動物營養(yǎng)實驗設(shè)計過程主要內(nèi)容基本概念實驗設(shè)計的基本要素實驗設(shè)計的要求實驗設(shè)計的基本原則實驗設(shè)計的一些共性問題實驗設(shè)計類型及隨機化方法一、基本概念科學(xué)研究的基本程序提出一個欲待研究的問題(發(fā)現(xiàn)問題或選題)科學(xué)研究設(shè)計(專業(yè)設(shè)計和統(tǒng)計設(shè)計)獲取試驗與觀察的資料(搜集資料)數(shù)據(jù)審核與計算機錄入(整理資料)分析資料(描述性統(tǒng)計和統(tǒng)計推斷)分析結(jié)果的合理解釋(專業(yè)結(jié)論)生物學(xué)實驗與統(tǒng)計學(xué)生物學(xué)是一門實驗性科學(xué)，實驗是與數(shù)據(jù)分不開的有計劃地收集數(shù)據(jù)，經(jīng)過整理、思考和統(tǒng)計學(xué)的分析，從而得出正確的結(jié)論統(tǒng)計學(xué)是分析實驗結(jié)果的得力工具，但是，如果缺少系統(tǒng)的資料，統(tǒng)計學(xué)工具也是無能為力的總體和樣本總體根據(jù)研究目的確定的有代表性的、所有研究對象的全體。(例：斷奶仔豬)樣本從特定的研究總體中，隨機選擇一部分個體。(例：一個動物飼養(yǎng)試驗中150頭斷奶仔豬)統(tǒng)計分析的目的基于樣本資料的信息，推論一個總體的規(guī)律總體和樣本總體樣本基于樣本資料的推論對總體規(guī)律的推斷例：所有高膽固醇患者例：在一個臨床試驗中150例高膽固醇患者例：試驗藥物治療降低了膽固醇實驗設(shè)計的重要性為了有利于實驗結(jié)果的分析，在實驗前就應(yīng)當(dāng)根據(jù)統(tǒng)計學(xué)的要求制定出一套完整的實驗方案實驗過程就是方案的具體實施過程必要的數(shù)據(jù)決不可丟失，不必要的數(shù)據(jù)大膽舍棄動物營養(yǎng)試驗?zāi)康难芯縿游飳υ囼炄占Z的反應(yīng)程度程序立題查閱文獻擬定開題報告論證實施方案統(tǒng)計分析提交試驗報告動物營養(yǎng)試驗分類從研究的目的可以分為探索性研究驗證性研究從研究的指標可以分為單變量研究多變量研究從研究的時限可以分為前瞻性研究回顧性研究橫斷面研究從研究的形式可以分為實驗研究觀察對比研究動物營養(yǎng)試驗分類實驗研究在人為控制實驗的主要條件下進行的,以動物或人為研究對象、前瞻性、隨機對照的驗證性研究

（用統(tǒng)計設(shè)計原則控制實驗研究中存在的偏倚）觀察研究對特定動物或人群進行觀察、分析比較，從而找出事物變化的規(guī)律，在研究過程中研究者不能對研究對象的特征進行控制。

（用統(tǒng)計分析方法分析資料中的混雜因素）實驗研究中存在的誤差誤差(error)即為實際觀察值與真值之差。任何實驗研究的結(jié)果都不可避免地會出現(xiàn)不同程度的誤差種類主要有兩類系統(tǒng)誤差(systematicerror)隨機誤差(randomerror)實驗設(shè)計的主要目的控制系統(tǒng)誤差盡量減小隨機誤差誤差的種類系統(tǒng)誤差在實際觀察過程中，由于儀器未校正、測量者感官的某種障礙、研究者掌握評價指標的標準偏高或偏低等原因，使觀察值不是分散在真值兩側(cè)，而是有方向性、系統(tǒng)性或周期性地偏離真值這類誤差可以通過實驗設(shè)計和技術(shù)措施來消除或使之減少觀察性研究由于組間不可比性產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，又稱為偏倚隨機誤差實驗或觀察條件的隨機波動造成的實測值與真值之差。這種波動是隨機的，在一次測定中隨機誤差的大小、方向無法預(yù)言，但在大量重復(fù)測定中，可呈現(xiàn)其統(tǒng)計規(guī)律性（如服從正態(tài)分布）常見系統(tǒng)誤差及控制方法選擇性偏倚產(chǎn)生于研究的設(shè)計階段，主要由于納入研究對象及將研究對象分組所采用的方法不正確造成的，隨機化能有效地控制這類誤差的產(chǎn)生。測量誤差可能發(fā)生在研究的全部測定過程或觀察過程，主要由于實驗條件、操作標準與方法以及主觀方面等因素所造成，嚴格的盲法能有效控制這類誤差的產(chǎn)生。混雜偏倚產(chǎn)生于資料分析階段，主要由于某些非實驗因素與實驗因素的效應(yīng)混在一起，全部或部分地掩蓋或夸大了所研究因素與效應(yīng)之間真實聯(lián)系，配對設(shè)計和分層分析能有效消除這類偏倚。研究中重要的隨機誤差在抽樣研究中最重要的隨機誤差是抽樣誤差抽樣誤差在生物實驗中最主要的來源是個體的變異。這是一種難以控制的、不可避免的誤差。但抽樣誤差是有一定規(guī)律的。研究和運用抽樣誤差的規(guī)律，是根據(jù)樣本估計總體時所必須領(lǐng)會的基本概念之一，也是統(tǒng)計學(xué)的重要內(nèi)容之一。試驗設(shè)計的作用合理安排試驗因素，提高研究質(zhì)量如規(guī)定實驗組的條件，配置適當(dāng)?shù)膶φ战M，選擇研究方法等控制誤差，使研究結(jié)果保持較好的穩(wěn)定性如對混雜因素的處理，對不同來源變異的分析，維護必要的均衡性等通過較少的觀察例數(shù)，獲取盡可能豐富的信息如采用定量指標，選擇線性或非線性回歸分析，為使用高效率設(shè)計創(chuàng)造條件等二、實驗設(shè)計的基本要素處理因素(treatment，factor)研究者根據(jù)研究目的欲施加或欲觀察的，能作用于實驗單位并引起直接或間接效應(yīng)的因素，又稱實驗因素主動施加的某種外部干預(yù)(或措施)如使用或不使用某種添加劑等客觀存在的如觀察羊毛生長程度與季節(jié)的關(guān)系非處理因素除了“處理因素”以外的對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響的其它影響因素在非處理因素中，有的是可以控制，有的不能控制因此在確定處理因素的同時，根據(jù)專業(yè)知識與實驗條件，盡可能找出對研究結(jié)果產(chǎn)生影響的非處理因素，以便進行控制實驗單位(experimentunit)指接受一種處理并作實驗觀察的基本單位，是處理因素作用的客體實質(zhì)上實驗單位所代表的就是根據(jù)研究目的而確定的研究目標之總體一般情況下一個實驗單位即為一個受試對象。在選擇受試對象時，應(yīng)滿足兩個基本條件：對處理因素敏感反應(yīng)必須穩(wěn)定實驗效應(yīng)(experimentaleffects)是處理因素作用于受試對象的反應(yīng)或結(jié)果一般通過實驗指標(即變量)來表達觀察指標可分為客觀指標是借助儀器等進行測量來反映研究對象的客觀狀態(tài)或觀察結(jié)果主觀指標是由受試者回答或研究者定性判斷來描述觀察結(jié)果觀察指標的選擇要求關(guān)聯(lián)性指標與研究目的有本質(zhì)的聯(lián)系，應(yīng)能確切反映處理因素的作用客觀性盡量選用客觀指標作為主要觀察指標靈敏性指標能正確反映效應(yīng)變化的最小數(shù)量或最小水平可用性指標能反映效應(yīng)的特點，與該指標的靈敏度和特異度有關(guān)精確性包含準確度(效度)和精密度(信度)兩個方面穩(wěn)定性變異程度三、試驗設(shè)計的要求1.代表性

試驗材料（包括動物）的選擇能代表總體（群體）水平試驗條件應(yīng)能反映將來推廣試驗結(jié)果所在地區(qū)的自然條件、飼料狀況和管理水平等，以便在具體條件下應(yīng)用既要代表目前條件，同時還要看到某些技術(shù)將被采用的可能性2.正確性準確性：試驗結(jié)果是否接近于真值由于真值是未知的，所以我們只能用樣本的統(tǒng)計數(shù)來推斷

精確性是指試驗誤差的大小，可用多次測定值的變異程度衡量試驗誤差首先是試驗材料本身固有的差異造成的變異，其次是由于在試驗環(huán)境條件和操作過程中造成的誤差準確性不等于精確性，但要獲得高的準確性，必須首先提高精確性3.重演性對于推廣試驗結(jié)果至關(guān)重要要盡量避免人為因素引起的誤差4.一致性包括遺傳背景、年齡、性別、胎次、體重、生理狀態(tài)、健康狀況等等應(yīng)使這些條件盡量相同或相近5.易行性和經(jīng)濟性在復(fù)制動物模型時，所采用的方法應(yīng)盡量做到容易執(zhí)行和合乎經(jīng)濟原則。它們?nèi)菀鬃鞯竭z傳背景明確，體內(nèi)微生物可加控制、模型性顯著且穩(wěn)定，年齡、性別、體重等可任意選擇，而且價廉易得、便于飼養(yǎng)管理，因此可盡量采用。除了在動物選擇上要考慮易行性和經(jīng)濟性原則外，而且在模型復(fù)制的方法上、指標的觀察上也都要注意這一原則。四、實驗設(shè)計的基本原則1.對照(control)有比較才有鑒別，比較的基礎(chǔ)就是對照，對照設(shè)立正確與否，關(guān)系到科研結(jié)論的正確性及成果價值對照的重要意義可排除或控制自然變化和非處理因素對觀察結(jié)果的影響可消除或減少實驗誤差對照組的作用處理組處理因素+非處理因素處理效應(yīng)+非處理效應(yīng)對照組(無)非處理因素(無)非處理效應(yīng)比較結(jié)果處理因素處理效應(yīng)

排除“非處理因素”的影響，從而襯托出“處理因素”的作用。對照組的設(shè)置時必須具備三個條件專設(shè)任何一個對照組都是為相應(yīng)的實驗組專門設(shè)立的。不得借用文獻上的記載或以往研究的、其它研究的資料作為本研究之對照組同步對照組與實驗組設(shè)立之后，在整個研究進程中始終處于同一空間和同一時間對等除研究因素外，對照組具備與實驗組對等的一切因素2.隨機化(randomization)總體中每一個觀察單位都有同等機會被抽取為樣本成員可能研究對象均有同等機會被分入試驗各組中隨機化的意義避免有意無意夸大或縮小組間差別所導(dǎo)致的實驗結(jié)果的偏差抽樣研究的理論和統(tǒng)計分析方法都是以隨機化為基礎(chǔ)的，要求研究設(shè)計必須遵循的原則非處理因素在不同的處理組間保持均衡，從而達到控制實驗誤差的目的隨機與隨意隨機：random機會均等，客觀性隨意：aswill隨主觀意愿，主觀性良好的隨機化分組，不僅能控制已知的非處理因素，而且還能控制未知的非處理因素隨機的三個含義抽樣隨機－代表性每一個符合條件的研究對象被收入研究范疇的機會相同，即總體中每個個體有相同的機會被抽到樣本中來分組隨機－均衡性每個研究對象被分配到不同處理組的機會相同實驗順序隨機－平衡順序或季節(jié)的影響每個研究對象先后接受處理的機會相同隨機化方法隨機化分組過程麻將牌分牌過程隨機化工具抽簽、擲骰子（色子）、抽牌、搖號、模球等。隨機數(shù)表（使用方便）計算機軟件（可重現(xiàn)性）3.重復(fù)(replication)是指在相同的實驗條件下進行實驗過程的重復(fù)重復(fù)是消除或減小非處理因素影響的重要方法之一重復(fù)程度的表現(xiàn)為樣本含量的大小和重復(fù)次數(shù)的多少影響樣本含量大小的因素資料的性質(zhì)誤差大小均衡性的好壞實驗效應(yīng)的強弱因素的多少4.局部控制

采用分組之后在組內(nèi)隨機配置，即隨機區(qū)組設(shè)計的辦法可把系統(tǒng)誤差分為組間（區(qū)組問）和組內(nèi)（區(qū)組內(nèi)）的系統(tǒng)誤差組間系統(tǒng)誤差無妨，組內(nèi)系統(tǒng)誤差由組內(nèi)隨機配置轉(zhuǎn)化為隨機誤差，并且實行區(qū)組內(nèi)條件保持一致（或均等）的管理方法，即局部控制，盡量縮小隨機誤差這樣根據(jù)需要在各區(qū)組內(nèi)設(shè)置重復(fù)，即使區(qū)組間差異增大，區(qū)組內(nèi)局部控制的精度可以始終保持不變五、實驗設(shè)計的一些共性問題1.因素與水平的選取因素的選取方法對因素A、B分別做單因素試驗對因素A、B做二因素試驗A、B兩因素的水平組合中，只做認為合適的部分組合水平的選取方法通常選2個或3個水平，只有在特殊場合下才考慮取4個以上水平。超過5個水平時，試驗組數(shù)增加，對試驗的實施不利水平梯度設(shè)置通常要經(jīng)過預(yù)試驗在多因素試驗中、可將水平數(shù)錯位配置，這樣交互作用項的變化范圍縮小，采用部分實施就容易了2.試驗規(guī)模的確定試驗規(guī)模的大小取決于對試驗精度的要求試驗精度的影響因素最小顯著差數(shù)變異程度誤差自由度(1)最小顯著差數(shù)最小顯著差數(shù)是兩個平均數(shù)的差異達到顯著水平的臨界值。兩平均數(shù)之差大于、等于此臨界值時，判斷為差異顯著；小于此臨界值時，判斷為差異不顯著最小顯著差愈小，表明試驗愈精細，精度愈高；反之，則表明試驗愈粗放，精度愈差最小顯著差數(shù)的大小與試驗動物的頭（只）數(shù)、重復(fù)的設(shè)置數(shù)、試驗指標的變異程度有關(guān)最小顯著差的要求在探索性試驗只要試驗結(jié)果能反映出某種趨勢，為進一步的研究提供必要的線索和信息即可，至于差異是否顯著，不必強求中試或鑒定性試驗必須首先確定最小顯著差數(shù)的大小，使試驗結(jié)果有一個可靠而明確的結(jié)論最小顯著差數(shù)的要求一般情況下，對體重（包括日增重）、體尺等以絕對數(shù)表示的指標，其最小顯著差數(shù)可用相對相差（差數(shù)占平均數(shù)的百分比）表示，通常以不超過5%為宜象產(chǎn)蛋率、瘦肉率等以百分數(shù)表示的指標，其最小顯著差數(shù)可用絕對相差表示，通常以不超過3個百分點為宜在處理以組為重復(fù)的前提下，每重復(fù)的樣本含量可適當(dāng)少些在處理以個體為重復(fù)的情況下，樣本數(shù)不應(yīng)少于6。當(dāng)然，這也與試驗動物本身的生物學(xué)特性有關(guān)（2）變異程度最小顯著差數(shù)與變異程度有關(guān)。變異程度越大，則試驗誤差越大，最小顯著差也越大。變異程度常用標準差（S）和變異系數(shù)（C.V.）表示，計算公式如下家畜常用指標的變異程度對體重、體尺等測定值，標準差的大小隨平均數(shù)而變化，而變異系數(shù)則相對穩(wěn)定。一般家畜體重的變異系數(shù)為12%左右，雞為14%左右消化率的標準差，草食動物為2.6%左右，雞為3.7%左右雞產(chǎn)蛋率的標準差為7.5%左右（3）誤差自由度最小顯著差數(shù)也與誤差自由度（dfe）有關(guān)。自由度越大，t的值越小，最小顯著差數(shù)也越小所以，在試驗設(shè)計時，如條件允許，應(yīng)盡量加大誤差自由度，通常以10—20為宜誤差自由度與試驗設(shè)計方法有關(guān)：在試驗動物只數(shù)一定的情況下，每重復(fù)內(nèi)的動物數(shù)越少，則重復(fù)數(shù)越多，誤差自由度越大誤差自由度小于5的試驗很難提供有意義的數(shù)據(jù),提高顯著水準可減少犯第Ⅰ類錯誤的可能性，但同時也增大了犯第II類錯誤的可能性。因此，可適當(dāng)增大試驗樣本的含量，以降低試驗誤差，提高試驗的精確性（4）試驗動物總數(shù)的確定最小顯著差數(shù)、變異程度、誤差自由度與試驗動物頭數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系見公式（3）和（4）。知道任何三者，即可求得第四者式中，LSD為平均數(shù)絕對相差的最小顯著差數(shù)，L為平均數(shù)相對相差的最小顯著差數(shù)。當(dāng)每個重復(fù)組有m頭（只）時，則應(yīng)按如下公式換算為一個體為單位的標準差和變異系數(shù)：實驗指標為產(chǎn)蛋率、瘦肉率等相對數(shù)值時，應(yīng)用公式（3），實驗指標為體重、體尺等絕對指標時，應(yīng)用公式（4）。在隨機區(qū)組實驗中，當(dāng)dfe=12和的理論值下降就減慢了。因此建議以自由度不少于12作為考慮重復(fù)的基本數(shù)據(jù)，K為重復(fù)數(shù)，m為處理數(shù)，則牛羊增重實驗每組最低要求的試驗動物頭數(shù)組平均值間差異的預(yù)期值（kg）組內(nèi)標準差（kg）牛羔羊57.51012.515202530牛11.522.53456羔羊2.50.548511328487.51.5132234481021320284812.52.513183148153132234482041320282551318306133.試驗日糧的設(shè)計試驗?zāi)康牟煌?，日糧設(shè)計的類型、組成以及營養(yǎng)水平均有所差異，這些差異會直接影響到試驗結(jié)果。采用飼養(yǎng)試驗評定飼料生物學(xué)效價時，大多需要配置基礎(chǔ)日糧。為了研究方便排除日糧組成等因素的干擾，有時還需要設(shè)定純合或半純合日糧。有些試驗因子隨日糧類型和營養(yǎng)水平不同，試驗結(jié)果也不一樣。因此，對于這個問題必須慎重考慮。某些程度上日糧設(shè)計就是因子設(shè)計，既要考慮因子在日糧中所起的作用程度及其范圍，又要避免人為因素的影響。日糧設(shè)計舉例酶制劑的作用效果不但與動物的種類有關(guān)，而且與日糧構(gòu)成密切相關(guān)。在雞日糧中，植酸酶的添加水平和效果因基礎(chǔ)日糧的構(gòu)成和其中植酸含量不同變化很大?？股卦诘蜖I養(yǎng)水平日糧下比高營養(yǎng)水平下的使用效果更明顯。在評定蛋氨酸及其羥基類似物的生物學(xué)效價時，基礎(chǔ)日糧中必須缺乏蛋氨酸。如果基礎(chǔ)日糧中蛋氨酸已滿足需要，那么很容易得出這兩種產(chǎn)品的生物學(xué)效價相近的錯誤結(jié)論。4.測定指標的確定測試指標的選取要以能確切反映試驗因子作用效果為前提，既要考慮針對性和靈敏性。又要考慮測試條件的局限性。通常選日增重、飼料轉(zhuǎn)化率等容易測定的生產(chǎn)性能指標作為測定指標。而對于某些生理生化指標的選取需要認真考慮，要緊扣試驗?zāi)康?，說明不了問題、沒有意義的指標可以不選。就營養(yǎng)需要量而言，衡量指標不同，需要量有很大差別。所以，測試指標的選取并不是一成不變的，要根據(jù)多種條件綜合考慮。5．?dāng)?shù)據(jù)的收集與整理試驗研究實質(zhì)上就是按照設(shè)計方案進行試驗，獲取必要的數(shù)據(jù)，通過正確的整理、統(tǒng)計與分析來闡明論據(jù)。數(shù)據(jù)是研究報告的核心部分，從事這方面的工作應(yīng)注意以下幾個問題：（1）保證記錄的準確性和真實性試驗期間，應(yīng)選用固定儀器設(shè)備，不要輕易更換。所用儀器設(shè)備要準確（應(yīng)經(jīng)常迸行校驗）。屬于測試方法上的問題要及時修正。采集樣品及測量要有一定計劃。同時，要真實記錄，嚴禁隨意涂改或估計數(shù)據(jù)（2）記錄的數(shù)據(jù)文件要妥善保管，最好一式兩份分別存放。（3）對原始數(shù)據(jù)要及時整理計算，對可疑數(shù)據(jù)應(yīng)反復(fù)究其原因。確實以后，一般以平均數(shù)加（減）二倍標準差為限，可以將極大值或極小值剔除。按缺值處理或采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行估計。（4）按試驗設(shè)計方案進行統(tǒng)計分析，在得出差異顯著或不顯著之后，還有必要再觀察數(shù)據(jù)的變化規(guī)律有些試驗表面看起來處理間數(shù)據(jù)差異較大，卻得出差異不顯著的結(jié)論，這時就要分析是否重復(fù)太少，或是組間差異超過了處理間差異。生物統(tǒng)計是建立在生物學(xué)和統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)之上的，如果生物學(xué)本身的理論建立不在充分的基礎(chǔ)上，即便再準確計算也毫無意義。反之，正確的理論也會由于不精確的計算而導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。因此，在做出統(tǒng)計結(jié)論之后，還必須再在生產(chǎn)上加以驗證才行，決不能輕率定論。

六、實驗設(shè)計類型及隨機化方法完全隨機分組設(shè)計（thecompletelyrandomdesign)隨機區(qū)組設(shè)計(therandomizedblockdesign)交叉設(shè)計(cross-overdesign)拉丁方設(shè)計(theLatin-squaredesign)析因設(shè)計(factorialdesign)正交設(shè)計(orthogonaldesign)裂區(qū)設(shè)計(thesplit-plotdesign)l.完全隨機化設(shè)計按因子設(shè)計水平數(shù)目，將試畜隨機分組，然后配置到各個處理中去。處理因素、試畜來源、管理和環(huán)境條件等盡量一致。它適用于組間非試驗因素差異忽略不計的情況兩種處理平均數(shù)的比較用t檢驗，多種處理用F檢驗。完全隨機化分組設(shè)計

預(yù)選對象受試對象對照組納入標準實驗組隨機化隨機分組步驟編號將N個實驗單位從1到N編號。動物可按體重大小順序。用計算機軟件產(chǎn)生均勻分布的隨機數(shù)，每個實驗單位對應(yīng)一個隨機數(shù)。對隨機數(shù)從小到大排序。分組排序后的隨機數(shù)中，前n個隨機數(shù)對應(yīng)的編號為第1組，第n+1個隨機數(shù)至第2n個隨機數(shù)對應(yīng)的編號為第2組，依此類推。完全隨機分組設(shè)計特點簡便易行，結(jié)果統(tǒng)計分析也較簡單。直接將實驗單位分組增加了處理組內(nèi)的誤差，特別是當(dāng)樣本較小時，各種非實驗因素在各處理組中的分布不易達到平衡，使試驗結(jié)果的統(tǒng)計分析的檢驗把握度較小，降低了研究結(jié)論的可靠性。果兩種處理試驗單位變異很大，難于達到條件一致，在符合配對的情況下，可以考慮用配對設(shè)計，如同胎同性別仔豬、同一試驗對象的前后兩次觀察值，都可以認為是配對的。但若找不到配對動物，也不要勉強配對如果試驗規(guī)模過大，組間難以達到條件一致，就必須采用隨機區(qū)組設(shè)計，否則會混淆試驗因子的真正效果。2．隨機區(qū)組設(shè)計在組間難以達到一致的情況下，可采用設(shè)置區(qū)組的局部控制方法，這樣可把組間誤差單獨分開，從而突出了試驗因子的差異程度。隨機分組

隨機分組

隨機分組

隨機分組

預(yù)

選

對

象

研

究

對

象

納入

標準

區(qū)組1

區(qū)組2

區(qū)組3

區(qū)組n

?

?

?

按配伍

條件

4個水平

4個水平

4個水平

4個水平

隨機區(qū)組設(shè)計(randomizaedblockdesign)隨機區(qū)組設(shè)計特點當(dāng)ｋ＝２時，隨機區(qū)組設(shè)計就是通常所說的配對設(shè)計實驗單位的自然屬性通常是動物的窩別（同窩的ｋ只動物），受試者個體（屬于同一個體的ｋ個實驗單位）等若按某個非實驗因素形成區(qū)組，則要選擇對試驗結(jié)果影響較大的因素，如果實驗日期對實驗結(jié)果有影響，則應(yīng)按實驗日期形成區(qū)組根據(jù)不同的研究目的，區(qū)組的選擇方式亦可不同，但都應(yīng)遵循“區(qū)組間差別越大越好，區(qū)組內(nèi)差別越小越好”的原則。

隨機區(qū)組設(shè)計應(yīng)注意的問題在系統(tǒng)誤差比較大的情況下，把它分離出去（設(shè)置區(qū)組）十分有利。但分離區(qū)組減少了誤差自由度，從而降低了檢驗的精確性。因此，在誤差與區(qū)組間期望均方相差無幾的情況下，不宜設(shè)置區(qū)組。如果因子各水平對區(qū)組的反映缺乏相似性，就不能把各個區(qū)組的試驗結(jié)果合并。同時，試驗因子與區(qū)組有交互作用時，不應(yīng)采用無重復(fù)的隨機區(qū)組設(shè)計。在畜牧試驗中，常把試驗場、同一場內(nèi)的不同畜舍、試驗日期、家畜的窩別和胎次等作為區(qū)組。隨機區(qū)組設(shè)計與一些復(fù)雜的試驗設(shè)計相比，分析簡單，處理被與重復(fù)數(shù)沒有嚴格的限制。3．交叉設(shè)計交又設(shè)計是指處理因素在不同個體或期別間進行對調(diào)。如，研究尿素對泌乳奶牛的飼用價值，可設(shè)置對照料A1和尿素配合飼料A2，兩組奶牛在三個泌乳期分別按下列方式給料，第一組：A1—A2—A1；第二組：A2—A1—A2。同理，可將試驗分為前期和后期，處理在兩組間進行對換。這種方法的優(yōu)點是可消除個體和期別間的誤差，能用較少的試驗動物獲得較高的精度。但必須滿足下列條件：（1）忽略因子間的交互作用；（2）沒有處理殘效；（3）兩組試畜頭數(shù)應(yīng)相等。交叉設(shè)計

準備階段 時期1 清洗期 時期2(runin) 處理A (washout) 處理B準備階段 時期1 清洗期 時期2(runin) 處理B (washout) 處理A

交叉設(shè)計特點由于處理Ａ和Ｂ處于先后兩個實驗階段的機會相等，因此，平衡了實驗順序的影響。而且能把不同處理之間的差別與時間先后順序之間的差別，還有受試者個體間差別分開分析，因此，該設(shè)計的實驗效率較高。交叉設(shè)計的一個限制條件是，當(dāng)處理停止時應(yīng)該沒有殘留效應(yīng)，即當(dāng)處理Ａ或Ｂ停止使用時，其效力不能持續(xù)到下一個時間階段。否則，處理Ａ或Ｂ的效果就無法判定。4.拉丁方設(shè)計是交叉設(shè)計的進一步擴展是指用ｒ個拉丁字母排成ｒ行ｒ列的方陣，并要求每行、每列中每個字母都只出現(xiàn)一次，這樣的方陣叫ｒ階拉丁方或稱ｒｘｒ拉丁方。在拉丁方設(shè)計中，實驗單位按兩種屬性或非實驗因素形成區(qū)組，即每個實驗單位既屬于一個行區(qū)組，又屬于一個列區(qū)組。因此，拉丁方設(shè)計的基本單位是一個“方格”，有ｒｒ個實驗單位，每個區(qū)組內(nèi)共安排ｒ個處理，每個處理用拉丁字母表示。ｒ＝４時，拉丁方的基本結(jié)構(gòu)如下。每個實驗單位的觀察指標記錄在相應(yīng)的格子內(nèi)。

列區(qū)組ⅠⅡⅢⅣ行區(qū)組１ＡＢＣＤ２ＢＡＤＣ３ＣＤＢＡ４ＤＣＡＢ拉丁方設(shè)計舉例拉丁方設(shè)計特點試驗順序產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，用消除區(qū)組間差異的辦法可以剔除這種差異。對于泌乳奶牛，在不同個體和不間泌乳階段都分別設(shè)置一套因子。區(qū)組因子與被檢驗的因子之間不應(yīng)當(dāng)有交互作用。如果前一試驗階段的處理有殘效，就會全部包括在誤差項里而增大誤差。為此，每個階段之前必須有一定的預(yù)試期，使殘效消失，或延長試驗期，只使用后半期的數(shù)據(jù)進行分析。拉丁方設(shè)計可用較少的動物獲得較多的試驗結(jié)果。為了克服缺值，擴大誤差自由度，提高檢驗的精確性，可設(shè)置重復(fù)或與隨機區(qū)組結(jié)合進行。5.析因設(shè)計

是一種多因素的交叉分組設(shè)計。它不僅可檢驗每個因素各水平間的差異，而且可檢驗各因素間的交互作用。兩個或多個因素如存在交互作用，表示各因素不是各自獨立的，而是一個因素的水平有改變時，另一個或幾個因素的效應(yīng)也相應(yīng)有所改變。

2×2析因設(shè)計A因素B因素A1A2B1A1B1A2B1B2A1B2A2B2完全隨機設(shè)計2×2析因試驗表5、家兔神經(jīng)縫合后的軸突通過率(%)

A(縫合方法)外膜縫合(A1)束膜縫合(A2)────────────────────B(縫合后時間)1月(B1)2月(B2)1月(B1)2月(B2)

1030105010302050407030705060506010303030

研究目的：觀察兩種神經(jīng)縫合方法、縫合后兩個時間點神經(jīng)軸突通過率3×3析因試驗舉例考察不同劑量考的松和黨參對ATP酶活力的作用。

A因素(考的松)

不用低劑量高劑量不用O

A1 A2B因素低劑量B1 A1B1 A2B1

高劑量B2

A1B2 A2B2析因設(shè)計特點析因設(shè)計可以提供三方面的重要信息：各因素不同水平的效應(yīng)大小各因素間的交互作用通過比較各種組合，找出最佳組合。析因設(shè)計要求每個因素的不同水平都要進行組合，因此對剖析因素與效應(yīng)之間的關(guān)系比較透徹但是當(dāng)研究因素較多，且每個因素的水平數(shù)也較多時，析因設(shè)計的試驗可能太多6.正交設(shè)計

當(dāng)考慮的因素較多，處理組數(shù)會很大(比如，4個因素各3個水平的處理數(shù)為34＝81種)，這時采用析因設(shè)計不是最佳選擇，可選用正交設(shè)計。正交設(shè)計是借助正交表對各因素各水平進行合理的組合方式的一種實驗設(shè)計每個正交表都有一個表頭符號，記作LN（mk），表示這個正交表有Ｎ行ｋ列，每一列由１，２，…，ｍ個數(shù)字組成。用表LN（mk）安排試驗時，Ｎ表示試驗次數(shù)，ｋ表示最多可以安排的實驗因素個數(shù)，ｍ各因素的水平數(shù)。

處理編號A因素B因素

C因素

D因素觀察指標１列２列３列４列５列６列７列１１１１１１１１###.#２１１１２２２２###.#３１２２１１２２###.#４１２２２２１１###.#５２１２１