回浩市大学 生物统计学教案（课时教案） 第3次课2学时 &2.3试验设计三原则 课目、课题 &2.4试验误差来源及控制 &2.5常用试验设计（顺序排列设计法、完全随机设计） 教学目的 1.通过讲解，使学生掌握试验三原则的内容及作用：掌握试验误差分类及 袋 控制方法（途径）；理解试验设计的顺序排列设计法的特点及完全随机设 教学要求 计。 重点 重点：试验三原则的内容及作用：试验误差分类及控制方法（途径）；试 难点 验设计的随机排列设计法 难点：试验三原则的内容及作用：试验设计的随机排列设计法 2.3试验设计三原则 一、试验三原则 l.重复(replication) 1)重复：指每一个处理有两个或两个以上试验单元。 2)重复数：指试验中同一个处理所种植的小区数。 例如：五个品种，每个品种各种五个小区，叫重复五次。 教学进程 3)重复的作用 (含课堂 教学内容 估计试验误差试验（常用号而）表示： 降低试验误差： 教学方法、 扩大试验的代表性。 辅助手段、 2.局部控制 师生互动、 局部控制：就是分范围分地段控制非处理因素，使其对各个处理的影 时间分配 响趋于最大程度的一致。 板书设计) 局部控制作用：进一步减少试验误差 3.随机排列 随机排列：指试验中的不同处理都有同等的机会设置在任何一个试验小 区上，即重复中的某一个处理究竞安排在哪一个小区，不要有主观成见 完全由随机的方法确定。 随机的作用：获得无偏的试验误差估计值 三者关系：重复是是基本、随机排列最重要，要做好试验必须贯彻三原则
11 生物统计学教案（课时教案） 第 3 次课 2 学时 课目、课题 &2.3 试验设计三原则 &2.4 试验误差来源及控制 &2.5 常用试验设计（顺序排列设计法、完全随机设计） 教学目的 和 教学要求 1.通过讲解，使学生掌握试验三原则的内容及作用；掌握试验误差分类及 控制方法（途径）；理解试验设计的顺序排列设计法的特点及完全随机设 计。 重点 难点 重点：试验三原则的内容及作用；试验误差分类及控制方法（途径）；试 验设计的随机排列设计法 难点：试验三原则的内容及作用；试验设计的随机排列设计法 教学进程 （含课堂 教学内容、 教学方法、 辅助手段、 师生互动、 时间分配、 板书设计） &2.3 试验设计三原则 一、试验三原则 1.重复（replication) 1)重复:指每一个处理有两个或两个以上试验单元。 2)重复数:指试验中同一个处理所种植的小区数。 例如：五个品种，每个品种各种五个小区，叫重复五次。 3) 重复的作用 估计试验误差试验(常用 n s sx ）表示 ； 降低试验误差； 扩大试验的代表性 。 2.局部控制 局部控制: 就是分范围分地段控制非处理因素，使其对各个处理的影 响趋于最大程度的一致。 局部控制作用：进一步减少试验误差 3.随机排列 随机排列：指试验中的不同处理都有同等的机会设置在任何一个试验小 区上，即重复中的某一个处理究竟安排在哪一个小区，不要有主观成见， 完全由随机的方法确定。 随机的作用: 获得无偏的试验误差估计值 三者关系：重复是是基本、随机排列最重要，要做好试验必须贯彻三原则
回浩南大学 二、控制土壤差异的小区技术 1.小区面积 在试验中，安排一个处理的小块地段称为试验小区 小区面积增加，试验误差减少，但减少不是同比例的。增加重复次数 能比增大小区面积 更有效地降低试验误差 .cvs 教学进程 。】。福” (含课堂 2.小区的形状和方向 教学内容、 小区的形状有长方形和正方形两种：小区的方向专指长方形小区而言 教学方法 指长方形小区长边的方向。 辅助手段、 3.重复次数 试验设置重复次数越多，试验误差越小。但在实际运用时，并非重复 师生互动、 越多越好。 时间分配、 4.设置对照区 板书设计) 对照：作为试验中处理间比较标准的处理称做对照。 设置对照的目的：在对各处理进行比较时，有利于作为衡量品种或处 理优劣的标准：利用对照区估计和矫正试验地的士壤差异。 5.设置保护行 保护行：对试验区周边或小区间、区组间作而不作观察记录的作物行 保护行的作用： 防止外来因素的损害（人、畜）；减少边际效应：防渗透 6.重复区（区组）与试验小区的排列 同一重复或区组内的土壤肥力应尽可能一致，试验地的土壤差异尽可 能排列在重复区之间。 区组间的差异大，并不增大试验误差：而区组内的差异小，却能有效 的减少误差，因而可提高试验的精确度
12 教学进程 （含课堂 教学内容、 教学方法、 辅助手段、 师生互动、 时间分配、 板书设计） 二、控制土壤差异的小区技术 1.小区面积 在试验中，安排一个处理的小块地段称为试验小区 小区面积增加，试验误差减少，但减少不是同比例的。增加重复次数 能比增大小区面积 更有效地降低试验误差 2.小区的形状和方向 小区的形状有长方形和正方形两种；小区的方向专指长方形小区而言， 指长方形小区长边的方向。 3.重复次数 试验设置重复次数越多，试验误差越小。但在实际运用时，并非重复 越多越好。 4.设置对照区 对照:作为试验中处理间比较标准的处理称做对照。 设置对照的目的：在对各处理进行比较时，有利于作为衡量品种或处 理优劣的标准；利用对照区估计和矫正试验地的土壤差异。 5.设置保护行 保护行：对试验区周边或小区间、区组间作而不作观察记录的作物行。 保护行的作用： 防止外来因素的损害（人、畜）；减少边际效应 ；防渗透 6.重复区(区组)与试验小区的排列 同一重复或区组内的土壤肥力应尽可能一致，试验地的土壤差异尽可 能排列在重复区之间。 区组间的差异大，并不增大试验误差；而区组内的差异小，却能有效 的减少误差，因而可提高试验的精确度
回浩南大香 2.5试验误差及其控制途径 一、 试验误差及类型 1.误差的概念 在试验中实际观察值与其相应真值的偏差称为试验误差 2.误差类型 试验中发生的误差有两种：系统误差和偶然误差（机误） 1)系统误差 由于在观测中因仪器不准，工作者的习惯和偏向等原因所引起的观察 值偏大或偏小的差异。 特点：有一定方向性 系统误差不能用数理统计分析方法来消除，只能用试验设计来避免，如 选择同质一致的试验材料、标准化操作技术和对试验的外界条件的一致性 控制（如试验地、测试仪器等）。 教学进程 2)偶然误差(random error) (含课堂 随机误差（机误）：由许多无法控制的内在、外在的偶然因素所造成 敕学内容、 的偏差。 教学方法、 特点：具有随机性。 机误只能减少（如增加重复等），而不能消灭 辅助手段、 机误主要由于试验地的土壤差异所引起，这是试验误差中最有影响也 师生互动、 是最难以控制的：其它因素如病虫害侵袭、人畜践踏、风雨影响等也会引 时间分配、 起偶然误差。 板书设计) 偶然误差具有随机性，在试验过程及统计分析中常常把偶然误差称为 试验误差。它是衡量试验精确度的依据。 在试验的设计与实施过程中，必须注意合理估计试验误差，并有效地 降低试验误差。 二、试验误差的来源与控制 1.试验误差的来源主要有下列几种：试验材料固有的差异：试验实施的不 一致性：试验外界条件的差异。 2.控制误差的途径 选择同质的试验材料：改进操作和管理技术，使之标准化： 控制引起差异的外界主要因素，灵活应用三原则。 例如：控制土壤差异而减少土壤差异对处理的影响，通常采用的有以 2.6常用试验设计法 一、顺序排列设计法
13 教学进程 （含课堂 教学内容、 教学方法、 辅助手段、 师生互动、 时间分配、 板书设计） 2.5 试验误差及其控制途径 一、 试验误差及类型 1.误差的概念 在试验中实际观察值与其相应真值的偏差称为试验误差 2.误差类型 试验中发生的误差有两种：系统误差和偶然误差(机误) 1）系统误差 由于在观测中因仪器不准，工作者的习惯和偏向等原因所引起的观察 值偏大或偏小的差异。 特点: 有一定方向性 系统误差不能用数理统计分析方法来消除，只能用试验设计来避免，如 选择同质一致的试验材料、标准化操作技术和对试验的外界条件的一致性 控制（如试验地、测试仪器等）。 2）偶然误差(random error) 随机误差（机误）：由许多无法控制的内在、外在的偶然因素所造成 的偏差。 特点：具有随机性。 机误只能减少（如增加重复等），而不能消灭。 机误主要由于试验地的土壤差异所引起，这是试验误差中最有影响也 是最难以控制的；其它因素如病虫害侵袭、人畜践踏、风雨影响等也会引 起偶然误差。 偶然误差具有随机性，在试验过程及统计分析中常常把偶然误差称为 试验误差。它是衡量试验精确度的依据。 在试验的设计与实施过程中，必须注意合理估计试验误差，并有效地 降低试验误差。 二、试验误差的来源与控制 1. 试验误差的来源主要有下列几种：试验材料固有的差异；试验实施的不 一致性；试验外界条件的差异。 2. 控制误差的途径 选择同质的试验材料；改进操作和管理技术，使之标准化； 控制引起差异的外界主要因素，灵活应用三原则。 例如：控制土壤差异而减少土壤差异对处理的影响，通常采用的有以 2.6 常用试验设计法 一、顺序排列设计法
四浩南大香 着重试验实施比较方便，常用于处理数量大，精确度要求不高，不做 统计推论的早期试验。 1.对比法设计 适用：利用增设对照区估计和矫正试验田的土壤差异，适用于少数品 种的比较试验及示范试验。 教学进程 排列特点：每处理区旁边又对照区。 (含课堂 2.间比设计 教学内容 适用：当试验处理数较多，对试验的精确度要求不太高时，如育种试 教学方法、 验前期阶段（鉴定圃试验）供试的品系（种）数多。 辅助手段、 排列特点：在一条地上，排列的第一个小区和最末尾的小区一定是对 师生互动、 照区，每两个对照区之间排列相同数目（通常为4或9个）的处理小区。 二、随机排列设计法（重点） 时间分配、 1.完全随机设计 板书设计) 适用：试验空间中的各种非试验因素者相当均匀一致，否则误差大。 1)实施步骤 将全部试验小区统一编号，按随机的方法安排每个处理。 2)优缺点 优点：易设计，对处理和重复数没严格限制，可充分利用全部材料： 有无缺区也可进行分析：统计分析简单。 缺点：同处理小区分布比较零乱，不便于观察。没实行局部控制，在 试验材料或小区土壤差异较大时，不能采用。 试验设计的基本原则是什么？有何作用？ 作业 简述试验误差分类、来源及控制方法。 系统误差与偶然误差有何区别？ 间比法设计、对比法设计各有何特点？各在什么情况下应用？ 1.《试验设计与统计分析》，金益主编，中国农业出版社，2013年 2.《试验设计与统计分析学习指导》，黄亚群主编，中国农业出版社，2008 主要参考资料年 3.《肥料试验及统计分析》，陶勤南主编，中国农业出版社，1997年 4.《试验设计与分析》，袁志发主编，高等教育出版社，2000年 课后反思 多举例说明试验设计的3原则的灵活运用，尤其局部控制的原则。 注：板书设计可在教学进程中直接用横线波浪线等标示出
14 教学进程 （含课堂 教学内容、 教学方法、 辅助手段、 师生互动、 时间分配、 板书设计） 着重试验实施比较方便，常用于处理数量大，精确度要求不高，不做 统计推论的早期试验。 1. 对比法设计 适用：利用增设对照区估计和矫正试验田的土壤差异，适用于少数品 种的比较试验及示范试验。 排列特点：每处理区旁边又对照区。 2.间比设计 适用：当试验处理数较多，对试验的精确度要求不太高时，如育种试 验前期阶段（鉴定圃试验）供试的品系（种）数多。 排列特点：在一条地上，排列的第一个小区和最末尾的小区一定是对 照区，每两个对照区之间排列相同数目（通常为 4 或 9 个）的处理小区。 二、随机排列设计法（重点） 1.完全随机设计 适用：试验空间中的各种非试验因素者相当均匀一致，否则误差大。 1)实施步骤 将全部试验小区统一编号，按随机的方法安排每个处理。 2)优缺点 优点：易设计，对处理和重复数没严格限制，可充分利用全部材料； 有无缺区也可进行分析；统计分析简单。 缺点：同处理小区分布比较零乱，不便于观察。没实行局部控制，在 试验材料或小区土壤差异较大时，不能采用。 作业 试验设计的基本原则是什么？有何作用？ 简述试验误差分类、来源及控制方法。 系统误差与偶然误差有何区别？ 间比法设计、对比法设计各有何特点？各在什么情况下应用？ 主要参考资料 1.《试验设计与统计分析》，金益主编，中国农业出版社，2013 年 2.《试验设计与统计分析学习指导》，黄亚群主编，中国农业出版社，2008 年 3.《肥料试验及统计分析》，陶勤南主编，中国农业出版社，1997 年 4.《试验设计与分析》，袁志发主编，高等教育出版社，2000 年 课后反思 多举例说明试验设计的 3 原则的灵活运用，尤其局部控制的原则。 注：板书设计可在教学进程中直接用横线波浪线等标示出
回浩市大雪 生物统计学教案（课时教案） 第4次课2学时 课目、课题2.5常用试验设计（区组设计、拉丁方设计、改良对比法、裂区设计） 教学目的 和 1.通过讲解，使学生掌握试验设计的随机排列设计法（随机区组设计法、拉 丁方法、改良对比法、裂区设计)。 教学要求 重点 重点：随机区组设计法、拉丁方法、裂区设计 难点 难点：裂区设计 2.6常用试验设计法 2.随机区组设计 适用于：存在单方向系统误差的试验。 随机区组设计：按照局部控制的原则，将整个试验地分成与重复数相 等的区组，然后把每一个区组划分成与处理数相等的小区，将各处理随机 安排在区组内的小区中。 1)实施光骤， 教学进程 确定重复数 (含课堂 ”之处理数一十1 教学内容、 I划分区组 教学方法 原则：重复内具同质性，重复间允许最大异质性 区组数=重复数： 辅助手段、 区组的走向与土壤肥力梯度相垂直：区组内的差异尽可能的小，区组 师生互动、 间的第异尽可能的大。 时间分配、 IIⅡ区组内小区的划分 板书设计) 小区数=处理数： 小区的长边与士壤肥力梯度平行： IV处理的设置 将各处理随机安排区组的小区中，每处理仅占一小区。 V区组的设置 不同的区组可以设置在不同的地段上，而同一区组内的各个小区必须 设置在同一地段上。 15
15 生物统计学教案（课时教案） 第 4 次课 2 学时 课目、课题 &2.5 常用试验设计（区组设计、拉丁方设计、改良对比法、裂区设计） 教学目的 和 教学要求 1. 通过讲解，使学生掌握试验设计的随机排列设计法(随机区组设计法、拉 丁方法、改良对比法、裂区设计）。 重点 难点 重点：随机区组设计法、拉丁方法、裂区设计 难点：裂区设计 教学进程 （含课堂 教学内容、 教学方法、 辅助手段、 师生互动、 时间分配、 板书设计） 2.6 常用试验设计法 2.随机区组设计 适用于：存在单方向系统误差的试验。 随机区组设计: 按照局部控制的原则，将整个试验地分成与重复数相 等的区组，然后把每一个区组划分成与处理数相等的小区，将各处理随机 安排在区组内的小区中。 1) 实施步骤： I 确定重复数 1 1 12 ＋ 处理数－ n II 划分区组 原则：重复内具同质性，重复间允许最大异质性 区组数＝重复数； 区组的走向与土壤肥力梯度相垂直；区组内的差异尽可能的小，区组 间的差异尽可能的大。 III 区组内小区的划分 小区数＝处理数； 小区的长边与土壤肥力梯度平行； IV 处理的设置 将各处理随机安排区组的小区中，每处理仅占一小区。 V 区组的设置 不同的区组可以设置在不同的地段上，而同一区组内的各个小区必须 设置在同一地段上