N农业科研-第三章2.pptVIP

* * 第三章 研究方案与试验设计技术 第一节 试验方案的确定 第二节 试验误差及其控制 第三节 试验设计的基本原则 第四节 试验设计的分类 第五节 常用设计 第三节 试验设计的基本原则 设计的目的：减少误差，提高精确度，能用统计的手段，从结果中分离出误差，并对其正确估计 第三节 试验设计的基本原则 一、试验设计（总体规划）的一般原则 二、试验设计（控制误差）三原则 一、试验设计（总体规划）的一般原则 科学探究中解决问题的过程一般包括以下内容： 1、选题：所从事的本项实验的课题源于对某一自然现象的观察、认识、分析。 2、假设：即对可见现象提出一种可检测的解释，根据其认识进行假设； 3、预期结果：在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。如果预期没有实现，则说明假设不成立，如果预期得到实现，则假设成立。 然后根据研究目的和提出的假设，具体设计试验方法、步骤等，在方法与步骤设计中，必须遵循以下几条原则： 1、科学可行性原则 科学性指实验目的要明确，实验原理要正确，试验材料和试验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其它学科领域的基本原则。 选题必须有依据，要符合客观规律，科研设计必须科学，符合逻辑性。 在试验设计时，要根据原理或者理论来假定结果，从试验实施到试验结果的产生，都实际可行。 要考虑到试验材料要容易获得，试验装置简单，试验药品较便宜，试验操作较简便，试验步骤较少，试验时间较短。 生物学实验中，一种生命现象的发生往往有其复杂的前因后果，要从不同角度全面地分析问题才符合科学性的基本原则。 2、对照与均衡性原则 试验中的无关变量很多，必须严格控制，要平衡和消除无关变量对试验结果的影响，对照的设计是消除无关变量影响的有效方法。 同一种试验结果可能会被多种不同的试验因素所引起，如果没有严格的对照试验，即使出现了某种预想的实验结果，也很难保证该试验结果是由某因素所引起的，这样就使得所设计的试验缺乏应有的说服力。 处理因素效应的大小，重要的不是其本身，而是通过对比后得出的结论，消除和减少试验误差，才能有效地排除其它因素干扰结果的可能性，才能使设计显得比较严密。 3、随机性原则 随机是指分配于试验各组对象（样本）是由试验对象的总体中任意抽取的，即在将试验对象分配致各试验组或对照组时，它们的机会是均等的。 如果在同一试验中存在数个处理因素（如先后观察数种药物的作用），则各处理因素施加顺序的机会也是均等的。 通过随机化，一是尽量使抽取的样本能够代表总体，减少抽样误差；二是使各组样本的条件尽量一致，消除或减少组间人为的误差，从而使处理因素产生的效应更加客观，便于得出正确的试验结果。? 4、可重复性原则 同一处理在试验中出现的次数称为重复。重复的作用有二，一是降低试验误差，扩大试验的代表性；二是估计试验误差的大小，判断试验可靠程度。 重复、对照、随机是保证试验结果准确的三大原则。任何试验都必须有足够的试验次数才能判断结果的可靠性，设计试验只能进行一次而无法重复就得出“正式结论”是草率的。 二、试验设计（控制误差）三原则 重　复 随机排列 试验误差的无偏估计 局部控制 降低试验误差 田间试验设计三原则关系示意图 杨洪强(山东农业大学园艺学院) （一）重复 试验中同一处理安排时小区数（同一片理出现的次数） 作用： 1、估测误差： 杨洪强(山东农业大学园艺学院) 2、减少误差，提高精度： 3、重复次数增多可增加代表性： 多点、多次、多株、多地块 杨洪强(山东农业大学园艺学院) （二）随机化排列 试材的安排和处理顺序完全由机会决定，排除人类意识干扰 1、随机化是统计分析的要求 所有统计公式都是在随机的假设前提下推导出来的，只有随机进行的事件，结果才符合正态分布。 2、消除系统误差，把系差变为随机误差，便于统计分析 把难以估测和克服的系差转为随差，用统计方差控制误差， Xij= ?x + αi+βj + e 随机不是随意，可采用抽签、随机表或计算机随机函数 杨洪强(山东农业大学园艺学院) 杨洪强(山东农业大学园艺学院) （三）局部控制 分段分区控制非处理因素的干扰，把大范围划小，把误差控制在一定范围内，使每个处理在条件相对一致的重复内均匀分布： 划分区组：同一地块里包括各小区（处理） 同一类植株安排各小区（处理） 山地：山上（区组1）安排处理A、B、C——重复1