随机区组试验设计与分析实用教案

1、本章学习目的本章学习目的(md)(md)与要求与要求 掌握完全随机试验(shyn)设计方法，能熟练运用专业知识划分区组 掌握随机区组试验(shyn)设计及统计分析方法 进一步理解掌握方差分析方法 随机区组缺值估计及其统计分析第1页/共80页第一页，共80页。完全随机化试验设计:是将每个研究对象随机地分配到各个对照组或各处理组中的一种试验设计方法。第2页/共80页第二页，共80页。完全完全(wnqun)(wnqun)随机试验设计的随机试验设计的优缺点优缺点主要优点：（1）设计容易，处理数与重复数都不受限制，适用于实验条件、环境、试验动物差异较小的试验。（2）统计分析简单，无论所获得的试验资料各处

2、理重复数相同与否，都可采用t检验或方差分析法进行统计分析。（如果是两个水平之间的对比则采用t检验的方法，如果是多个处理间的水平对比则采用方差分析的方法。）主要缺点：（1）由于未应用试验设计三原则中的局部控制原则，非试验因素的影响(yngxing)被归入试验误差，试验误差大，试验的精确性较低；（2）在试验条件、环境、试验动物差异较大时，不宜采用此种设计方法。第3页/共80页第三页，共80页。1、单因素(yn s)完全随机设计（对比试验）第4页/共80页第四页，共80页。本试验本试验(shyn)(shyn)中，水平数中，水平数m m3 3，重复，重复r=5r=5，共进行，共进行3 35 51515

3、次试验次试验(shyn)(shyn)。 此此1515次试验次试验(shyn)(shyn)先做哪一个呢？先做哪一个呢？现在采用查随机数字表确定试验顺序现在采用查随机数字表确定试验顺序 （1 1）对所有试验编号）对所有试验编号 （2 2）确定读取随机数字的起始点，并读取相应数目的随机数字。）确定读取随机数字的起始点，并读取相应数目的随机数字。（3 3）根据随机数字的大小确定试验的先后顺序。）根据随机数字的大小确定试验的先后顺序。试验的先后顺序必须随机确定。随机化方法可采用抽签的方法，也试验的先后顺序必须随机确定。随机化方法可采用抽签的方法，也可用随机数字表确定试验顺序。可用随机数字表确定试验顺序。

4、 第5页/共80页第五页，共80页。第6页/共80页第六页，共80页。第7页/共80页第七页，共80页。本试验有四个水平，分为四组。由于每个组要求有本试验有四个水平，分为四组。由于每个组要求有2020只（雌鼠只（雌鼠1010只，雄鼠只，雄鼠1010只），总计需要只），总计需要(xyo)(xyo)有有4040只雌鼠和只雌鼠和4040只雄鼠。现在只雄鼠。现在要将其分配到四个组中。要将其分配到四个组中。（1 1）先将）先将4040只雌鼠按体重只雌鼠按体重(tzhng)(tzhng)编号为编号为l l4040；（2 2）再从随机表中随机指定某行某列，比如从随机数字表中的第）再从随机表中随机指定某行某列

5、，比如从随机数字表中的第1010行第行第6 6列列0909开始向右读取开始向右读取4040个个2 2位数。位数。 如何分配这如何分配这4040只雌鼠和只雌鼠和4040只雄鼠呢？只雄鼠呢？分配可按照完全随机化的方法进行。分配可按照完全随机化的方法进行。第8页/共80页第八页，共80页。（3 3）查表得随机数据）查表得随机数据(shj)(shj)，0909，4747，2727，9696，5454，4949，1717。依次录入动物编号下。依次录入动物编号下。 （4 4）然后用）然后用4 4去除每个随机数字，将余数去除每个随机数字，将余数1 1，2 2，3 3，4(4(除尽时，余除尽时，余数为数为4)

6、4)置于相应随机数字下，相同余数对应的动物编号入同一组；置于相应随机数字下，相同余数对应的动物编号入同一组；若各组正好若各组正好1010只，分组完毕，否则再随机调整只，分组完毕，否则再随机调整(tiozhng)(tiozhng)，直至，直至各组均为各组均为1010只。只。 第9页/共80页第九页，共80页。（5 5）假定初次分组的结果是：）假定初次分组的结果是：A1A11111，A2A21010，A3A31212，A4=7A4=7。这就需要从。这就需要从A1A1，A3 A3 组中分别组中分别(fnbi)(fnbi)随机取出随机取出1 1只和只和2 2只大鼠调整到只大鼠调整到A4A4组去。组去。

7、 方法方法(fngf)(fngf)是：再顺次读取是：再顺次读取3 3个随机数字，如个随机数字，如5555，2323，6464；再将；再将5555除以除以1111，2323除以除以1212，6464除以除以1212，余数分别是，余数分别是1111，1111和和4 4，这就意味着把，这就意味着把A1A1组中的第组中的第1111个对应个对应的大鼠和的大鼠和A3A3组中第组中第1111和第和第4 4个对应的大鼠取出调整到个对应的大鼠取出调整到A4A4组中去，最终每组组中去，最终每组1010只雌只雌性大鼠。性大鼠。 对于另对于另4040只雄性大鼠也如此分组，而后只雄性大鼠也如此分组，而后(r hu)(r

8、 hu)将将4 4组雌鼠和组雌鼠和4 4组雄鼠随机组合组雄鼠随机组合成成4 4组，每组组，每组2020只大鼠，雌雄各只大鼠，雌雄各1010只。这只。这4 4组动物分别随机接受组动物分别随机接受A1A1，A2A2，A3A3，A4A4处理即可。处理即可。 第10页/共80页第十页，共80页。 2、两因素(yn s)完全随机设计 因素因素(yn s)A(yn s)A与与B B的的a ab b个水平组合各重复个水平组合各重复n n次，进行试验时，这次，进行试验时，这a ab bn nN N次试验的先后顺序完全按随机方式确定，这就是两因素次试验的先后顺序完全按随机方式确定，这就是两因素(yn s)(yn

9、 s)等重复完全随机设计方法。等重复完全随机设计方法。 第11页/共80页第十一页，共80页。 本项研究(ynji)共计有9个组合。重复2次，共需18次试验。这18次试验的先后顺序完全按随机方式确定。 第12页/共80页第十二页，共80页。随机(su j)区组试验设计是一种随机(su j)排列的完全区组的试验设计。其方法是：第13页/共80页第十三页，共80页。第14页/共80页第十四页，共80页。第15页/共80页第十五页，共80页。第16页/共80页第十六页，共80页。按方案按方案(fng n)(fng n)，在甲机上最先出，在甲机上最先出1 1个个25kg25kg揉碎叶安排第二水平揉碎叶

10、安排第二水平A2A2，即发酵时间为，即发酵时间为50min50min；接着出来的第二个；接着出来的第二个25kg25kg揉碎叶安揉碎叶安排第五个水平排第五个水平A5A5，即发时间，即发时间120min120min；余类推。照此方案余类推。照此方案(fng n)(fng n)操作就可完成本试验全部实施工作。操作就可完成本试验全部实施工作。 第17页/共80页第十七页，共80页。随机区组试验设计(shj)在安排多因素试验时第18页/共80页第十八页，共80页。第19页/共80页第十九页，共80页。第20页/共80页第二十页，共80页。 2 2、设计、设计(shj)(shj)特点特点第21页/共80

11、页第二十一页，共80页。第22页/共80页第二十二页，共80页。第23页/共80页第二十三页，共80页。第24页/共80页第二十四页，共80页。 1 1、单因素试验、单因素试验(shyn)(shyn)结果结果的方差分析的方差分析第25页/共80页第二十五页，共80页。第26页/共80页第二十六页，共80页。.1X.2X.3X.4X.5X第27页/共80页第二十七页，共80页。矫正数 总离均差(jn ch)平方和 =(25.62+24.42+21.22)-13390.3125=138.1975处理间离均差(jn ch)平方和 =1/4(100.92+109.82+85.02)-13390.312

12、5=128.475 处理内平方和 总自由度 处理间自由度 处理内(误差项)自由度 3125.13390)54/(5 .517/22.nkXCCXSSijT2CXnSSit2./17225. 9475.1281975.138tTeSSSSSS191541 nkdfT4151 kdft15419) 1(nkdfdfdftTe第28页/共80页第二十八页，共80页。/tMSeMS第29页/共80页第二十九页，共80页。403. 0465. 021nMSSexxxdfKaaSSSRLSRe),(第30页/共80页第三十页，共80页。表表3-9 3-9 多重比较多重比较(bjio)(bjio)时的时的L

13、SRLSR值值第31页/共80页第三十一页，共80页。第32页/共80页第三十二页，共80页。与前面的单因素试验不同之处是多了一个区组。与前面的单因素试验不同之处是多了一个区组。随机随机(su j)(su j)区组试验结果的统计分析，可将处理看作区组试验结果的统计分析，可将处理看作A A因素，区组看作因素，区组看作B B因素，因素，其剩余部分则为试验误差。其剩余部分则为试验误差。 假设假设(jish)(jish)试验有试验有k k个处理，个处理，n n个区组，则其自由度和平方和的分解式如个区组，则其自由度和平方和的分解式如下：下： 总自由度总自由度= =区组自由度区组自由度+ +处理自由度处理

14、自由度+ +误差自由度误差自由度 第33页/共80页第三十三页，共80页。edfrdftdfTdfeSSrSStSSTSS 总平方和总平方和= =区组平方和区组平方和+ +处理处理(chl)(chl)平方和平方和+ +试验误试验误差平方和差平方和 第34页/共80页第三十四页，共80页。第35页/共80页第三十五页，共80页。第一步，资料(zlio)整理第36页/共80页第三十六页，共80页。 第二步，计算(j sun)各项平方和及自由度22911.9839 605.123 7TCnk222245.4844.7342.2123.30TSSxCC2222304.81305.04302.130.7

15、57rrTSSCCk62.1412.39605378.12637.12946.1342222CnTSStt23.300.75 14.627.93eTrtSSSSSSSS第37页/共80页第三十七页，共80页。 第二步，计算(j sun)各项平方和及自由度201731 kndfT2131 kdfr6171 ndft12)17)(13()1)(1(nkdfe第38页/共80页第三十八页，共80页。 第三步，列出方差分析表，并作F检验(jinyn)第39页/共80页第三十九页，共80页。 第四步，多重比较(bjio)47. 0366. 0nMSSEeaaLSRSESSR第40页/共80页第四十页，共

16、80页。第41页/共80页第四十一页，共80页。第42页/共80页第四十二页，共80页。第43页/共80页第四十三页，共80页。第44页/共80页第四十四页，共80页。第45页/共80页第四十五页，共80页。3645.2054547 .20222 rkxC 09255.593645.20540 .131 .117 .112222CxSSijT第46页/共80页第四十六页，共80页。4335.103645.205456 .565 .5012212CxkSSrjr3141 rdfr8090. 24335.106830.469255.59rtTeSSSSSSSS123419rtTedfdfdfdfk

17、itCxrSS12226830.463645.2054447.91 .4614151 kdft第47页/共80页第四十七页，共80页。6708.114683.46tttdfSSMS2341. 012809. 2eeedfSSMS85.492341. 06708.11etMSMSF变异来源变异来源SSSSdfdfMSMSF F显著性检验显著性检验区组间区组间10.433510.43353 3处理间处理间46.683046.68304 411.670811.670849.8549.85* *F F0.050.05（4 4，1212）= 3.26= 3.26误差误差2.80902.809012120

18、.23410.2341F F0.010.01（4 4，1212）= 5.41= 5.41总变异总变异59.925559.92551919第48页/共80页第四十八页，共80页。第49页/共80页第四十九页，共80页。)(*ejidfaxxatSLSDrMSSexxji23421. 042341. 02jixxS745. 0179. 23421. 005. 0LSD045. 1055. 33421. 001. 0LSD第50页/共80页第五十页，共80页。第51页/共80页第五十一页，共80页。),(ejidfKaxxaSSRSLSR2419. 042341. 0rMSSexxji第52页/共8

19、0页第五十二页，共80页。第53页/共80页第五十三页，共80页。第54页/共80页第五十四页，共80页。第55页/共80页第五十五页，共80页。第56页/共80页第五十六页，共80页。kbiAijjBAB)(第57页/共80页第五十七页，共80页。第58页/共80页第五十八页，共80页。eAAMSMSF eBBMSMSF eBABAMSMSF 第59页/共80页第五十九页，共80页。第60页/共80页第六十页，共80页。第61页/共80页第六十一页，共80页。第62页/共80页第六十二页，共80页。第63页/共80页第六十三页，共80页。3611.213134327722 rabxC6389

20、.573611.21317668222212 CxSSrabT3513431 rabdfT5556. 33611.213134958795122212 CxabSSrkr2131 rdfT第64页/共80页第六十四页，共80页。3056.483611.21313221923122212 CxrSSabijT111341 abdft2222211607465782131.361122.52783 3aAiSSxCrb鬃+=-=-=3141 adfA2131 bdfB62311 BAtBAdfdfdfdf7777. 55556. 33056.486389.57 rtTeSSSSSSSS222113

21、5 rtTedfdfdfdf7222.183611.2131431028194122212CxraSSbjB48.305622.5278 18.72227.0556A BtABSSSSSSSS=-=-=第65页/共80页第六十五页，共80页。第66页/共80页第六十六页，共80页。jxixedfaaStLSD )(rbMSSejxix2 819. 2332626. 02第67页/共80页第六十七页，共80页。50. 0074. 22416. 005. 0 LSD68. 0819. 22416. 001. 0 LSD ix ix ix第68页/共80页第六十八页，共80页。rbMSSex xed

22、fKaaSSSRLSR),( 1479. 0432626. 0 xS93. 2)22,2(05. 0 SSR99. 3)22,2(01. 0 SSR43. 093. 21479. 005. 0 LSR59. 099. 31479. 001. 0 LSR08. 3)22,3(05. 0 SSR17. 4)22,3(01. 0 SSR46. 008. 31479. 005. 0 LSR62. 017. 41479. 001. 0 LSR第69页/共80页第六十九页，共80页。添加剂添加剂 均值均值 jx jx- -6.756.75 jx- -7.837.83 B B3 3 8.508.50 1.7

23、5*1.75* 0.67*0.67* * B B1 1 7.837.83 1.08*1.08* B B2 2 6.756.75 第70页/共80页第七十页，共80页。jxixedfaaStLSD )(rMSSejxix2 第71页/共80页第七十一页，共80页。4184. 032626. 02 jxixS87. 0074. 24184. 005. 0 LSD18. 1819. 24184. 001. 0 LSD第72页/共80页第七十二页，共80页。第73页/共80页第七十三页，共80页。第74页/共80页第七十四页，共80页。B B1 1添加剂添加剂B B2 2添加剂添加剂B B3 3添加剂

24、添加剂配配方方显著性显著性配配方方显著性显著性配配方方显著性显著性0.050.050.010.010.050.050.010.010.050.050.010.01A A2 29.009.00a aA AA A2 27.677.67a aA AA A3 39.679.67a aA AA A1 17.677.67b bB BA A3 37.677.67a aA AA A2 29.339.33a aA AA A3 37.337.33b bB BA A1 16.336.33b bB BA A1 17.677.67b bB BA A4 47.337.33b bB BA A4 45.335.33c cB

25、BA A4 47.337.33b bB B第75页/共80页第七十五页，共80页。第76页/共80页第七十六页，共80页。处理处理评分评分-5.33-5.33-6.33-6.33-7.33-7.33-7.33-7.33-7.33-7.33-7.67-7.67-7.67-7.67-7.67-7.67-7.67-7.67-9.00-9.00-9.33-9.33A A3 3B B3 39.679.674.344.34* * *3.343.34* * *2.342.34* * *2.342.34* * *2.342.34* * *2.002.00* * *2.002.00* * *2.002.00*

26、* *2.002.00* * *0.670.670.340.34A A2 2B B3 39.339.334.004.00* * *3.003.00* * *2.002.00* * *2.002.00* * *2.002.00* * *1.661.66* * *1.661.66* * *1.661.66* * *1.661.66* * *0.330.33A A2 2B B1 19.009.003.673.67* * *2.672.67* * *1.671.67* * *1.671.67* * *1.671.67* * *1.331.331.331.331.331.331.331.33* * *A A1 1B B1 17.677.672.342.34* * *1.341.34* * *0.340.340.340.340.340.340.000.000.000.000.000.00