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d第四章 常用的试验设计方案

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实验方案设计范文

实验方案设计范文

实验方案设计是科学研究工作中非常重要的一环，它的设计质量直接关系到实验结果的可靠性和科研成果的发表度。

因此，在实验前的方案设计阶段，必须认真、细致地实施科学分析、实验方案设计，提高实验的成功率。

1、实验目的和研究问题我们要明确实验的目的和研究问题。

对于科学研究工作来说，研究问题就是对于某个现象的疑惑或者某个理论的想要分析证实或者哪些方面可进一步改善的问题，而实验目的就是为了解决这些问题。

在设计实验方案过程中，要明确实验的目的和研究问题，理清思路，确立方向，进一步规划实验的具体内容和方法。

2、实验方法和步骤实验方法和步骤是设计实验方案的核心。

在确定了实验目的和研究问题后，需要选定相关的实验方法和步骤。

在这个过程中，需要充分考虑实验的可操作性和实现方案的可行性。

实验方法包括资料调查、实地采样、实验分析、模拟模型等方面。

实验步骤包括实验前准备、实验操作、实验记录和数据分析等方面。

在设计实验方案时，应根据实验研究问题的具体需要，结合实验条件和实验材料，选择合适的实验方法和步骤，确保实验的最终成果。

3、实验数据处理和分析实验数据处理和分析是实验方案设计的关键环节。

实验完成后，应对实验所得数据，认真加以处理和分析，绘制出数据曲线图、图表、统计分析图等，进行数据的判断、比较和综合分析，从而达到证明研究问题的目的。

在此过程中应严格遵循科学原则，用合理有效的方法进行数据分析，确保实验结果的准确性和科学性。

4、实验安全措施实验过程中的安全问题是设计实验方案时必须考虑的因素。

在实验方案设计的过程中，应该预先做好实验过程中可能出现的安全隐患的预案，并设定预防措施。

同时在实验操作前，应加强实验人员的安全教育，确保实验过程中的人身安全和设备安全。

实验方案设计是科学研究的关键环节之一。

在实验前，应认真规划好实验的具体内容和方法，确立实验的目的和研究问题。

实验过程中，应充分考虑实验的可行性和可操作性，保证实验的最终成果。

在实验完成后，需要对实验所得数据进行合理处理和分析，从而得出具有科学价值的实验结论。

DOE实验设计

DOE实验设计

DOE知识介绍查看:[大字体中字体小字体]DOE知识介绍一、什么是DOE：DOE（Design of Experiment）试验设计，一种安排实验和分析实验数据的数理统计方法；试验设计主要对试验进行合理安排，以较小的试验规模(试验次数)、较短的试验周期和较低的试验成本，得理想的试验结果以及得出科学的结论。

实验设计源于1920年代研究育种的科学家Dr. Fisher的研究, Dr. Fisher是大家一致公认的此方法策略的创始者, 但后续努力集其大成, 而使DOE在工业界得以普及且发扬光大者, 则非Dr. Taguchi (田口玄一博士) 莫属。

二、为什么需要DOE：要为原料选择最合理的配方时（原料及其含量）；要对生产过程选择最合理的工艺参数时；要解决那些久经未决的“顽固”品质问题时；要缩短新产品之开发周期时；要提高现有产品的产量和质量时；要为新或现有生产设备或检测设备选择最合理的参数时等。

另一方面，过程通过数据表现出来的变异，实际上来源于二部分：一部分来源于过程本身的变异，一部分来源于测量过程中产生的变差，如何知道过程表现出来的变异有多接近过程本身真实的变异呢这就需要进行MSA测量系统分析。

三、DOE实验的基本策略：策略一：筛选主要因子（X型问题化成A型问题）实验成功的标志：在ANOVA分析中出现了1~4个显着因子；这些显着因子的累积贡献率在70%以上。

策略二：找出最佳之生产条件（A型问题化成 T型问题）实验成功的标志：在第二阶段的实验中主要的误差都是随机因素造成的。

因为各因子皆不显着，因此，每一因子之各项水准均可使用,在此情况下岂不是达到了成本低廉且又容易控制之目的。

策略三：证实最佳生产条件有再现性。

试验设计方法及其在国内的应用返回DOE目录随着改革开放的深入，以市场经济为代表的西方先进文明及其方法论越来越多被国内企业界所接纳。

在质量管理、产品（医药，化工产品，食品，高科技产品，国防等）研发、流程改进等领域，统计方法越来越多成为企业运营的标准配置。

中山大学预防医学专业2019-2020学年流行病学第四章临床研究的常用设计方案

中山大学预防医学专业2019-2020学年流行病学第四章临床研究的常用设计方案

中山大学预防医学专业2019-2020学年流行病学第四章临床研究的常用设计方案1．证实病因假设最可靠的流行病学方法是（） [单选题] *A．现况调查B．抽样调查C．筛检试验D实验性研究(正确答案)E.病例对照研究2.在流行病学研定方法中，可以人为控制研究因素的方法是（） [单选题] *A.普查B.个案调查C．现况调查D.实验性研究(正确答案)E．病例对照研究3.实验性研究具有以下特点，除了（） [单选题] *A.可以证实病因假设B.可以在临床和社区进行C.先选择病例,再比较暴露因素(正确答案)D.可以在人群中观察某预防措施的效果E.可以在临床观察某新药或新疗法的疗效4.实性研究中采用双盲法的主要目的是（） [单选题] *A．尽可能减少失访B减少抽样误差的影响C.使实验组和对照组不知道实验目的D.消除研究者和研究对象的主观因素对研究结果的影响(正确答案)E.使实验组和对照组人口学特征更具有可比性5．流行病学实验性研究与分析性研究的基本区别是（） [单选题] *A.需要计算样本量B.需要以盲法观察C.由研究者控制研究因素(正确答案)D.同时对实验组和对照组进行观察E.病例需要以公认的诊断标准确定6．在实验性研究中，研究对象是（） [单选题] *A．实验组和对照组均是确诊患某病的人B．实验组和对照组均是未确诊患某病的人C．实验组是确诊患某病的人，对照组是未患某病的人D．实验组是未患某病的人，对照组是确诊患某病的人E．实验组和对照组均是符合纳入标准又不具排除标准的人(正确答案) 7．临床试验中，某一药物的双盲试验是指（） [单选题] *A.实验组服药，对照组服安慰剂B.实验组和对照组均不知道如何分组C.实验组和对照组均不知道谁是观察者D．实验组和对照组均不知道谁服药物或安慰剂E.研究者和研究对象均不知道如何分组和谁服药物或安慰剂(正确答案) 8．在实验性研究中，目标人群是（） [单选题] *A．有工作目标的人群B．实际人群中的一个样本C．符合研究对象标准的人群D．研究结果所能推论到的总体人群(正确答案)E．以上都不是9．以下是临床试验效果的评价指标，除了（） [单选题] *A．有效率B．患病率(正确答案)C．治愈率D．生存率E．保护率10．临床试验中用随机分组法，其目的是（） [单选题] *A.使试验更有代表性B.使实险组和对照组人数相等C.使试验因素对实验组、对照组的作用均衡D.使非试验因素对实验组、对照组作用均衡(正确答案)E.增加研究对象的代表性11.由于实验性研究是以人为研究对象，所以必须慎重考虑（） [单选题] *A.医德问题(正确答案)B．调查员的培训C.研究的持续时间D.开展研究的医院E.调查对象的样本量12.为避免各种偏倚的影响，最佳的对照类型是（） [单选题] *A.非随机对照B.历史对照C.随机同期对照(正确答案)D.不同医院的对照E.不同病种的对照13．以下是实验性研究中常用的随机分组方法，除了（） [单选题] *A．采用掷硬币法分配研究对象B．采用随机数字表分配研究对象C．将研究对象按某种非研究因素分成不同区组，再将各区组的研究对象随机分配到各处理组中去D．根据研究者的研究需要随意分配研究对象(正确答案)E．根据研究对象的性别年龄分成不同层次后再采用随机数字分配14．临床试验的三项原则是（） [单选题] *A．单盲、双盲、三盲B．随机、对照、盲法(正确答案)C．真实性、可靠性、可行性D．研究者、研究对象、研究因素E．以上都不是15．临床试验的三个组成部分是（） [单选题] *A．问卷、药物、记录B．单盲、双盲、三盲C．患者、患者家属、医务人员D.研究因素、研究对象、效应指标(正确答案)E．以上都不是16．在临床试验中以下人群可以作为研究对象，除了（） [单选题] *A．轻症患者B．能够从实验中获益的人C．自愿合作服从实验安排的人D．具备某病基本特征的老人、儿童和孕妇(正确答案)E．具备某病基本特征和个体差异较小的人17．以下是临床试验中提高患者依从性的原则，除了（） [单选题] *A．治疗措施必须安全有效B．疾病的诊断必须完全正确C．要求研究对象按自愿原则参加试验D．对研究对象隐瞒试验结果(正确答案)E．试验过程中出现严重毒副作用要及时终止，并采取应急措施[A2型题]18．脊髓灰质炎活疫苗预防试验结果表明，接种疫苗组儿童的脊髓灰质炎发病率为16/10万，接受安慰剂组儿童的发病率为57/10万，该疫苗的保护率是（） [单选题] *A.28%B.45%C.72%(正确答案)D.87%E．无法计算19.100名失眠者采用气功疗法治疗，随访3个月，80人失眠有不同程度的改善，下列结论中正确的是（） [单选题] *A．气功治疗失眠有效B.气功治疗失眠无效C．因样本量不大而无法下结论D．因观察时间不长而疗效可疑E．因未设立对照组而无法下结论(正确答案)20.初步研究已经证实探讨叶酸有预防胎儿神经管畸形的作用，为进一步探讨叶酸预防胎儿神经管畸形的作用，研究者选择了10万名妇，随机分为服用叶酸的实验组和服用安慰剂的对照组，追踪全部孕妇的胎儿出生结局，观察有无神经管畸形发生，这种研究方法是（） [单选题] *A．现况调查B.队列研究C.实验性研究(正确答案)D．病例对照研究E以上都不是2l.为探讨A、B两种药物对某病的疗效，研究者选择了100例该病患者，随机分为服用A药组和服用B药组，采用盲法观察疗效，以确定A、B两种药物哪一种疗效更好。

第四章 临床研究的常用设计方案

第四章 临床研究的常用设计方案
干预措施的效应越大，两组发生率差异越大，所需样本量越小，反之，所 需样本量越大。 （2）Ⅰ类（α）误差
即试验的假阳性错误，确定该类误差越小，所需要的样本量越大，通常限 定为0.05 。
（二）样本量估计
（3）把握度 (1-β) β即试验的假阴性错误(Ⅱ类误差) ，1-β为把握度，又称检验效能
(power)。要求把握度越高，所需样本量越大。通常限定为 0.1。 （4）单侧或双侧检验
1. 选用公认合理的纳入和排除标准 2. 选择干预对其无害的人群 3. 选择干预措施有反应且可获益的人群 4. 选择有代表性的人群 5. 选择预期能完成试验的人群
（二）样本量估计
为了控制Ⅰ、Ⅱ型错误率，在试验设计阶段，就应对所需的样本量加以估 计。一般情况下，样本量越大， Ⅰ、Ⅱ型错误率就越低；但样本量过大，不仅 导致人力、物力、财力和时间的浪费，而且会给试验的质量控制带来诸多困难。 1. 影响样本量大小的主要因素 （1）干预措施的效应大小
单侧检验比双侧检验所需样本量小。 （5）研究对象分组数量
分组数量越多，则所需样本量越大。
2.样本量计算 （1）计数资料的样本大小的估计：如果结局变量是计数指标，如发病率、感染率、病死 率和治愈率等，则可按下列公式计算样本量：
n
p1：对照组某结局的发生率；p2：试验组某结局的发生率[（估计值）]； p：（ p1 + p2 ）/2。 Zα：为 α 水平相应的Z值；Zβ：为 β 水平相应的Z值。 N：为计算所得一个组的样本大小。
随机化分组
分层随机分组 是指按照对实验效果影响较大的某种特征（如性别、病情、年龄、临床分型等） 进行分层（一般按影响试验效果的大小对影响因素进行分层），再运用简单随机化方法将每 层内的研究对象分到试验组和对照组。分层不可太多，太多容易出现影响因素分布和例数的 不均衡，这时所需要更大的样本量。 例：对某试验结果有重要影响的三种因素，即年龄（<40，>40）、吸烟史（不吸烟、现在吸 烟、曾经吸烟）、性别（男、女）。三种因素可以分成2×3×2=12层。

试验设计与统计分析 第四章 常用的试验设计方案

试验设计与统计分析 第四章 常用的试验设计方案

(2) B C D E A 行间调整 D E A B C A B C D E E A B C D C D E A B
5×5拉丁方
3. 优缺点： 优缺点：
优点：满足试验设计的原则，能提供无偏的试验 优点：满足试验设计的原则， 误差估计；由于两个方向都设计的区组，因此可 误差估计；由于两个方向都设计的区组， 以控制两个方向的土壤差异，精度较高；设计简 以控制两个方向的土壤差异，精度较高； 单，统计分析简单；缺区能补充。 统计分析简单；缺区能补充。 缺点：缺乏伸缩性，因为重复数等于处理数； 缺点：缺乏伸缩性，因为重复数等于处理数；要求 一块规则平整的地形，一个试验不能分开设置，缺 一块规则平整的地形，一个试验不能分开设置， 乏灵活性。 乏灵活性。
3. 局部控制： 局部控制：
局部控制：在试验的一个小范围内， 局部控制：在试验的一个小范围内，保持除试 验处理以外的一切影响试验结果的因素要控制 相似或相同的条件下 。 局部控制的作用： 局部控制的作用： 1）降低试验误差 2）正确的估计试验处理的效应值
重复
随机排列
局部控制
无偏估计试验误差
降低试验误差
处理数＝重复数＝行数＝ 处理数＝重复数＝行数＝列数 根据处理数×重复数（处理数的平方数） 根据处理数×重复数（处理数的平方数）将 试验地分成若干个小区， 试验地分成若干个小区，然后将应用的拉丁方设 计方案安排到各小区中。 计方案安排到各小区中。
2、设计方案
1）根据处理数查标准的拉丁方表（P25页）， 根据处理数查标准的拉丁方表（P25页 也可以人工排标准的拉丁方表。 也可以人工排标准的拉丁方表。 常用拉丁方理论方案
缺点： 缺点：
要求试验地能满足安排全部试验小区，且 要求试验地能满足安排全部试验小区， 规则的地块； 规则的地块；

数学实验_第四章概率论与数理统计

数学实验_第四章概率论与数理统计
投针试验的历史资料试验者年份投针次数n相交次数k的试验值wolf1850085000253231596smith1855063204121931554demorgan18606003833137fox1884075103048931595lazzerini19010833408180131415929reina1925054252085931795图11针与线相交图12投针试验样本空间及事件蒲丰投针实验蒲丰投针实验实验方案设针的中点与最近平行线的距离为y针与最近平行线的夹角为为横坐标y为纵坐标建立直角坐标系则每次掷针试验都随机地产生区域d中的一个点xy其中区域d为
>> n=40; >> p=1-nchoosek(365,n)*factorial(n)/365^n 运行结果： p= 0.8912
2．某接待站在某一周曾接待过 12 次来访，已知所有这 12 次接待 都是在周二和周四进行的， 问是否可以推断接待时间是有规定的？ >> p=2^12/7^12 %接待时间没有规定时， 访问都发生在周二和周四 的概率 运行结果： p= 2.9593e-007 此概率很小，由实际推断原理知接待时间是有规定的。
概率概念的要旨是在 17 世纪中叶法国数学家帕斯卡与 费马的讨论中才比较明确。他们在往来的信函中讨论" 合理分配赌注问题"， 在概率问题早期的研究中， 逐步建 立了事件、概率和随机变量等重要概念以及它们的基本 性质。后来由于许多社会问题和工程技术问题，如：人 口统计、保险理论、天文观测、误差理论、产品检验和 质量控制等， 这些问题的提出， 均促进了概率论的发展。
实验一
排列数与组合数的计算
【实验目的】 1．掌握排列数和组合数的计算方法 2．会用 Matlab 计算排列数和组合数 【实验要求】 1．掌握 Matlab 计算阶乘的命令 factorial 和双阶乘的命令 prod 2．掌握 Matlab 计算组合数的命令 nchoosek 和求所有组合的命令 combntns

人卫第六版护理研究重点

人卫第六版护理研究重点护理研究【绪论、选题、文献检索、研究设计、研究对象的确定、研究变量和研究工具、收集资料的方法、资料的整理与分析、研究计划书的撰写、护理论文的写作、研究论文的评价、质性研究、护理研究与循证护理实践、护理科研项目管理与专利申报】第一章绪论1、科学研究：是一种系统地探索和解决自然现象、社会现象中问题，或揭示事物本质和相互关系，或探索客观规律，从而产生新知识或新思想，阐明实践与理论之间关系的活动。

2、护理研究：是通过系统的科学探究，解释护理现象的本质，探索护理活动的规律，产生新的护理思想和护理知识，解决护理实践、护理教育、护理管理中的问题，为护理决策提供可靠的、有价值的证据，以提升护理学科水平的系统过程。

3、护理研究的发展趋势：①注重循证实践：鼓励护理人员通过循证实践提高护理质量。

②通过多中心的、证实性的方式形成牢固的研究基础。

③强调多学科合作研究④扩展研究结果的传播范畴⑤关注文化因素和健康缺陷的状况⑥病人参与医疗照护决策中护理研究的基本步骤（1）提出研究问题，形成研究目标，构建研究假设；（2）检索文献，分析现况和趋势，明确理论或概念框架；（3）确定研究对象，明确研究场所；（4）选择研究设计，构建研究的技术路线、明确研究工具；（5）收集资料；（6）分析资料；（7）撰写论文；（8）研究结果的推广和应用；量性研究又称定量研究，主要特征是强调客观、精确，认为真理具有唯一性，常用统计方法对数据进行分析经研究结果量化；质性研究主要特征是强调主观体验和真理的多元化，用文字呈现研究结果。

5、护理研究中最基本的伦理原则是：尊重人的尊严的原则、有益原则、公正原则。

①尊重人的尊严的原则主要内容：在研究中，研究对象有自主决定权、隐私权、匿名权和保密权；该原则要求实施研究前必须征得研究对象的知情同意。

知情同意是保障贯彻实施伦理学原则的重要措施之一。

包含3个要素：信息、理解和自愿。

②有益的原则指研究者应使研究对象免于遭受不适或伤害。

常用试验设计


根据研究目的和研究问题 选择适合的受试者。
将受试者随机分配到不同 的处理顺序组。
按照随机分配的处理顺序 对受试者进行实验处理。
收集实验数据，并进行统 计分析，以评估处理顺序 对实验结果的影响。
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常用试验设计
contents
目录
• 完全随机设计 • 随机区组设计 • 拉丁方设计 • 正交设计 • 交叉设计
01 完全随机设计
定义
完全随机设计是一种试验设计方法， 其中每个试验单位被随机分配到不同 的处理组，且每个试验单位被选中的 概率相等。
在完全随机设计中，试验单位之间没 有差异，仅处理组之间存在差异，因 此可以比较不同处理组之间的效果。
分析数据
对观测值进行分析，计算各因 素对试验结果的影响程度，并 得出结论。
04 正交设计
定义
正交试验设计是一种通过合理安排试验因素和水平，以最小 试验次数获得最优试验结果的方法。
它利用正交表来安排多因素、多水平的试验，通过控制试验 因素和水平，减少试验次数，提高试验效率。
适用范围
适用于多因素、多水平的试验设计，特别是当试验因素和水平数量较大时。
适用范围
适用于样本量较小、试验单位之间差 异较小的试验，例如农业、医学、生 物学等领域的研究。
当试验单位之间存在较大差异时，完 全随机设计可能会导致误差增大，此 时需要考虑其他试验设计方法。
实施步骤
选择试验单位和样本量
选择适合研究的试验单位，如动 物、植物、人等，并确定样本量。
随机化分组
将试验单位随机分配到不同的处 理组，确保每个处理组中的试验 单位数量相等。
实施步骤
排列拉丁方阵

高中通用技术学考复习必修1第4章方案的构思及方法课件


3.设问法 设问法是通过多角度提出问题,从问题中寻找思路,进而做出选择并深入开 展创造性设想的一种构思方法。设问法借助各种思维技巧,抓住事物具有 普遍意义的方面进行提问,它的主要类型有检核表法、5W2H法、和田12 动词法等。 4.仿生法 仿生法是模拟自然生物形态进行设计的方法,主要类型包括功能仿生设计、 形态仿生设计、结构仿生设计和肌理与质感仿生设计。例如:仿生技术。
3.方案的细化 设计方案的细化是一个相对专业化的设计步骤。针对方案的细化应该从 产品到制造、使用、维护等各个环节进行综合考虑,以完善方案的构思。 4.方案的呈现 一般地,呈现设计方案要说明设计思想、设计思路和设计成果。
知识点六 方案构思的方法
1.形态分析法 形态分析法是指从整体的思想出发来看待事物,把事物看成是几个功能部 分的集合,然后把整体拆成几个功能部分,分别找出能够实现每一部分功能 的所有方法,最后再将这些方法进行重新组合,根据分析评价结果最终形成 多种设计方案。它是一种产生多方案、行之有效的构思方法。 2.联想法 联想法就是由甲事物想到乙事物的思维过程。具体来说,是借助想象,把形 似的、相连的、相对的、相关的或某一点上有相通之处的事物加以联结。 例如:拔棉器的设计。 优点:利用联想法进行方案构思,不一定能使技术设计一次性成功,但它有 可能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。
解析 脚垫设计成大象耳朵造型主要是为了满足使用者的心理需求,不是 从人机关系的安全目标考虑的。
变式训练 复兴号列车上的座位指示灯如图所示,能根据车票的出售信息显示不同的 颜色。从人机关系的角度分析,该设计主要考虑了( A )
A.信息的交互 C.人的静态尺寸
B.特殊人群的需求 D.安全目标
解析 根据车票的出售信息显示不同的颜色,体现了产品与人的信息交互。 选A。

第四章自动变速器的试验与分析


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第二节换挡试验与道路试验



汽车达到最高挡后，将加速踏板完全放松，汽车的行驶速度 在阻力作用下下降，自动变速器会根据换挡规律自动降挡。 减速可以通过自由滑行或点制动来实现，当汽车速度降至某 一值时，发动机转速会出现突然上升、车速下降，即完成一 次降挡动作。 换挡时机不正确，可从液压系统和电子控制系统两方面考虑 故障原因。如节气门阀调整不当、节气门传感器故障等。 (3)加速试验 汽车加速试验主要测试自动变速器在大负荷、 大阻力工况下传递扭矩的能力。汽车正常起步后，突然踏下 加速踏板，使汽车加速行驶，观察汽车车速是否随发动机转 速增加而迅速增加。如加速过程长则可能是离合器出现打滑 等故障。
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第三节系统油压试验及分析



液压测试是依据不同挡位工作时，马伙动执行元件动作的液 压油路不同，压力也不同的原理判断液压系统是否存在故障。 当不能通过其他检查方法和道路试验来确定变速器故障的原 因时，可通过液压系统压力测试，帮助判断液压系统是否存 在故障。几乎所有液压自动变速器上都设计有液压系统测压 点，拧下测压点的螺旋油堵，接上压力表即可测量油路上的 压力。图4- 3所示为压力表的接法与测压点的位置。 通过压力测试可检查油泵、压力调节阀、节气门阀和调速机 构的工作情况，为正确分析自动变速器故障提供依据。 1.液压测试的基本操作
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第二节换挡试验与道路试验


(1)起步检验汽车起步时是汽车从静止状态改变为运动状态， 需要很大的驱动力矩。当变速器变速杆换入D挡或倒挡时， 变矩器与变速器的低速挡进入工作状态，松开驻车制动器与 行车制动器后汽车应向前蠕动。随着节气门开度增加，发动 机转速增高，汽车车速随之提高，不应有任何阻滞或冲击振 动。如出现起步无力、起步时无蠕动现象、汽车升速时间过 长等问题，应进一步对变矩器和变速器进行检查。汽车的起 步试验也可以在坡路上进行，由于需要更大的驱动力，能够 帮助判断变矩器的增扭作用。 注意:由于变矩器是依靠液体动能传递动力，只有当发动机转 速较高时才能产生较大动能，因此汽车车速提高滞后于发动 机转速属正常现象
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Ⅰ Ⅱ Ⅲ
N- N- P- K- N- K- P- K- P- N- K- P1 3 1 1 2 4 2 2 3 4 3 4 P- K- K- N- P- N- P- N- K- P - K- N2 1 4 1 4 3 3 2 3 1 2 4 N- K- P- K- P- K- N- P- N- K- P- N4 2 2 3 1 1 2 4 1 4 3 3
1. 概念： 正交设计： 是利用正交表来安排多因素试验、 分析试验结果的一种设计方法。 它从多因素试验的全部处理组合中挑选部 分有代表性的处理组合进行试验，通过对这部 分试验结果的分析，了解全面试验的情况，找 出最优处理组合。
例如， 研究氮、磷、钾肥施用量对某小麦品种 产量的影响： A因素是氮肥施用量，A1、A2、A3 ； B因素是磷肥施用量，B1、B2、B3 ； C因素是钾肥施用量，C1、C2、C3 。 这是一个3因素每个因素3水平的试验 ，各 因素的水平之间全部可能的组合有33＝27 种。
3. 局部控制：
局部控制：在试验的一个小范围内，保持除试
验处理以外的一切影响试验结果的因素要控制
相似或相同的条件下 。 局部控制的作用： 1）降低试验误差 2）正确的估计试验处理的效应值
重复
随机排列
局部控制
无偏估计试验误差
降低试验误差
正确估计处理效应
田间试验设计的三个基本原则的关系和作用
§2
顺序排列试验设计方案
缺点：缺乏伸缩性，因为重复数等于处理数；要求 一块规则平整的地形，一个试验不能分开设置，缺
乏灵活性。
4、应用范围：
一般应用在处理数在5个以上，10个以下
的试验中； 要求试验用地规则。
四、平衡不完全区组（balanced incomplete block design） 1. 设计方法
1） 设计特点： a. 各个处理的重复数相同。 b. 任意一对（两个）处理在同一区组中出现 的次数相等。
2）平衡不完全区组的条件：
r· t＝b· k r≥k 注：t：处理数 r：重复数 b：区组数 k：每 r· (k-1) ＝λ· （t-1） b≥t
个区组的小区数 λ：每对处理在同一区组
中的相遇次数
3）设计方案：（P304） 例：7位专家对7个品种的风味进行评价，每人评
价3个品种。每个品种有3人平价。
2）在标准表的基础上按随机的方法进行行间随机化 3）在行间调整的基础上， 进行列间随机化得到应用
的拉丁方表。
标准表 (1) A B C D E (3) C D E A B B C D E A
列间调整
应用方案 C A B E D E C D B A B E A D C
(2) B C D E A 行间调整 D E A B C A B C D E
A1
A2
A3
氮、磷、钾肥施用量全部试验组合 C1 C2 C3 B1 A1B1C1 A1B1C2 A1B1C3 B2 A1B2C1 A1B2C2 A1B2C3 B3 A1B3C1 A1B3C2 A1B3C3 B1 A2B1C1 A2B1C2 A2B1C3 B2 A2B2C1 A2B2C2 A2B2C3 B3 A2B3C1 A2B3C2 A2B3C3 B1 A3B1C1 A3B1C2 A3B1C3 B2 A3B2C1 A3B2C2 A3B2C3 B3 A3B3C1 A3B3C2 A3B3C3
23 52 43 31 13 32 61 21 51 53 42 22 62 11 63 12 41 33
6个处理3次重复的完全随机设计试验方案
3. 完全随机设计的优缺点 优点：
满足试验设计的3个基本原则；设计方法简
单；可以进行统计分析，且统计分析简单 。
缺点：
要求试验地能满足安排全部试验小区，且
Ⅲ
8个品种3次重复的间比法排列（ 逆向式）
2、优缺点：
优点：设计简单、方便。
缺点：处理与对照不能直接比较，不能进行 统计分析
3、应用条件：
应用在处理数较多，精度要求不高的试验 中。例如：育种试验的前期阶段
三、互比法排列（mutual contrast design）
Ⅰ Ⅱ
1 2 3 4 5 CK 7 8 9 10 11 12
5
CK
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
Ⅲ
9
10
11
12
1
2
3
4
5
CK
7
8
§3
单因素随机设计方案
一、完全随机设计
1. 设计方法：
完全随机设计是将各处理完全随机地安排到 试验小区中，每一处理的重复次数可以相等也可 以不相等。
随机化的方法：
1）抽签法：
将每个号码写到相同大小的纸片上，将纸片
叠成相同性状的纸团，充分混合后，随机的抽取
一般在地形复杂，不规则，20个左右的试
验处理中应用。
三、拉丁方设计（latin square design）
1、设计方法：
处理数＝重复数＝行数＝列数
根据处理数×重复数（处理数的平方数）将
试验地分成若干个小区，然后将应用的拉丁方设
计方案安排到各小区中。
2、设计方案
1）根据处理数查标准的拉丁方表（P25页）， 也可以人工排标准的拉丁方表。 常用拉丁方理论方案
2、优缺点：
优点：同随机区组，并且获得的信息量较
单因素随机区组多。
缺点：同随机区组，但分析较单因素随机
区组复杂。
二、裂区试验设计（split-plot design）
1、设计方法：
1）将第一个因素（A）按随机区组的方法安排
2）将第一个因素的各小区再裂分成等于第二个 因素（B）的水平数的若干个副小区，然后将B因 素的各水平随机的安排到各副小区中。
8个品种3次重复对比排列（阶梯式）
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
2. 设计的优缺点：
优点：1）处理与对照相邻，土壤肥力相似，可以
直观的进行比较，看处理是否优于对照；2）试验
安排和观察都比较方便，设计比较简单。
缺点：1）对照处理占试验用地的三分之一，土地 利用率较低；2）没有随机化，所得的数据不能进
行可靠性（统计）分析
依据试验条件确定试验参数：t r b k λ 依据参数查表得理论方案 进行区组间随机化和小区间随机化得应用方案
a、依据参数查表得理论方案： t=7 r=3 b=7 k=3 λ=1 区组（1） （2） （3） （4） （5 ） （6）（7） 1 2 4 2 3 5 3 4 6 4 5 7 5 6 1 6 7 2 7 1 3
规则的地块；
4. 应用范围：
处理数少，有规则的较大的试验用地； 在试验条件、环境、差异较大时，不宜采 用此种设计方法。
二、随机区组设计（randomized blocks
design）
1、设计方法：
根据试验地的地形土壤状况，将试验地划分成
等于重复数的区组数（重复数＝区组数）；
每个区组中容纳所有的处理（包括对照处理）；
3. 应用范围：
能在地形条件复杂，处理数较多的情况下应用。
§4
两因素随机区组设计
一、两因素随机区组设计：
1、设计方法 将两个因素的各个处理编号，然后将两个处理
的编号组合成处理组合，然后按照随机区组的方
法安排。
例如：A因素：肥料，3个水平：N P K B因素：施肥量，4个水平：1 2 3 4 12个处理组合，即：N-1 N-2 N-3 N- 4 P-1 P-2 P-3 P- 4 K-1 K-2 K-3 K- 4
各个处理在区组中只安排一次，且随机排列。
这种试验设计是一种最常用的设计方案。一般 在单因素试验中60％以上的试验采用这种方法。
2. 设计方案
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
1 3 6 5 2 10
CK
9
4
7
8
7
5
8
1
9
3
2
10
CK
4
6
肥 力 梯 度
4
2
10
CK
7
6
1
9
8
3
5
10个品种3个重复的随机区组排列
3. 优缺点：
一、对比法设计（contrast design）
1.设计特点：每一个试验处理的小区都与对
照小区相邻，在一个重复（区组）中，每个处
理是按一定的编号顺序排列的。
1 CK 2 3 CK 4 5 CK 6 7 CK 8 7 CK 8 1 CK 2 3 CK 4 5 CK 6 5 CK 6 7 CK 8 1 CK 2 3 CK 4
2. 正交设计的基本特点：
用部分试验来代替全面试验，通过对部
分试验结果的分析，了解全面试验的情况。
3. 正交设计的基本思想： 对称、稳定、平衡、整齐可比的思想。
氮、磷、钾肥施用量全部试验33＝27组合
§5
正交设计
在实际工作中 ，常常需要同时考察 3个或3个 以上的试验因素 ，若进行全面试验，则试验的规 模将很大 ，往往因试验条件的限制而难于实施 。 正交设计是安排多因素试验 、寻求最优处理组 合的一种高效率试验设计方法. 所以，正交设计是一种研究多因素试验中选 择部分处理组合的设计方法 。
一、正交设计的基本思想
优点：1）设计简单、统计分析简单；
2）富于伸缩性（单因素、多因素试验都可以
使用）；
3）能提供无偏的误差估计，并有效地减少单 向的肥力差异，降低误差； 4）对试验地要求不严格，必要时不同的区组 可以分散设置在不同的地段；
5）缺区可以补充。
缺点：
不能安排太多的处理；
只能控制一个方向的土壤差异。
4. 应用范围：
即可。
2） 随机数表法：（表见P351） a. 将页码编号，随机抽取一页； b. 根据编号的大小确定用几位数；