農(nóng)業(yè)常用田間試驗(yàn)的組間分析

excel軟件是一個功能強(qiáng)大、使用方便的電子表格式管理制度和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。提供了豐富的函數(shù)，并具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計分析功能（“分析工具”可以通過“工具”列表中的“加載宏”命令添加）。這是2000年辦公軟件之一，非常廣泛。范平等對百分?jǐn)?shù)資料、有重復(fù)多因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn),直線相關(guān)和回歸分析試驗(yàn)提出了利用MicrosoftExcel進(jìn)行分析的方法,霍志軍等對成對比較試驗(yàn),單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)提出了利用MicrosoftExcel進(jìn)行分析的方法。本文將對3種農(nóng)業(yè)常用田間試驗(yàn)(即系統(tǒng)分組試驗(yàn)、裂區(qū)試驗(yàn)、拉丁方試驗(yàn))方差分析進(jìn)行探索。1亞組觀測量水生態(tài)組間變異獲取試驗(yàn)結(jié)果在Excel的“數(shù)據(jù)分析”庫中有“單因素方差分析”程序,但不能直接分析系統(tǒng)分組資料。在實(shí)踐中可將最小一級的亞組先采用“單因素方差分析”,將其中的組間平方和及自由度進(jìn)行二次分解,再采用相同方法分析其上一級亞組,通過多次“單因素方差分析”可得到正確的結(jié)果。以下列資料為例說明使用方法。例1:以3種培養(yǎng)液A、B、C培養(yǎng)某種作物,每種培養(yǎng)液培養(yǎng)3盆,每盆種植4株,全試驗(yàn)的3×3=9個花盆按完全隨機(jī)排列,其他管理?xiàng)l件完全相同。1個月后測定株高生長量(mm),每盆測定5株,得表1資料,試作方差分析。這個試驗(yàn)資料屬二級系統(tǒng)分組資料。其分析步驟為:(1)數(shù)據(jù)整理:將原始資料整理成亞組×觀測值二向表和組×觀測值二向表。(2)對亞組×觀測值二向表進(jìn)行數(shù)據(jù)分析(第1次“單因素方差分析”):選擇“工具”菜單中的“數(shù)據(jù)分析”選項(xiàng),再選“方差分析:單因素方差分析”程序,在彈出的對話框中的“輸入?yún)^(qū)域”項(xiàng)中輸入亞組×觀測值二向表所在的地址,“分組方式”以亞組排列方式為準(zhǔn),若有表頭則選擇“標(biāo)志位于第一列(或行)”,選擇好顯著標(biāo)準(zhǔn)值(α)和輸出結(jié)果的位置,確定,即可得到結(jié)果(見表2)。得到的結(jié)果中“組內(nèi)”即試驗(yàn)誤差,而“組間”涵蓋了實(shí)際的組間與亞組間兩項(xiàng)變異,需對其進(jìn)行二次分解。(3)對組×觀測值二向表進(jìn)行數(shù)據(jù)分析(第二次“單因素方差分析”):方法同(2),只是在選擇“輸入?yún)^(qū)域”時輸入的是組×觀測值二向表所在的地址。得到的結(jié)果(見表3)中“組間”為實(shí)際組間變異,而亞組間變異需要手工計算。(4)亞組間平方和及自由度分解:在步驟(3)所得結(jié)果的“組間”后插入兩行,在“變異源”項(xiàng)中分別填寫“亞組間”和“誤差”,將步驟(2)所得的“組內(nèi)”各值復(fù)制到“誤差”相應(yīng)位置,亞組間平方和及自由度等于步驟(2)、(3)得到的兩個“組間”項(xiàng)的平方和及自由度的差,進(jìn)而可將其均方求算出來。(5)F測驗(yàn)的重新計算:從對結(jié)果的進(jìn)一步分析得知F值都是以單次方差分析的組間均方為被除數(shù),故而必須按正確的方法對它們進(jìn)行重新計算(見表4)。2數(shù)據(jù)分析及處理在Excel的“數(shù)據(jù)分析”庫中有“方差分析:可重復(fù)雙因素分析”程序,但不能直接對裂區(qū)試驗(yàn)進(jìn)行方差分析。在實(shí)踐中可先撇開副區(qū),只對主區(qū)因素與區(qū)組作二因素方差分析,得到主區(qū)各項(xiàng)數(shù)據(jù),再對主、副區(qū)兩因素進(jìn)行第二次二因素方差分析即可得到最后結(jié)果。以下列資料為例說明使用方法。例2:有某種作物中耕次數(shù)和施肥量二因素試驗(yàn),中耕次數(shù)為主區(qū)處理因素(A),分A1、A2、A33個水平,施肥量為副區(qū)處理(B),分B1、B2、B3、B44個水平,裂區(qū)設(shè)計,3次重復(fù),小區(qū)面積為30m2,田間排列和產(chǎn)量(kg)如表5,試作分析。分析步驟:(1)數(shù)據(jù)整理:對原始數(shù)據(jù)整理成主區(qū)因素×區(qū)組二向表及主區(qū)因素×副區(qū)因素二向表,兩表中主區(qū)因素都按行排成一列,表5重復(fù)Ⅰ中主區(qū)因素的重復(fù)數(shù)為副區(qū)因素的水平數(shù),表5重復(fù)Ⅱ中主區(qū)因素的重復(fù)數(shù)為區(qū)組數(shù),表中都填寫副區(qū)測定的數(shù)據(jù)。(2)對主區(qū)因素×區(qū)組二向表進(jìn)行數(shù)據(jù)分析(第一次“可重復(fù)雙因素分析”):選擇“工具”菜單中的“數(shù)據(jù)分析”選項(xiàng),再選“方差分析:可重復(fù)雙因素分析”程序,在彈出的對話框中的“輸入?yún)^(qū)域”項(xiàng)中輸入“主區(qū)因素×區(qū)組二向表”(包括行列表頭)所在的地址,“每一樣本的行數(shù)”項(xiàng)中輸入副區(qū)因素水平數(shù),選擇好顯著標(biāo)準(zhǔn)值(α)和輸出結(jié)果的位置,確定,即可得到結(jié)果(見表6)。得到的結(jié)果中“樣本”即為主區(qū)因素,“列”即為區(qū)組,“交互”即為主區(qū)誤差,而“內(nèi)部”涵蓋了副區(qū)總變異(包括副區(qū)因素、主副區(qū)因素交互及副區(qū)誤差),需對其進(jìn)行二次分解。(3)對主區(qū)因素×副區(qū)因素二向表進(jìn)行數(shù)據(jù)分析(第二次“可重復(fù)雙因素分析”):方法同步驟(2),只是在選擇“輸入?yún)^(qū)域”時輸入的是“主區(qū)因素×副區(qū)因素二向表”(包括行列表頭)所在的地址,“每一樣本的行數(shù)”項(xiàng)中輸入?yún)^(qū)組數(shù),得到的結(jié)果(見表7)中“列”即副區(qū)因素,“交互”即主副區(qū)因素互作,而副區(qū)誤差需要手工計算。(4)副區(qū)誤差平方和及自由度的分解:在步驟(2)所得結(jié)果的“交互”項(xiàng)后插入3行,在“差異源”欄中分別填上副區(qū)因素、主副區(qū)因素交互及副區(qū)變異,將步驟(3)所得結(jié)果的“列”和“交互”各項(xiàng)復(fù)制到“副區(qū)因素”和“主副區(qū)因素交互”項(xiàng)的相應(yīng)位置,“副區(qū)誤差”的平方和及自由度為步驟(2)中“內(nèi)部”項(xiàng)減去步驟(3)中的“列”和“交互”兩項(xiàng)的平方和及自由度之差,進(jìn)而可求出其均方。(5)F測驗(yàn)的重新計算:從對結(jié)果的進(jìn)一步分析得知各F值都是以單次方差分析的誤差均方為被除數(shù),故而必須按正確的方法對它們進(jìn)行重新計算(見表8)。3數(shù)據(jù)處理及結(jié)果處理對拉丁方試驗(yàn)的方差分析可先對橫向區(qū)組與縱向區(qū)組進(jìn)行“無重復(fù)二因素分析”,再對處理與區(qū)組進(jìn)行“單因素方差分析”得到最后結(jié)果。以下列資料為例說明使用方法。例3:有某一作物密度試驗(yàn)采用5個水平,分別為A1、A2、A3、A4、A5,采用拉丁方設(shè)計,小區(qū)面積為30m2,小區(qū)田間排列及產(chǎn)量見表9,試作分析。分析步驟:(1)數(shù)據(jù)整理:按原始田間排列整理成行×列二向表及處理×區(qū)組二向表,兩表中都填寫相應(yīng)小區(qū)測定的數(shù)據(jù)。(2)對行×列二向表進(jìn)行數(shù)據(jù)分析(“無重復(fù)雙因素分析”):方法類似于“可重復(fù)雙因素分析”。得到的結(jié)果(見表10)中“行”、“列”即為橫向區(qū)組與縱向區(qū)組,而“誤差”涵蓋了實(shí)際的誤差與處理效用兩項(xiàng)差異,需對其進(jìn)行二次分解。(3)對處理×區(qū)組二向表進(jìn)行數(shù)據(jù)分析(“單因素方差分析”):方法同前,得到的結(jié)果(見表11)中“組間”即處理,而實(shí)際的誤差項(xiàng)需要手工計算。(4)實(shí)際的誤差平方和及自由度的分解:在步驟(2)所得結(jié)果的“列”項(xiàng)后插入一行,在“差異源”欄中填上“處理”,將步驟(3)所得結(jié)果的“組間”各項(xiàng)復(fù)制到其中相應(yīng)位置,實(shí)際誤差的平方和及自由度為(2)所得結(jié)果中的“誤差”項(xiàng)減去(3)中的“組間”項(xiàng)的平方和及自由度,進(jìn)而可求出其均方。(5)F測驗(yàn)的重新計算:從對結(jié)果的進(jìn)一步分析得知各F值都是以單次方差分析的誤差均方為被除數(shù),故必須按正確的方法對它們進(jìn)行重新計算(見表12)。4推行得實(shí),容易掌握,使用得效果好通過以上的實(shí)例分析可知,只要將MicrosoftExcel軟件提供的“數(shù)據(jù)分析”庫中的幾種方差分析模塊巧妙地組合起來,使用得當(dāng),它