實驗設計和統(tǒng)計分析基礎模型和原型原型科學研究的真實對象模型為了某個特定目的，將原型的某一部分信息簡縮、提煉而構造的原型替代物科學研究的基本方法在于通過模型推斷原型概率統(tǒng)計基礎為什么需要概率統(tǒng)計？

1、隨機實驗①可以在一致的實驗條件下重復②有不止一種實驗結(jié)果③實驗前無法確定實驗的結(jié)果概率統(tǒng)計基礎2、總體和樣本①統(tǒng)計學研究的核心問題是如何通過樣本推斷總體總體是我們研究的全部對象樣本是總體的一部分②取樣從總體中獲得樣本的過程稱為取樣概率統(tǒng)計基礎概率論的基本假設

1、全概率＝1

2、概率值≥0

3、可加性

例：拋硬幣實驗，結(jié)果是正面或者反面的概率＝結(jié)果是正面的概率+結(jié)果是反面的概率＝0.5+0.5＝1概率統(tǒng)計基礎隨機變量的概率分布

1、隨機變量在隨機實驗中被測定的量

例：拋硬幣實驗，連續(xù)拋十次，記錄結(jié)果為正面的實驗次數(shù)，該變量記為“x”，x

的可能取值為：0、1、2、3、4、5、6、7

、8、9、10概率統(tǒng)計基礎xp00.00097710.00976620.04394530.11718840.20507850.24609460.20507870.11718880.04394590.009766100.000977∑p=0.89∑p=0.055∑p=0.055∑p=1概率統(tǒng)計基礎2、正態(tài)分布～N(μ,σ2)

(u)-1.961.96-2.5762.5760.68270.95000.95430.99000.9973概率統(tǒng)計基礎①標準正態(tài)分布的累積分布函數(shù)

Φ(u)=P(U<u)

其值等于標準正態(tài)曲線從負無窮到u所夾的曲線下面積，表示的是隨機變量U落入?yún)^(qū)間負無窮到u的概率

P(u1<U<u2)=Φ(u2)-Φ(u1)

隨機變量U在任意區(qū)間內(nèi)的概率

P(-1.96<U<1.96)=Φ(1.96)-Φ(-1.96)=0.97500-0.02500=0.95000概率統(tǒng)計基礎②一般正態(tài)分布的累積分布函數(shù)標準化：u=(x-μ)/σ

其中，x為一般正態(tài)分布的隨機變量值

μ為總體平均數(shù)

σ為總體標準差

P(X<x)=P[U<(x-μ)/σ]=Φ[(x-μ)/σ]P(x1<X<x2)=Φ[(x2-μ)/σ]-Φ[(x1-μ)/σ]概率統(tǒng)計基礎3、中心極限定理

X=X1+X2+…+Xn=∑Xi

①Xi相互獨立②n充分大③每一個別的Xi對于X所起的作用很小那么，X服從或者近似服從正態(tài)分布若Xi具同一分布，當n充分大時，其平均數(shù)∑Xi/n服從或者近似服從正態(tài)分布概率統(tǒng)計基礎統(tǒng)計分析1、統(tǒng)計推斷2、檢驗

3、方差分析4、回歸分析5、多元統(tǒng)計分析①聚類分析②判別分析③主成分分析

實驗設計基礎因素所有可能影響實驗結(jié)果的變量水平實驗因素的不同取值處理某一實驗因素的某一水平例：品種比較實驗，品種就是實驗所研究的因素，不同的品種對應因素的不同水平，某一具體的品種就稱為該實驗的一個處理實驗設計基礎基本要求1、實驗目的要明確2、實驗條件要有代表性

3、實驗結(jié)果要可靠

4、實驗結(jié)果要能重演

實驗設計基礎基本原則1、重復①實驗中同一處理種植的小區(qū)數(shù)即為重復次數(shù)②重復的最主要作用是估計實驗誤差③重復的另一主要作用是降低實驗誤差④更準確地估計處理效應

實驗設計基礎2、隨機實驗的每一處理中的每一重復都有同等的機會設置在任何一個實驗單位上

隨機≠隨意A1B3C1C3C2A2B2A3B1實驗設計基礎A1B1C1B3C2A2B2A3C3區(qū)組1區(qū)組2區(qū)組3A1B3C1C3C2A2B2A3B13、局部控制分范圍分地段控制非處理因素，使對各處理的影響趨向于最大程度的一致調(diào)查取樣取樣誤差不重復取樣的平均數(shù)的標準誤差(SE)：

其中，N為總體大小

n為樣本大小

S為樣本標準差（SD)，

調(diào)查取樣當總體（N）很大時，(n/N)->0，例：n=1，

n=4，調(diào)查取樣樣本平均數(shù)的置信區(qū)間

其中，α為允許誤差的概率

(1-α)為置信系數(shù)

tα(雙側(cè)）為給定α值，自由度為(n-1)

的雙側(cè)t分布值標準正態(tài)分布：t分布：調(diào)查取樣取樣數(shù)的確定

1、n=t2S2/d2

其中，當α=0.05時，以t=2估算樣本平均數(shù)x和方差S2可參照已有資料數(shù)據(jù)或通過預備取樣估計

d為允許誤差，可根據(jù)實際情況指定調(diào)查取樣2、參考文獻資料3、誤差控制4、經(jīng)驗原則①≥5％②≥30調(diào)查取樣平行線法對角線法五點法樣本抽取方法1、常規(guī)定位法系統(tǒng)取樣法規(guī)則取樣法調(diào)查取樣2、隨機數(shù)字定位法12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940數(shù)據(jù)分析原始資料的檢查與核對次數(shù)（頻數(shù)）分布表（圖）1、條形圖2、餅圖3、直方圖

4、多邊形圖5、散點圖數(shù)據(jù)分析實驗資料特征數(shù)的計算1、平均數(shù)

2、變異數(shù)①極差R②方差S2

③標準差±S④變異系數(shù)CV=（S/平均數(shù)）×100%數(shù)據(jù)分析詳實的實驗記錄是根本不允許隨意丟棄、篡改實驗數(shù)據(jù)！用簡明的圖表展示結(jié)果