实验设计精读.pptx

试验设计第一章绪论一、引言二、试验设计方法起源三、试验设计方法的作用四、单因素试验五、多因素试验1、了解试验设计的概念及其作用2、掌握试验设计常用的几种方法3、了解基本试验设计等方法法的概念和基本原理本章主要要求试验设计：本章主要内容研究工作的必要手段试验实验已知某个结论去验证已知方法的操作验证性实验和试验试验未知某个结论去探索未知方法的探索探索性什么是试验设计方法试验设计（DesignofExperiments)是数理统计学的一个重要的分支。多数数理统计方法主要用于分析已经得到的数据，而试验设计却是用于决定数据收集的方法。试验设计方法主要讨论如何合理地安排试验以及试验所得的数据如何分析等。试验设计的效果如何安排试验，有一个方法问题不好的试验设计方法，即使做了大量的试验，也未必能达到预期的目的；一个好的试验设计方法，既可以减少实验次数，缩短试验时间和避免盲目性，又能迅速得到有效的结果。试验设计的由来试验设计是应用统计手法进行解决问题的方法，它在19世纪产生于英国.最早是在农地进行试验。如“最佳肥料”的依据。逐步应用到畜牧业。1980s美国引进田口方法1920s193519491980s试验设计方法起源1935“DesignofExperiments”试验设计成为应用技术科学1930~40s英、美、苏用于工业1940s末美国Deming传播SED至日本1949日本GenichiTaguechi(田口玄一)以SED为基础建立“正交试验设计”法1952应用L27(313)于日本东海电报公司1952~1962应用100万项，1/3成效明显1955~1970日本借此推行全面质量管理1920sFisher用于田间试验1920sTippett将SED用于棉纺我国试验设计方法发福仁《田间试验之统计与分析》1970.4华罗庚推广优选法、统筹法1978优选法用于五粮液获成功方开泰、王元创建均匀设计法试验设计方法的作用把数学上优化理论、技术应用于试验设计中，科学的安排试验、处理试验结果。采用科学的方法去安排试验，处理试验结果，以最少的人力和物力消费，是在最短的时间内取得更多、更好的生产和科研成果的最有效的技术方法。简称为：“多、快、好、省”。1.试验设计的定义及重要性2.试验设计的三个基本要素3.试验设计的基本原则一、试验性研究设计具体实施研究之前，对各种实验要素进行合理的安排与周密的计划。　　用较少的人力、物力和时间，获得较为可靠的结果，使误差减少到最低限度，以达到研究高效。1.试验设计的定义和意义Fisher在他的著作中多次强调，统计学家与科学研究者的合作应该在试验设计阶段，而不是在需要数据处理的时候。他精辟地指出：Tocallinthestatisticianaftertheexperimentisdonemaybenomorethanaskinghimtoperformapostmortemexamination:hemaybeabletosaywhattheexperimentdiedof.2.试验设计的三个基本要素　　　实验研究的三个基本要素：处理因素、试验单位和试验效应。研究者根据研究目的欲施加或欲观察的，能作用于实验单位并引起直接或间接效应的因素，称为处理因素，又称试验因素。处理因素可以是主动施加的某种外部干预(或措施)，如使用或不使用某种药物等；也可以是客观存在的，如观察培养基在空气中的污染程度与季节的关系，“不同季节”就是该实验的“处理因素”而“季节”这个处理不是人为实施而是客观存在的。另外如不同温度、治疗方法、用药种类、用药剂量等都称为处理因素。处理因素(treatmentfactor)试验因素个数与试验因素水平数研究中，如果只有一个试验因素，则称为单因素，两个以上称为多因素。为了分析试验因素产生的作用，常要将试验因素分为不同的水平下进行。如药物的不同剂量数，不同时间点数等。试验因素个数和水平数常要根据专业而定。建议”少而精“。试验因素与非试验因素 试验因素是研究者希望着重考察的某些条件或方法，而对实验结果有一定影响的因子，其他因素则称为非实验因素，又称干扰因素或混杂因素。如研究3种饲料的营养效果的试验中，老鼠的窝别，进食量等为非试验因素。在新药的临床试验中，患者年龄、病历等为非试验因素。试验单位是指接受一种处理并作实验观察的基本单位，是处理因素作用的客体，实质上实验单位所代表的就是根据研究目的而确定的研究目标之总体。一般情况下一个试验单位即为一个受试对象。在选择受试对象时，应满足两个基本条件：　　　①对处理因素敏感；　　　②反应必须稳定。试验单位(experimentunit)人动物微生物细胞分子基因试验效应是处理因素作用于受试对象的反应或结果。一般通过实验指标(即变量)来表达。观察指标有主观指标与客观指