试验误差及其控制途径
四 4、控制田间试验误差的途径 田间试验过程中引起差异的外界因素主要是土 壤差异造成的，通常采用以下措施来降低由于土 壤差异引起的试验误差： ➢选择肥力均匀的试验地
➢试验中采用适当的小区技术
➢精心选择合适的试验单位
➢应用合理的试验设计
四
试验误差及其控制途径
5、试验地的土壤肥力差异
二
试验设计的基本概念
基本概念
二 1、试验指标（index variable）
在一项试验中，试验指标是根据试验目的而选 定的，不同的试验目的选用不同的试验指标。
例如：在考察不同土壤条件对植物地上生物量 的影响时，地上生物量是试验指标；在考察不同 施肥配方对小麦产量的影响时，小麦产量是试验 指标。
基本概念
(2)土壤肥力均匀，地势平坦。 (3)位置适当，避开树木、高大建筑物、交
通要道、容易受人畜禽糟蹋的地方。
试验误差及其控制途径
四 7、室内试验设计的误差来源
➢试验材料 （质量、纯度不一致、不同批次产品） ➢试验仪器和设备 （精度、磨损、未校正） ➢试验环境条件 （温度、湿度、气压等） ➢试验操作 （操作人员的习惯、素质和经验）
试验设计与科学实验的关系
试验计划与设计 试验组织与实施 结果整理与分析
试验结论 成果展示
提出数据的获取方法 收集数据 加工数据 归纳与推论 编制图表
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四
试验误差及其控制途径
四
试验误差及其控制途径
1、试验误差的概念
试验测量值（观察值）与理论真值（客观存在的准 确值）间的差异。 • 偶然性误差：由于偶然性因素或其他不可控制的环 境条件造成的观测值偏离处理真值的部分。 • 系统误差：在一次试验中某个处理ห้องสมุดไป่ตู้某几个处理的 观测值重复定向出现偏高或偏低的现象。
基本概念
二 2、试验因素（factor）
在试验设计中可能对试验指标产生影响的条件 称为试验因素。
例如：在考察不同土壤条件对植物地上生物 量的影响时，土壤坚实度、土壤水分、土壤质地 等，这些都是影响地上生物量的因素。
定量因素：取值可以在某一区间内连续变化。 定性因素：只能取有限个类别。
基本概念
二 3、因素水平（level of factor）
五
试验设计的基本原则
试验设计的基本原则
五
➢进行试验设计的目的，在于减少试验误差， 提高试验的准确度和精确度，使研究人员能 从所开展的获得无偏的处理平均值以及实验 误差的估计量从而能进行正确而有效的比较。
➢为了有效地控制和降低试验误差，田间试验 设计必须遵循下面三条基本原则:
重复（repetition）
试验设计基本知识
目录
一 试验设计的基本知识 二 试验设计的基本概念 三 试验设计的基本要求 四 试验误差及其控制途径 五 试验设计的基本原则
一
试验设计的基本知识
一
试验设计基本知识
➢试验设计（experimental design）是进行生 物学研究的重要工具。
➢常用的试验设计有对比设计（邻比设计和 间比设计）、随机区组设计、拉丁方设计、 裂区设计和正交设计等。
例如：三因素三水平试验共有3×3×3=27个处理。
三
试验设计的基本要求
三
试验设计基本要求
➢ 田间试验的基本要求：
•试验目的明确； •试验条件要有代表性； •试验结果要可靠； •试验结果具有重演性。
➢室内试验的基本要求：
•实验方案设计合理； •室验仪器操作精细； •能够采用相应的统计方法对实验结果进行分析。
随机（random）
局部控制（local control）
试验设计的基本原则
五 重复原则
重复次数即试验中同一处理种植的小区数。
➢重复的作用 （1）估计试验误差 （2）降低低试验误差，提高试验精确度
➢重复次数的确定 田间试验：3-4次为宜 室内试验：5-6次为宜
试验设计的基本原则
五 随机排列原则
随机排列是指一个处理或处理组合被安排在 哪一个试验小区靠随机方法确定，而不受人的主 观影响。
➢土壤肥力差异的测定
测定方法：空白试验
➢土壤肥力差异产生
1、土壤在形成过程中造成的差异 2、土壤利用过程中造成的土壤肥力差异
➢土壤肥力差异的种类
1、趋向式肥力差异 2、斑块式肥力差异
➢减少土壤差异的措施
1、均地播种或绿肥掩青 2、试验地轮换使用
试验误差及其控制途径
四 6、试验地的选择
(1)要有代表性，能够代表将来准备推广试 验结果地区的自然条件和生产条件。
试验误差及其控制途径
四 8、室内试验误差控制途径
➢选择纯合一致的试验材料 ➢改进操作管理制度，使之标准化 ➢精心选择试验单位 ➢采用合理的试验设计
试验误差及其控制途径
四 9、试验误差特点
➢小误差比大误差出现机会多 ➢正负误差出现的次数近似相等 ➢当试验次数足够多时，误差的平均值趋 向于零 ➢可以通过增加试验次数减小试验误差 ➢随机误差不可完全避免
二 1、试验指标（index variable）
➢ 试验指标可分为两类：定量指标和定性指标 定量指标：可以用数量表示的指标。如干草产
量、土壤PH值等。 定性指标：不能用数量表示的指标。如玉米
品种，牧草适口性等。
➢ 试验设计中根据试验目的的不同，可以选择一 个试验指标，也可以同时选择多个试验指标，前 者称为单指标试验，后者成为多指标试验。
➢随机排列的作用 （1）避免系统误差 （2）随机排列与重复相结合可以获得无偏 的试验误差估计。
➢随机排列的方法 随机数字表法、抽签法
试验设计的基本原则
五 局部控制原则
局部控制是指分范围分地段控制非处理因素， 使这些非处理因素对处理的影响能够最大限度趋 向一致。
➢局部控制的作用 可有效降低由于试验地肥力差异而引起
（1）衡量处理的优劣。（2）估计和矫正试验单位的差异。
A
CK
B
C
CK
D
D
CK
C
B
CK
A
对照顺序排列
C
E
CK
A
D
B
D
C
A
E
B
CK
对照随机排列
试验设计的基本原则
五
➢在室内进行科学实验时，试验设计应遵循 以下原则:
•对照性原则：试验中设立对照组。 •单因素变量原则：控制其他因素不变，只改变其 中某一个变量，观察其对实验结果的影响。 •平行重复原则：控制某种因素的变化幅度在同样 条件下重复实验，观察其对实验结果的影响程度。
在试验设计中，为考察试验因素对试验指标的 影响情况，要使试验因素处于不同的状态，把试 验因素所处的不同状态称为因素的水平。
例如：反应温度是因素A，它的取值范围是 100-200℃，在此范围内若选择150℃、165℃、 180℃处做试验，则这些温度称为因素A的水平。
基本概念
二 4、试验处理（level of factor） 试验处理是指各试验因素的不同水平之间的联 合搭配。因此，试验处理也叫因素的水平组合或 组合处理。 （处理的多少等于参加试验各因素各水平的乘积）
任何的试验结果都可以表示两部分之和，即
X=m+e m: 被控因素对试验指标的影响之和。（常量） e: 试验中未加控制的因素对试验指标的影响之和，也
称为试验误差。（随机变量） X: 试验数据（随机变量）
试验误差及其控制途径
四 3、田间试验的误差来源
➢试验材料固有的差异 ➢试验时农事操作和管理技术的不一致所 引起的差异。 ➢进行试验时外界条件的差异
注意：系统误差多数是由人为主观因素造成的，所以 系统误差是可以消除的。而随机误差是不可以消除的， 但是我们只要了解试验误差的来源并采取相应的措施， 就可以降低试验误差，从而达到提高试验精确度和准 确度的目的。
四
试验误差及其控制途径
2、试验数据结构
在试验研究中，所获得的试验结构（数据）总是有差 异的，即使在同一条件下进行试验，所得的试验数据也 不完全一样。
试验设计的基本原则
五 试验小区的面积 ➢小区的形状 ➢长方形小区的长宽比：3-10:1
注意： 当土壤肥力呈梯度变化时，小
区的方向必须使长的一边与肥力 变化方向平行，区组方向与肥力 梯度方向垂直。 边际效应较大时，采用方形小区 小区更有利。
五
试验设计的基本原则
对照原则
对照是处理的比较标准，以CK（check）表示。
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➢试验设计也可分为田间试验设计和室内科 学实验试验设计。
一
试验设计基本知识
➢田间试验的研究对象和材料是生物体本 身，由农作物或其他生物体本身的反应来 直接检测试验的效果。田间试验是在开放 的自然条件下进行的因而田间试验环境条 件的差异易导致试验误差的产生。
➢室内科学实验是研究者通过大量实验来 检验一个理论或证实一种假设而进行的一 系列操作。
的试验误差，提高试验的准确性。
试验设计的基本原则
五 局部控制原则
➢局部控制方法
将试验地划分成等于
重复数的区组，各处理
高
在一个区组内只出现一
次，区组内的小区数等
于处理数。
注意：划分区组时应使