试验设计与统计第一章 绪论 ppt课件

试验设计与统计试验设计与统计 试验设计与统计分析是食品科学相关试验设计与统计分析是食品科学相关 专业的重要课程之一，掌握食品科学研专业的重要课程之一，掌握食品科学研 究和生产中常用的试验设计基本方法和究和生产中常用的试验设计基本方法和 试验结果的统计分析方法，为今后的科试验结果的统计分析方法，为今后的科 研、工作提供正确的思想方法，较为科研、工作提供正确的思想方法，较为科 学的数据处理方法，也为专业课的学习学的数据处理方法，也为专业课的学习 打下基础打下基础 理解并能应用统计思想 熟练掌握常用方法：假设检验、方差分析、 回归分析、试验设计等 了解其他统计方法的适用范围、限制条件等 基本要求 高效率利用课堂 独立完成作业 多动脑，多问题 记忆：理解基础上记忆 学习方法： 教学方法：课堂讲授和作业 要求： 了解：基本原理 熟练掌握：常用试验方法 常用的统计分析方法 计算机的使用 本门课程的主要内容及框架结构本门课程的主要内容及框架结构 食品试验设计与统计分析食品试验设计与统计分析 数理统计分析数理统计分析 试验设计试验设计 常用统计软件简介常用统计软件简介 统计资料的整理与分析统计资料的整理与分析 理论分布与抽样分布理论分布与抽样分布 统计假设检验与参数估计统计假设检验与参数估计 方差分析方差分析 回归分析回归分析 试验设计基础试验设计基础 全面试验设计全面试验设计 正交试验设计正交试验设计 均匀试验设计均匀试验设计 回归正交试验设计回归正交试验设计 Excel、SAS、SPSS 第一章第一章 绪绪 论论 下一张 主 页 退 出 上一张 疫苗是否有效 吸烟是否有害 考试合格率是多少 新配方是否优于旧的 流行病是否增加 男生身高与女生的差异 几个典型的问题 共同特点 信息不完全：不能取得全部资料 结果不确定 为了推动科学的发展，常常要进行科学研究为了推动科学的发展，常常要进行科学研究 。进行科学研究离不开调查或试验。进行科学研究离不开调查或试验 。 进行调查或试验必须解决两个问题：进行调查或试验必须解决两个问题： （1 1）如何合理地进行调查或）如何合理地进行调查或试验设计试验设计 ； （2 2）如何科学地整理、分析所收集的具有变）如何科学地整理、分析所收集的具有变 异的数据资料异的数据资料 ，揭示出隐藏在其内部的规律性。，揭示出隐藏在其内部的规律性。( ( 生物统计）生物统计） 下一张 主 页 退 出 上一张 试验设计：以最小的代价获得所需的 正确的知识和结论 统计分析：从不完全的信息中取得正 确的知识的一系列技巧和技术 1试验设计与统计分析概述 1.1试验设计与统计分析食品科学研究中的应用 广义：试验研究的课题设计，指整个试验计划的拟定。 调查设计定义 狭义：指试验单位的选取、重复数目的确定、试验单位 的分组和试验处理的安排。 广义：指整个调查计划的制定。 狭义：指抽样方法的选取，抽样单位、抽样数目的 确定等内容。 试验设计定义 第一章 绪论 1试验设计与统计分析概述 1.1试验设计与统计分析食品科学研究中的应用 首先必须解决的问题是：如何合理地进行调查或试验设计。 在食品科学研 究中的应用 第二个问题是：如何科学地整理、分析所收集的具有变异的资料 ，揭示出隐藏在内部的规律。 提供试验或调查设计的方法。 提供整理、分析资料的方法。 调查或试验 科学研究与科学试验 自然科学 理论科学 实验科学 抽样调查 科学试验 一、科学研究的基本过程和方法 科学研究的基本过程 (1) 对所研究的命题形成一种认识或假说； (2)根据假说所涉及的内容安排相斥性的试验或抽样调查 ； (3)根据试验或调查所获的资料进行推理，肯定或否定或 修改假说，从而形成结论，或开始新一轮的试验以验证修改 完善后的假说，如此循环发展，使所获得的认识或理论逐步 发展、深化。 形成假说试验验证结论 科学研究的基本方法 1. 选题：创新、探新。自选或由资助者出题； 2. 文献：科学的发展具有积累性； 3. 假说：通过已知的了解，分析得到初步的概念， 提出假说 4. 假说的检验 ：对假说进行推理，分直接检验和间 接检验，证实或否定假设 5. 试验的规划与设计 ：围绕检验假说而开展的试验 需进行全面仔细规划和设计 统计分析最重要的内容是 差异显著性检验，即统计假设检验 。 通过抽样调查或控制试验，获得的是具有变异的资料。 那么产生变异的原因是什么？是由于处理间（例如不同原 料、不同工艺、不同配比间）的实质性差异所引起的，还 是由于无法控制的偶然因素所引起的？ 显著性检验的目的就在于承认并尽量排除这些无法控制的 偶然因素的干扰，将处理间是否存在本质差异揭示出来。 下一张 主 页 退 出 上一张 t 检验主要用于检验两个处理平均数差异是 否显著； 方差分析主要用于检验多个处理平均数间差 异是否显著（F检验）； x 检验 主要用于由质量性状得来的次数 资料的显著性检验等。 下一张 主 页 退 出 上一张 显著性检验的方法很多，常用的有：显著性检验的方法很多，常用的有： 统计分析的另一个重要内容是相关分析与回归分 析。通过对资料进行相关、回归分析，可以揭示 出试验指标或性状间的内在联系，为食品新产品 的研制开发、产品质量的预测和控制提供理论依 据。 下一张 主 页 退 出 上一张 还有一类统计分析方法： 不考虑资料的分布类 型 ， 也不事先 对有关 总体参数进行估计，这 类统计分析方法叫非参数检验法。非参数检验 法计算简便。当通常的检验方法对某些试验或 调查资料无能为力时，非参数检验法是比较好 的统计方法。 下一张 主 页 退 出 上一张 相关分析与回归分析 非参数检验法 差异显著性检验，即统计假设检验。 统计分析 1.2 试验设计与统计分析学发展概况 古典记录统计学阶段 近代描述统计学阶段 拉普拉斯贡献 高斯贡献 发展了概率论的研究 推广了概率论在统计中的应用 明确了统计学的大数法则 进行了大样本推断的尝试 建立最小二乘法 发现高斯分布 高登的贡献 K.泊松分布 变异数据的处理 对统计学的贡献（变异,相关法,回归） 初创生物统计学 分布曲线的选配 卡方检验的提出 回归与相关的发展 1.2 试验设计与统计分析学发展概况 现代推断统 计学阶段 哥赛特的t检验 与小样本思想 费雪的统计理 论与方法 学生t检验 相关系数的概率误差 无限总体概率估算表 平均误差与标准误差的计算方法 通用方法论 假设无限总体 泊松分布应用的样本误差 为小样本理论建立了基础 抽样分布 方差分析 试验设计 随机化原则 发明了一些列 的试验设计包 括混杂设计和 不完全区组设 计等。 2.1 我国食品工业的发展概况 2 食品科学试验的特点与要求 我国营养失调和营养不良问题，大力发展农畜产品 小作坊、小厂房、初级加工阶段 许多国家都将食品政策纳入国家政策考虑 食品产业在国际上是一个大