。实验误差与误差是衡量实验准确度的根据。实验误差与实验中发生的错误是完全不同的，误差是不可防实验中发生的错误是完全不同

15、的，误差是不可防止的止的 ，而防止错误发生是完全可以做到的。，而防止错误发生是完全可以做到的。二、误差的来源二、误差的来源 一土壤差别所引起的误差：包括土壤肥力一土壤差别所引起的误差：包括土壤肥力差别和土壤理化性质方面的差别。差别和土壤理化性质方面的差别。 二实验资料的差别：这是指实验中各处置二实验资料的差别：这是指实验中各处置的供试资料在其遗传上和生长发育情况上存在着的供试资料在其遗传上和生长发育情况上存在着差别。差别。 三、小气候差别呵斥的误差 四、作物群体间竞争引起误差 五、一些不易被人们所控制的、偶尔性的缘由呵斥的误差 三、控制误差的途径 一土壤差别的控制：可经过选择实验地、正确的小区

16、设计技术和运用良好的田间实验设计方法来排除、减少和估计误差。 实验地选择要求：实验地选择要求： ( () ) 实验地要有代表性。实验地要有代表性。 ( () )实验地的肥力要均匀一致。实验地的肥力要均匀一致。 3 3选作实验地的田块最好要有土地利选作实验地的田块最好要有土地利用的历史纪录。用的历史纪录。 4 4位置适当。位置适当。 5 5地势要平坦。地势要平坦。 土壤肥力判别方法：土壤肥力判别方法： ( () ) 目测法：察看拟作为实验地的地块上生长目测法：察看拟作为实验地的地块上生长着的植物种类及其生长发育情况，如生长势和整齐程着的植物种类及其生长发育情况，如生长势和整齐程度来粗略判别肥力差

17、别情况。度来粗略判别肥力差别情况。 空白实验法：在整个实验地上种植单一种空白实验法：在整个实验地上种植单一种类的作物以植株较小而适于条播的谷类作物为好，类的作物以植株较小而适于条播的谷类作物为好，在作物生长的整个过程中，从整地到收获，采用一致在作物生长的整个过程中，从整地到收获，采用一致的栽培管理措施，并对作物生长情况作仔细察看。收的栽培管理措施，并对作物生长情况作仔细察看。收获时将整个实验地划分为面积相等的假设干单位，编获时将整个实验地划分为面积相等的假设干单位，编号，分别计产，计算产量的变异系数，号，分别计产，计算产量的变异系数，根据变异系数的大小以及各丈量小区产量 高低及分布情况来估计土

18、土壤肥力差别及分布情况，单位间变异系数大，那么阐明土壤差别大，否那么反之。通常以为，当空白实验测定的变异系数小于10%或15%时，才符合实验地对土壤肥力均匀一致的根本要求。 二选择同质一致的实验资料。 三改良操作和管理技术，使之规范化。 第五第五节实验设计的根本原理的根本原理一、反复原那么一、反复原那么在在实验中，同名小区出中，同名小区出现的次数称的次数称为反复。反复。显然反复次然反复次数数2的的实验才干称才干称为有反复的有反复的实验。反复的作用是：反复的作用是：估估计误差和降低差和降低误差。差。二、随机原那么二、随机原那么随机是指在一个反复区中的某一个随机是指在一个反复区中的某一个处置置终究

19、安排在哪一究安排在哪一个小区，不能由个小区，不能由实验者的客者的客观意志决意志决议，而完全是由，而完全是由时机机决决议的。随机的作用是无偏估的。随机的作用是无偏估计误差。随机差。随机陈列是估列是估计实验误差的重要手段，也是运用生物差的重要手段，也是运用生物统计方法分析方法分析实验结果果的前提。的前提。三、部分控制三、部分控制 部分控制就是分范围、分地段的控制非部分控制就是分范围、分地段的控制非实验要素，使之对各处置的影响趋于最大程实验要素，使之对各处置的影响趋于最大程度的一致，也就是说经过对实验小区的合理度的一致，也就是说经过对实验小区的合理安排，把误差控制在一个部分范围内。安排，把误差控制在

20、一个部分范围内。 部分控制是用来排除规律性非实验因子部分控制是用来排除规律性非实验因子干扰的重要手段，其主要功能是降低误差。干扰的重要手段，其主要功能是降低误差。 第六节第六节 小区设置技术小区设置技术 一、小区面积、外形和方向一、小区面积、外形和方向 实验小区实验小区: :安排每一个处置所需用资料的安排每一个处置所需用资料的根本单位成为一个实验小区根本单位成为一个实验小区. .简称小区简称小区. .普通普通讲，在一定范围内，随小区面积的添加，实讲，在一定范围内，随小区面积的添加，实验误差减小。验误差减小。 适当的小区外形和方向在控制误差提高适当的小区外形和方向在控制误差提高实验准确度方面也有

21、相当作用。普通情况下实验准确度方面也有相当作用。普通情况下长方形尤其是狭长小区的误差较方形小区为长方形尤其是狭长小区的误差较方形小区为小，长方形小区的长宽比普通在小，长方形小区的长宽比普通在4646：1 1为宜。为宜。小区的方向那么是小区的长边应与非实验要小区的方向那么是小区的长边应与非实验要素变化方向相平行。素变化方向相平行。二、反复次数 添加反复次数，有利于降低实验误差。但并非反复次数越多越好，反复次数过多，由于反复次数添加到一定时，误差的降低缓慢，且由于整个实验资料、实验地的添加，难于保证对各处置的各项管理操作以及察看记载的一致，反而会引起误差添加。普通讲，正式实验通常设置36次反复；采

22、用单株小区时，反复次数应至少在4次以上。从统计学的角度看，反复次数以实验误差的自在度不小于10为宜。三、设置对照 有比较才有鉴别，因此实验方案中一定要安排有对照。普通在一个实验中只设一个对照，但有时为满足多个实验目的的要求可以设置2个或2个以上对照。 设置对照时一定要留意其代表性和合理性，例如种类比较实验，普通应以当地主栽优良种类为对照；进展栽培技术方面的实验时以当地最常用的栽培管理技术为对照；根外追肥、浸种、扦插等实验时应以叶面喷清水、清水浸种或插条等等。 对照对照区在田间的陈列方式，通常分对照对照区在田间的陈列方式，通常分为顺序式和非顺序式两种顺序式是每隔一定为顺序式和非顺序式两种顺序式是

23、每隔一定数量的处置设置一个对照区，非顺序式陈列数量的处置设置一个对照区，非顺序式陈列是将对照区按处置小区一样处置，在实验中是将对照区按处置小区一样处置，在实验中随机陈列。随机陈列。 每一个反复区区组内都要设置对照每一个反复区区组内都要设置对照区。对对照区的要求是：除了不进展实验处区。对对照区的要求是：除了不进展实验处置之外，其他各种条件及各项管理操作均应置之外，其他各种条件及各项管理操作均应与处置小区的相一致。与处置小区的相一致。 四、四、设置置维护区或区或维护行行 为了使了使试材能在比材能在比较一致的一致的环境条件下正境条件下正常生常生长发育，育，实验地地应设置置维护行或行或维护区，区，以以

24、G G表示。表示。维护行的作用是：行的作用是： 使使试材不受偶材不受偶尔性要素的影响，如人、畜践踏等。性要素的影响，如人、畜践踏等。 使使试材在相材在相对一致的生一致的生态环境中生境中生长发育，防止育，防止边沿效沿效应的影响。的影响。 边沿效沿效应是指是指实验地周地周围的小区或小区的小区或小区边上的植株遭到光照、通上的植株遭到光照、通风、营养、水分等条件养、水分等条件的不同而使其生的不同而使其生长发育与育与实验地内部的小区或地内部的小区或小区内部的植株生小区内部的植株生长发育有所差育有所差别。 对维护行的植株不进展任何处置和察对维护行的植株不进展任何处置和察看测定。设置维护行的方式有：在实验地

25、看测定。设置维护行的方式有：在实验地周围设置；当区组分分布置时，在区组周周围设置；当区组分分布置时，在区组周围设置；在小区周围设置特别是小区之围设置；在小区周围设置特别是小区之间有能引起边沿效应的要素存在时。维间有能引起边沿效应的要素存在时。维护行的种植数应本着经济有效的原那么，护行的种植数应本着经济有效的原那么，既减少占地面积，又能起到维护作用。既减少占地面积，又能起到维护作用。第七第七节常用的常用的实验设计方法方法常用的田常用的田间实验设计按照小区在反复区内的按照小区在反复区内的陈列方式，可以列方式，可以分分为顺序序陈列和随机列和随机陈列两大列两大类。顺序序陈列是指列是指实验中的各个中的各

26、个处置在各反复区内按一定的置在各反复区内按一定的顺序序进展展陈列。此法不能正确估列。此法不能正确估计实验误差，所以不能差，所以不能进展以概率展以概率论为根底的根底的统计分析方法分析方法进展展实验结果的果的显著性著性检验。这种种设计多用于一些多用于一些简单的的单要素要素实验、预备实验以及示范性以及示范性实验。常用的常用的顺序序陈列列设计有有对比法比法设计、间比法比法设计。随机陈列指各实验处置以及对照在一个反复随机陈列指各实验处置以及对照在一个反复区中的陈列是随机的。可以抑制土壤及其他非实区中的陈列是随机的。可以抑制土壤及其他非实验要素给实验呵斥的系统误差的影响，有正确的验要素给实验呵斥的系统误差

27、的影响，有正确的误差估计，获得的实验结果可以进展显著性检验。误差估计，获得的实验结果可以进展显著性检验。但田间陈列不规那么，察看记载及田间操作不太但田间陈列不规那么，察看记载及田间操作不太方便，不小心时易发生过失。在园艺植物科学实方便，不小心时易发生过失。在园艺植物科学实验中主要采用的是随机陈列的设计方法。因此我验中主要采用的是随机陈列的设计方法。因此我们重点引见随机陈列的田间实验设计。们重点引见随机陈列的田间实验设计。一、完全随机设计一、完全随机设计CompletelyRandomizedDesign假设实验有个处置包括对照，次反假设实验有个处置包括对照，次反复，那么可将实验地实验资料划分为

28、复，那么可将实验地实验资料划分为个实验小区全部供试单位。将全部个实验小区全部供试单位。将全部供试单位进展随机，并根据的大小分成组，供试单位进展随机，并根据的大小分成组，同组各供试单位接受一样处置或种类，这种设同组各供试单位接受一样处置或种类，这种设计叫完全随机设计。计叫完全随机设计。 完全随机设计优缺陷： 优点：设计简单，统计分析简便；反复次数富有弹性。各处置的反复次数可以相等，也可以不等，可不进展缺区估计；估计实验误差的自在度增至最大，而对检验显著性要求的临界之减到最小，因此提高了实验的灵敏度。 缺陷：处置的分布没有规律，不便于察看记载；没有运用部分控制的原那么。 适宜非实验条件较均匀一致，

29、供试小区在个左右的情况下运用，普通作单要素实验。非常适宜于实验室、温室及食用菌方面的实验。 二、巢式设计二、巢式设计Nested DesignNested Design 把研讨对象分成假设干组，每组又分为假设把研讨对象分成假设干组，每组又分为假设干亚组，而每个亚组内又有假设干个观测值的设干亚组，而每个亚组内又有假设干个观测值的设计，称为巢式设计。计，称为巢式设计。 组内分亚组，亚组内有假设干个观测值的设组内分亚组，亚组内有假设干个观测值的设计为二级巢式设计。假设亚组内又分假设干个小计为二级巢式设计。假设亚组内又分假设干个小组，小组内有假设干个观测值称为三级巢式设计。组，小组内有假设干个观测值称

30、为三级巢式设计。依此类推。依此类推。 巢式设计优缺陷及运用：巢式设计优缺陷及运用：优点：设计简单，可运用于田间实验，也可以运用于温室优点：设计简单，可运用于田间实验，也可以运用于温室和实验室实验。至少应有一级随机，以获得无偏的实验误差和实验室实验。至少应有一级随机，以获得无偏的实验误差估计。普通来说，采用的随机的级数愈多，代表性愈强，结估计。普通来说，采用的随机的级数愈多，代表性愈强，结果分析的准确度愈高。果分析的准确度愈高。缺陷：因未设反复，假设组间存在非实验因子效应，那么缺陷：因未设反复，假设组间存在非实验因子效应，那么无法鉴别出来。故在采取巢式设计时，更应留意坚持非实验无法鉴别出来。故在

31、采取巢式设计时，更应留意坚持非实验因子的一致性；对于随机抽取的样本，样本容量应该足够大，因子的一致性；对于随机抽取的样本，样本容量应该足够大，否那么代表性不强，会加大取样误差，降低实验结果分析的否那么代表性不强，会加大取样误差，降低实验结果分析的准确度。准确度。 三、随机区组设计三、随机区组设计 Randomized Block DesignRandomized Block Design 将实验地按土壤肥力程度或按其它非将实验地按土壤肥力程度或按其它非实验条件的趋向性差别分为等于反复次数实验条件的趋向性差别分为等于反复次数的区组，一个区组即一次反复。然后把每个的区组，一个区组即一次反复。然后把

32、每个区组再等分成等于处置数的小区，在每个区区组再等分成等于处置数的小区，在每个区组内随机陈列各处置，即为随机区组设计组内随机陈列各处置，即为随机区组设计 。随机区组设计的优缺陷：随机区组设计的优缺陷： 优点：优点：1 1设计简单，容易掌握；设计简单，容易掌握；2 2实验结果的统计分析相对简单；实验结果的统计分析相对简单；3 3伸缩性强，运用广泛。单、复要素实伸缩性强，运用广泛。单、复要素实验均可采用；对实验条件要求不严厉，只需验均可采用；对实验条件要求不严厉，只需同一区组内非实验条件力求一致，区组可集同一区组内非实验条件力求一致，区组可集中也可分散陈列。中也可分散陈列。 缺陷：处置数目不宜太多

33、，否那么会降低部分控制的效果。普通处置数目以个以内为宜，最多不能超越个处置。不能同时控制两个方向的非实验条件差别所呵斥的误差。四、拉丁方设计四、拉丁方设计Latin Square DesignLatin Square Design。 拉丁方设计是从两个方向控制非实验条件的拉丁方设计是从两个方向控制非实验条件的影响而划分区组，每不断行列和横行行影响而划分区组，每不断行列和横行行都成为区组，每处置在每行、每列都出现一次。都成为区组，每处置在每行、每列都出现一次。所以，拉丁方设计的反复数、处置数、直行数和所以，拉丁方设计的反复数、处置数、直行数和横行数均相等。简单地说，将个元素排成横行数均相等。简单

34、地说，将个元素排成行列，使每个元素在每行每列仅出现一次的实行列，使每个元素在每行每列仅出现一次的实验设计称为拉丁方设计。验设计称为拉丁方设计。拉丁方拉丁方设计步步骤： 选择一个一个规范拉丁方范拉丁方 进展直行展直行随机列区随机列区组随机随机 进展横行随机展横行随机行区行区组随机随机 进展展处置随机，并置随机，并对号入座。号入座。 规范拉丁方是指第一行和第一列均范拉丁方是指第一行和第一列均为顺序序陈列的拉丁方。列的拉丁方。拉丁方设计的优缺陷 优点： 可以从两个方向控制非实验条件差别，实验结果准确度较高。 缺陷： 由于反复数等于处置数，且行、列均构成完好区组，而区组不可拆开陈列，所以缺乏随机区组设

35、计具有的灵敏性。 适用于个种类或处置的实验。普通用于单因子实验。五、裂区设计五、裂区设计Split Plot DesignSplit Plot Design 裂区设计是复因子实验的一种设计方式。在裂区设计是复因子实验的一种设计方式。在复因子实验中，假设处置组合数较多而且对各个复因子实验中，假设处置组合数较多而且对各个因子又有一些的特殊要求时，经常采用裂区设计。因子又有一些的特殊要求时，经常采用裂区设计。最常用的是二裂式设计。即研讨最常用的是二裂式设计。即研讨2 2个要素。个要素。 裂区设计如二裂式设计是将一个要素作裂区设计如二裂式设计是将一个要素作为主处置安排在主区，另一个要素作副处置安排为主

36、处置安排在主区，另一个要素作副处置安排在副区，副区是由主区分裂而成，故名裂区设计。在副区，副区是由主区分裂而成，故名裂区设计。 裂区裂区设计过程：程：将将实验地或地或实验资料根据反复次数的料根据反复次数的多少划分多少划分为等于反复数的区等于反复数的区组把某一把某一实验因子作因子作为主主处置，并根据主置，并根据主处置的多少，置的多少，把每个区把每个区组划分划分为等于主等于主处置数的主区整置数的主区整区，将主区，将主处置随机地置随机地陈列于各个主区列于各个主区把另一个把另一个实验因子作因子作为副副处置，根据副置，根据副处置置的多少，把每一个主区划分的多少，把每一个主区划分为等于副等于副处置数置数的

37、副区裂区，将各个副的副区裂区，将各个副处置随机地置随机地陈列列于各个副区。于各个副区。运用裂区设计的几种情况：运用裂区设计的几种情况：一个因子各处置比另一因子各处置要求更大一个因子各处置比另一因子各处置要求更大的小区面积时，把要求面积大的处置安排在主区。的小区面积时，把要求面积大的处置安排在主区。一个因子的主效比另一因子的主效更为重要一个因子的主效比另一因子的主效更为重要时，可把主效重要的因子安排在副区。时，可把主效重要的因子安排在副区。据以往研讨知道某一因子的效应较大，可把据以往研讨知道某一因子的效应较大，可把效应大的因子安排在主区。效应大的因子安排在主区。对某一因子准确度的要求比另一因子为

38、高时，对某一因子准确度的要求比另一因子为高时，可把对准确度要求高的因子安排在副区。可把对准确度要求高的因子安排在副区。要求某一因子的各个处置必需排在要求某一因子的各个处置必需排在一同，便于田间察看比较。这时可把要求排一同，便于田间察看比较。这时可把要求排在一同的因子安排在副区。在一同的因子安排在副区。在小区面积较大的单因子实验过程在小区面积较大的单因子实验过程中，暂时发现需求加上另一个实验因子，这中，暂时发现需求加上另一个实验因子，这时可将原来的小区作主区，主区再划分副区，时可将原来的小区作主区，主区再划分副区，随机安排新增因子的不同处置。随机安排新增因子的不同处置。 六、正交实验设计六、正交

39、实验设计Orthogonal Orthogonal Experiment Design Experiment Design 利用正交表来安排多因子实验和分析实利用正交表来安排多因子实验和分析实验结果，就叫正交实验。验结果，就叫正交实验。 当同时研讨的实验要素较多、完全实施当同时研讨的实验要素较多、完全实施的方案难以完成时，可以思索采用正交设计。的方案难以完成时，可以思索采用正交设计。正交性正交性OrthogonalOrthogonal： 任何一个供试因子的任一程度都具任何一个供试因子的任一程度都具有与其它因子的任一程度遇到一同的时机，有与其它因子的任一程度遇到一同的时机，并且遇到一同的次数是相

40、等的，叫平衡搭配并且遇到一同的次数是相等的，叫平衡搭配性或平衡分散性。性或平衡分散性。 同一个因子的任一程度在部分实施同一个因子的任一程度在部分实施的处置组合中出现的次数是相等，叫整齐可的处置组合中出现的次数是相等，叫整齐可比性。比性。 平衡搭配性和整齐可比性并称正交性，平衡搭配性和整齐可比性并称正交性，这是正交表的一个根本性质。这是正交表的一个根本性质。 正交实验设计过程：正交实验设计过程：. .确定实验因子及程度数。确定实验因子及程度数。选择适宜的正交表。选择适宜的正交表。进展表头设计，写出处置组合称号。进展表头设计，写出处置组合称号。 表头设计就是将实验因子和需求估计的表头设计就是将实验

41、因子和需求估计的互作，排入正交表的表头各列。然后根据各互作，排入正交表的表头各列。然后根据各实验因子不论互作列下的程度，写出该实验因子不论互作列下的程度，写出该实验应该用来做实验的处置组合的称号。实验应该用来做实验的处置组合的称号。采用随机区组设计。采用随机区组设计。正交实验的主要优缺陷：正交实验的主要优缺陷：优点：可以利用较少的处置组合研优点：可以利用较少的处置组合研讨较多的实验要素；设计及分析过程有讨较多的实验要素；设计及分析过程有现成的正交表可以利用，任务简便；具现成的正交表可以利用，任务简便；具有随机区组的优点。有随机区组的优点。缺陷：不可以对主效和互作作出准缺陷：不可以对主效和互作作出准确的估计。确的估计。 正交实验应留意问题：部分实施与全面实施相结合。区组内组合不能太多。3.分析的重点应放在处置组合的比较上。本章终了