试验设计与统计分析 第三章 田间试验技术
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一、田间试验设计与实施1.1 田间试验的目的解释田间试验在植物育种和农业研究中的重要性。
强调实验设计对获取可靠和可重复结果的重要性。
1.2 试验设计的基本原则介绍完全随机设计、随机区组设计和拉丁方设计等试验设计方法。
解释对照组和处理组的概念,并说明如何设置。
1.3 试验实施步骤讲解试验地的选择与准备,包括土壤处理和施肥。
详细说明如何进行种子或幼苗的种植、管理与观测。
1.4 数据收集与记录强调数据准确性对结果影响的重要性。
教授如何系统地收集和记录田间数据,包括植株高度、产量等指标。
二、统计分析基础2.1 统计分析的作用阐述统计分析在田间试验中的应用,以解读实验数据。
讨论统计分析如何帮助科学家做出有效的结论和决策。
2.2 描述性统计介绍平均数、中位数、标准差等描述性统计量。
教授如何使用图表(如直方图、箱线图)来展示数据分布和离群情况。
2.3 推断性统计解释推断统计的基本概念,包括置信区间和假设检验。
展示如何应用t检验和方差分析(ANOVA)来比较处理间的差异。
2.4 回归分析与预测介绍线性回归分析的基本原理和应用。
展示如何利用回归模型进行数据拟合和预测。
三、田间试验与统计软件应用3.1 田间试验数据管理讲解如何使用Excel或专门的农业统计软件(如SAS、SPSS、R语言)来管理田间数据。
教授数据输入的注意事项,以及如何进行数据清洗和整理。
3.2 统计软件操作实例提供统计软件操作的实例教学,展示如何进行描述性统计分析。
通过案例演示如何进行ANOVA和回归分析,并解释输出结果。
教授如何解释统计软件输出的结果,并将其转化为可理解的信息。
3.4 数据可视化强调数据可视化在结果展示中的重要性。
教授如何使用图表和图形来清晰表达数据分析的结果。
四、案例研究:田间试验与统计分析应用4.1 案例一:作物产量试验分析提供一个具体的田间试验案例,分析不同施肥处理对作物产量的影响。
展示如何应用统计方法比较各处理间的产量差异。
田间试验与统计分析1. 介绍田间试验是农业科学研究中常用的一种实验方法,它充分考虑到实际农田环境,通过在田间设置试验区域,对不同处理进行比较和观察,以获取与农业相关的各种数据。
为了合理地利用田间试验数据,进行统计分析是至关重要的。
在本文档中,我们将介绍田间试验的基本概念和设计原则,讨论统计分析在田间试验中的重要性,并介绍一些常用的统计分析方法。
2. 田间试验的基本概念和设计原则田间试验是农业科学研究中常用的一种实验方法,它是通过在实际农田环境中设置试验区域,对不同处理进行比较和观察,以获取与农业相关的各种数据。
田间试验的基本概念和设计原则如下:•随机化:试验区域的选择和处理的分配应该是完全随机的,以避免偏倚的结果。
随机化可以通过使用随机数字表或计算机程序来实现。
•重复性:每个处理应该在多个试验区域中重复进行,以提高实验结果的可靠性。
重复试验区域的数量应根据实际情况合理确定。
•均质性:试验区域应该在土壤类型、气候条件等方面尽可能保持均质,以减少干扰因素对实验结果的影响。
•对照处理:应该设置一个对照处理,以便与其他处理进行比较。
对照处理可以是无处理或者是一个已知的标准处理。
3. 统计分析在田间试验中的重要性统计分析在田间试验中起着至关重要的作用。
通过对试验数据进行统计分析,可以从大量的观测数据中提取有用的信息,得出科学有效的结论。
以下是统计分析在田间试验中的重要性:•检验假设:在田间试验中,我们通常有一些研究假设需要验证。
统计分析可以帮助我们根据观测数据,对这些假设进行检验,并判断其是否成立。
•比较处理:田间试验的目的之一是比较不同处理的效果。
通过统计分析,我们可以得出不同处理之间的差异是否显著,以及这些差异的大小。
•确定样本大小:统计分析可以帮助我们确定合适的样本大小,以保证实验结果的可靠性。
通过进行样本大小的估计,可以避免样本过小导致结果不可靠,也可以避免样本过大导致浪费资源。
•数据可视化:统计分析可以帮助我们将试验数据可视化,以便更好地理解和解释数据。
复习思考题第一章绪论1.田间试验的两个主要特点是什么?2.田间试验的四点基本要求是什么?3.统计分析方法有哪些基本功用?4.田间试验从开始到获得试验结论一般要经过哪些过程?第Ⅰ部分田间试验部分第二章田间试验设计1.解释名词:因素,水平,处理2.制订试验方案时需考虑哪些要点?3.举例说明简单效应、平均效应和互作效应的概念和计算方法?4.田间试验主要有哪三方面的误差来源?如何控制?5.环境设计的三原则是什么?分别有什么作用?6.对比法、间比法、完全随机、随机区组、拉丁方、裂区、条区等7种环境设计方法分别应用了环境设计三原则(重复,随机和局部控制)中的哪些原则?这些设计方法各有什么特点?各适合于什么情况下使用?7.控制土壤差异的小区技术有哪些方面?第三章田间试验实施1.田间试验的布置与管理有哪些主要环节?2.常用的抽样方法有哪些?第Ⅱ部分统计分析部分第四章基本统计概念1.解释名词:总体,样本,观测值、变数、参数、统计数,抽样分布2.各举1-2个例子说明田间试验资料有哪些主要类型?3.举例说明如何计算一个样本的算术平均数、方差、标准差和变异系数?4.常见的统计分布有哪些?其中哪些是抽样分布?第五章统计假设测验1.解释名词:无效假设,备择假设,两尾测验,一尾测验,α错误,β错误肯定区间,否定区间,显著水平2.统计假设测验的基本原理和过程是什么?3.各举1个例子说明如何进行以下类型的假设测验:总体方差未知时单个样本平均数的t测验,总体方差未知时两个成组样本平均数的假设测验,两个成对样本平均数的假设测验,单个二项样本百分数的假设测验,两个二项样本百分数的假设测验,单个样本方差的假设测验,两个样本方差的假设测验,适合性测验,独立性测验第六章总体参数的区间估计1.解释名词:置信区间,置信度2.举例说明如何根据一个样本的平均数和方差估计总体的平均数和方差?第七章方差分析及其应用1.方差分析的基本过程有哪些?2.多重比较时如何进行字母标记?3.方差分析对数据有哪些基本假定?在不符合这些假定时通常进行数据转换的方法有哪些?4.各举1个例子说明如何进行以下试验资料的方差分析:单因素完全随机试验,单因素随机区组试验,二因素随机区组试验,裂区试验,多年多点试验,组内又分亚组的单向分组资料第八章直线回归和相关1.以一数据实例说明如何进行相关分析和回归分析?2.直线回归和相关在应用时需注意哪些要点?。
田间试验与统计分析教学大纲(农学类专业专科学生)第一部分课程的性质和任务田间试验与统计分析,是运用数理统计理论与方法研究农业科学研究和技术工作中,所需的田间试验设计、实施和试验资料统计分析方法的一门应用学科,是农学类专业的专业基础课。
本课程在高等数学、线性代数、概率论初步等课程的基础上,介绍数理统计的基本概念和基本原理,讲解田间试验的基本要求、设计实施和试验资料统计分析方法。
本课程既涉及一些严谨的数学理论和方法,又紧密结合农业生产和科学研究实践。
通过学习为进一步学习遗传学、作物栽培学、作物育种学等专业基础课和专业课打下坚实的基础,同时学会如何利用这一工具进行农业科学研究和技术工作方法。
第二部分基本要求通过本课程的学习,学生应达到以下要求:1. 有关试验数据分析的基本技能,如整理数据和计算平均数、变异数等,对试验结果有一个数量概念。
2.有关从试验数据进行归纳的统计推断原理和程序。
3. 掌握试验设计的基本原则和各种设计的要点及特点。
4.能根据所给试验条件,能够正确选用试验设计方法,并做出试验设计。
5.掌握EXCEL常见函数主要功能和数据分析工具。
第三部分教学说明及学时分配本课程总共60学时,讲授44学时,实验8个计16学时。
本课程以概率论、数理统计为基础,介绍田间试验与统计分析的基本概念、基本知识和基本方法,着重讲解农学类专业常用田间试验的设计、实施和统计分析方法。
本课程概念较多、理论抽象、系统严密、实践性强、公式复杂、符号繁多、计算量大,除课堂讲授外,要求学生认真完成习题作业,并结合农业生产和科学研究实践,有针对性的安排上机实习和田间实习,注意培养学生运用所学知识和技能分析问题和解决问题的能力。
(一)教学环节1、课堂讲授着重讲解基本概念、基本原理和基本方法,突出重点和难点。
各种统计分析方法的介绍主要结合例题来讲解。
2、实验及习题实验对于帮助学生巩固和加深理解教学的基本内容是很有作用的。
本课程拟安排八个实验,利用EXCEL所提供函数和数据分析工具实现所授统计方法计算。
《田间试验设计与统计》实验指导书前言二十一世纪是信息技术时代,存储、整理和分析处理数据是一件极重要的工作。
对数据的分析大都是基于基本的统计方法进行,国内外学者编制了许多统计软件包,其中SAS 和SPSS系统是国际上公认的统计软件,在全球范围内被各行各业广泛采用,Excel具有一定的统计功能,且易于得到该软件。
为了让植物生产类各专业的学生了解Excel的统计功能,特编写本教材。
《田间试验设计与统计实验》是为配合农学(含烟化方向)、药用植物、农安、植保、园艺等专业《田间试验设计与统计》课程课堂教学的有关理论、方法而编写的,根据教学计划的学时安排,结合《田间试验设计与统计》教学内容,共安排了5个实验项目,项目包括:实验一、用EXCEL计算描述性统计数,实验二、用EXCEL进行成组和成对数据的t 检验,实验三、用EXCEL实现完全随机与随机区组设计,实验四、用EXCEL实现方差分析,实验五、用EXCEL做直线相关回归分析。
通过实验,让同学们了解运用Excel处理试验资料的步骤和方法,加深对本课程统计分析方法的理解,全面提高本课程的教学质量。
目前,国内尚无可供参考的《田间试验设计与统计实验》教材,加上编者的水平有限,尽管编者多次修改,但错误和疏漏之处在所难免,望使用本教材的师生、读者给与批评指正。
编者2007年8月目录1、实验一用EXCEL实现完全随机与随机区组设计···················································12、实验二用EXCEL计算描述性统计数·····································································33、实验三用EXCEL进行成组和成对数据的t检验···················································54、实验四用EXCEL实现方差分析············································································75、实验五用EXCEL做直线相关回归分析·································································96、实验报告基本内容要求····························································································117、实验报告格式···········································································································12实验一用EXCEL实现完全随机与随机区组设计实验学时:2学时实验类型:验证实验要求:必修一、实验目的1、复习巩固完全随机设计、随机区组设计等设计的随机化方法与步骤,2、熟练掌握EXCEL随机函数RANDBETWEEN()的使用和产生N个元素随即排列的方法。
第三章次数分布和平均数、变异数通过科学实验的观察、测定和记载,可以得到大量的数据资料。
对于这些资料,必须按照一定的程序进行整理和分析,才能透过数据表现看到蕴藏在数据中的客观规律。
所以,资料的整理和分析是实验工作的重要组成部分,也是深入认识客观事物的一个重要步骤。
第一节总体及其样本具有共同性质的个体所组成的集团,称为总体(population>,总体往往是根据事物的属性人为规定的。
总体所包含的个体数目可能有无穷多个,这种总体称为无限总体(infinite population>;也可能是由有限个个体构成,这种总体称为有限总体(finite population>。
例如水稻品种湘矮早4号的总体,是指湘矮早4号这一品种在多年、多地点无数次种植中的所有个体,其个体数目是无限的,所以是无限总体。
而诸如“某一小区种植的所有大豆植株”,“一包小麦种子”,“一块玉M田的果穗”等总体,由有限个个体组成,因而是有限总体。
总体可以是根据属性人为定义的,因此可能是抽象的,例如“水稻品种”可以是一个总体,它是指所有的水稻品种;“江苏水稻新品种”也可以是一个总体,它是指江苏省新近选育成功的所有水稻品种。
b5E2RGbCAP同一总体的各个体间在性状或特性表现上有差异,因而总体内个体间呈现不同或者说呈现变异。
例如同是湘矮早4号,即使栽培在相对一致的条件下,由于受到许多偶然因素的影响,它的植株高度也彼此不一。
每一个体的某一性状、特性的测定数值叫做观察值(observation>。
观察值集合起来,称为总体的变数(variable>。
总体内个体间尽管属性相同但仍然受一些随机因素的影响造成观察值或表现上的变异,所以变数又称为随机变数(random variable>。
p1EanqFDPw由总体的全部观察值而算得的总体特征数,如总体平均数等,则称为参数。
参数是反映某类事物的总体规律性的数值,科学研究的目的就在于求得对总体参数的了解。