第1章试验设计与数据处理-绪论

食品试验设计

与分析

沈阳农业大学食品学院程玉来2011.8.20

第一章绪论试验（实验）：根据一定目的，运用必要的手段，在人为控制的条件下，观察研究事物本质和规律的一种实践活动。设计：①根据一定目的要求，预先制定方案、图样等的一系列过程。②在有限的时空内，在特定的物质条件下，人们为满足一定需求而进行的一种创造性思维活动的实践过程。

1、试验设计：

是研究如何合理地安排试验方案以及有效地获得数据资料的方法。2、试验（数据）分析：

是将已经获得的数据资料进行分析，对所关心的问题作出尽可能精确的判断。

通过科学地分析处理试验数据和结果，从而尽快获得最优方案的目的，达到解决生产中和科学研究中的实际问题。

它要求除具备概率论、数理统计和线性代数等基础知识外，还应有较深和较广的专业加知识丰富的实际经验。只有这三者紧密地结合起来，才能取得良好的效果。§1.1试验设计与分析的作用和意义需求（新产品、新工艺、新材料、新品种）

﹖试验设计设计试验方案、安排试验取得有效的数据

试验分析采用不同分析方法结论是否显著、能否满足需求试验设计：提供试验或调查设计的方法。

广义的试验设计是指试验研究的课题设计，亦即整个试验计划的拟定。

狭义的试验设计主要是指试验单位(如食品贮藏试验中心的包装件)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。

通常讲的试验设计主要指的是狭义的试验设计。合理的试验设计能控制和降低试验误差，提高试验的精确性，为统计分析获得试验处理效应和试验误差的无偏估计提供必要的数据。

试验研究中常用的试验设计方法有完全随机设计、随机区组设计、正交设计、均匀设计、回归正交设计和混料设计等。试验分析：提供整理，分析资料的方法。

整理资料的基本方法是根据资料的特性将其整理成统计表，绘制成统计图。通过统计表与统计图可以大致看到资料集中，分散的情况，并利用所收集的数据资料计算出几个统计量，以表示该资料的数量特征，估计相应的总体参数。

统计分析的内容很多，最重要的是差异显著性检验，亦即假设检验。通过抽样调查或控制试验获得的是具有变异的资料。产生变异的主要原出是什么？是由于比较的处理间(如不同原料，不向工艺、不同配比间)的实质性差异，还是由于无法控制的偶然因素所引起?显著性检验的目的就在于承认并尽量排除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。显著性检验的方法很多，有t检验，方差分析，c2

检验等。§1.2试验设计与分析的发展和应用数理统计是应用概率论的基本理论，而试验设计与分析则是数理统计的重要分支和组成部分。因此试验设计与分析是在概率论和数理统计的基础上不断完善和发展起来的。早在17世纪，随机试验是与掷硬币和掷骰子等游戏紧密联系在一起的。在20世纪初，英国生物统计学家费歇（R．A．Fisher）在统计学的基础上首创了“试验设计”方法。在农业、生物学和遗传学等方面都取得了丰硕成果，使农业大幅度增产。二次世界大战后，日本从英．美引进了这一技术。于1949年日本的田口玄一博士在试验设计的基础上创造了“正交试验设计”方法。1952年田口玄一在日本东海电报公司运用

L27（313）正交表进行正交试验取得成功；之后，在日本工业生产中得到了迅速推广。仅在1952年至l962年的10年中．试验达到了100万项。其中三分之一的项目都取得了十分明显的效果，我国从50年代开始研究“试验没计”这门科学，60年代未中国科学院统计数学研究室在“正交试验设计”的观点、理论和方法上部有新的创见，编写了一套较为适用的正文表。创立了简单易懂的“正交试验设计”法。1973年以来，许多科研，生产单位和大专院校应