《田间试验设计》复习思考题答案

（0682）田间试验设计复习思考题答案一、填空题（每空1分）1、重演性2、系统误差、随机误差3、重复、随机排列、局部控制4、单因素试验、多因素试验、综合性试验5、完全随机设计、随机区组设计、拉丁方设计、裂区设计6、拉丁方7、数量、质量8、直方图、多边形图、条形图（还有柱形图、折线图、圆图等）9、算术平均数、中位数、众数（几何平均数、调和平均数）10、0、111、试验小区12、0.99、0.9513、无效假设（零假设）、备择假设14、0.05（5%）、0.01（1%）15、Q错误（I型错误）、0错误（II型错误）16、LSD、SSR、q17、平方根转换、对数转换、反正弦转换18、效益的可加性、分布的正态性、方差的一致性19、适合性检验、独立性检验20、函数、相关1521、因果、平行22、0.9623、50、924、kn-125、均方二、判断题（每题1分，正确的打，错误的打X）1、X2、X3、J4、X5、J6、X7、J8、X9、X10、J11、J12、J13、J14、J15、J16、X17、X18、X19、X20、X21、X22、X23、X24、X25、J26、X27、J28、X29、X30、J(0682)田间试验设计复习思考题一、填空题(每空1分)1、田间试验具备如下要求：试验目的要明确、试验要具有代表性和先讲性、实验结果要正确可靠、试验结果要具有重演性。2、田间试验由于处理因素以外的环境等因素等影响，往往存在和2、系统误差、随机误差两种误差。3、田间试验设计时一般要遵守三大原则：3、重复、随机排列、局部控制4、按照试验因素的多少分类，田间试验可分为：4、单因素试验、多因素试验、综合性试验5、随机排列设计就是在重复区内将各处理随机排列。常用的随机排列设计有：5、完全随机设计、随机区组设计、拉丁方设计、裂区设计6、拉丁方设计是从横行和直列两个方向对试验环境讲行局部控制，使每个横行和直列都成为一个区组，在每一区组内安排全部处理的试验设计。7、在田间试验中，观察、测量所得的资料，一般可分为性状资料和性状资料两大类。7、数量、质量8、在数据资料整理中，常用到统计图。常用的统计图有：直方图、多边形图、条形图（还有柱形图、折线图、圆图等）等。9、平均数是统计中最常用的统计数，平均数的种类很多，请列举出三种常用的平均数：9、算术平均数、中位数、众数（几何平均数、调和平均数）10、标准正态分布是指卩=、b2二。10、0、111、在田间试验中，安排一个试验处理的小块地段称为11、试验小区12、已知YN（PQ2），则Y在区间H-2.58b,卩+2.58b的概率为，Y在P-1.96b,P+1.96b的概率为。12、0.99、0.9513、在作显著性检验时，常常要提岀假设，无效假设（零假设）、备择假设两种假设。14、在生物统计中，显著性检验常用的两种显著水平分别为：0.05（5%）、0.01（1%）15、在显著性检验时，有时可能会犯两种错误：二错误（I型错误）、B错误（II型错误）16、方差分析时，如果差异显著，则要进行多重比较。常用的多种比较的方法有：、等。16、LSD、SSR、q17、方差分析时，为了满足方差分析的基本前提或基本假设，有时需对数据进行转换。常用的转换方法有：平方根转换、对数转换、反正弦转换18、方差分析的基本假定有:、效益的可加性、分布的正态性、方差的一致性19、判断实际观察的属性类别分配是否符合已知属性类别分配理论或学说的假设检验称为话合性检验：根据次数资料判断两类因子相互独立或彼此相关的假设检验就是独立性检验20、变量间的关系有两类：一类是存在完全确定性的关系，称为函数、关系：另一类不能用精确的数学公式来表示，称为相关变量。21、相关变量之间的关系又可以分成两种：因果关系、平行关系。22、一批南瓜种子的发芽率为80%,若每窝播两粒种子，则每窝至少出一颗苗的概率为0.9623、在一个平均数为50、方差为90的总体中以n=10的样本容量抽样，样本平均数y分布的平均数为：50,该分布的方差：9。24、假设某但因素试验有k个处理，n次重复，完全随机设计，共有kn个观测值，则它的总自由度为kn-125、方差分析时，平方和除以相应的自由度的值称为均方二、判断题（每题1分，正确的打，错误的打X）1、田间试验中谈到的准确性和精确性是同一含义。（+）+2、田间试验设计中不必设计试验重复，因为会花费人力物力，很不经济。（+）+3、裂区设计时，将重要因素各水平分配给副区，将次要因素各水平分配给主区。（0）04、柑橘果皮的颜色、果实的大小均属于数量性状。（+）+5、计量资料整理时，需求出全距，全距是资料中最大值与最小值之差，又称为极差。（0）06、标准差、标准误、极差的实质都是一样的，只是说法不一样而已。（+）+7、变异系数是样本标准差与样本平均数的比值，以百分数的形式表示。（0）08、变异系数是一个带有单位的数，可用以比较两个或多个样本资料变异程度的大小。（+）土9、小概率事件就是不可能发生的事件，可能发生的事件就是必然事件。（+）+10、小概率事件实际不可能性原理是统计学上讲行假设（显著性检验）的基本依据。（0）011、离散型随机变量X的概率分布用列表法表示，连续型随机变量的概率分布可用概率密度函数来表示。（0）012、二项分布是一种离散型随机变量的概率分布，二项分布具有概率分布的一切性质。（0）13、二项分布的平均数为np，标准差为-npq。（0）014、正态分布是一种很重要的连续型随机变量的概率分布，其分布密度曲线与横轴所夹的面积为1。（0）015、分布密度曲线以纵轴为对称轴左右对称，且在=0时分布密度函数取得最大值。（0）016、X2分布密度曲线以纵轴为对称轴左右对称，而且在X2=0时，分布密度函数取得最大值。（+）+17、F分布图形是以纵轴为对称轴左右对称。（+）+18、样本平均数与总体平均数差异显著性检验中，当总体方差2已知或Q2虽未知但为大样本（n30）时，用u检验法。（+）+19、样本平均数与总体平均数差异显著性检验中，当总体方差2未知，且为小样本（n530）时，用t检验法。（+）+20、多重比较时，LSD、SSR、q三种方法的检验尺度是一样的。（+）+21、决定系数就是相关系数。（+）22、关于平均数的假设均采用冬测验。（+）23、一个显著的相关或回归一定具有实践上的预测意义。（+）24、连续性变数在分组时的组距必须为整数。（+）25、在直线相关分析时，需要讲行相关系数的显著性检验。（0）26、正交试验设计是将多因素的所有水平讲行全部配组，讲行全面试验。（+）27、直线回归分析侧重于求直线回归方程，而直线相关分析侧重于分析变量之间的相关关系。它们之间的关系非常密切。（0）28、相关系数的显著性检验时，只能进行t检验，不能采用F检验。（+）29、正交试验设计只能考察因素的主效应，不能够考察因素之间的交互作用。（+）30、SPSS是一种常用的统计软件，可利用它来进行方差分析。（0）三、术语解释（每题4分）1、总体2、样本3、样本容量4、观测值5、自由度6、标准差7、两尾概率8、一尾概率9、显著水平10、区间估计11、田间试验12、精确性13、准确性14、试验扌指标15、试验因素16、因素水平17、试验处理18、试验误差19、系统误差20、随机误差21、边际效应22、典型抽样23、顺序抽样24、随机抽样25、成片抽样26、数量性状27、质量性状28、中位数29、几何平均数30、调和平均数31、变异系数32、离散型随机变量33、连续型随机变量34、标准误35、方差分析法36、相关分析37、回归分析38、相关系数39、函数关系40、正交设计四、简答题（每题10分）1、田间试验设计的基本原则及其作用如何？2、简述计量资料整理的步骤。3、什么是标准误？标准误与标准差有何联系与区别？4、简述显著性检验的基本步骤。5、显著性检验时应注意哪些问题？6、多个处理平均数的相互比较为什么不宜用丄检验法？7、简述方差分析的基本步骤。8、紫花大豆与白花大豆杂交F1全为紫色，F2出现分离，在F2中共观察到M株大豆，其中紫花A株，白花有B株。为了分析这一结果是否服从孟德尔遗传分离定律的3：1的比例，应采用什么方法？其分析步骤如何？9、进行直线回归与相关分析的注意事项有哪些？10、简述用正交设计安排试验方案的步骤。五、试验设计或结果转换题（每题10分）1、拟对4个番茄品种进行3种密度的栽培试验，重复3次，采用裂区试验设计。请问：（1）主区因素、副区因素如何确定，理由是什么？（2）试对该试验进行设计，给出排列结果。2、有5个甘蓝品种A、B、C、D、E（其中E为对照）进行品种比较试验，已知试验地存在南北向的肥力梯度变异。若重复3次，采用随机区组设计，小区计产面积20m2,区组间走道宽1m,四周保护行2m,小区间不设走道。试绘制田间种植图，并计算试验区总面积。3、在栽培条件一致的情况下，比较5个梨品种产量，每品种随即抽取3个样点（每个样点株数相同），经F检验表明品种间产量达到极显著水平，SSR多重比较得到如下以字母标记法表示的结果，请将结果以列梯形表法（三角法）表示出来。品种平均数差异显著性5%1%A40aAD38abABC36bcABCB35cdBCE33dC4、现对5个辣椒品种讲行品种比较试验，比较它们之间的产量差异。经F检验表明品种间产量达到极显著水平，SSR多重比较得到如下以三角形法表示的结果，请将结果以字母标记法表示岀来。处理平均数xix-20ix-24.5ix-27.0ix-28.5LD31.511.5*7.0*4.5*3.0C28.58.5*4.01.5A27.07.0*2.5B24.54.5*E20.05、为了探讨新培育的4个茄子品种的丰产措施，拟讲行品种、密度和施肥量的综合试验。品种有：黑又亮、沈茄1号、沈茄2号、长茄1号（CK）：密度设为每公顷定植57000株和口63000株；施肥量分别为每公顷施复合肥1500kg和2250kg。拟采用正交试验设计，重复2次。请讲行设计并绘制田间种植模式图。三、术语解释（每题4分）1、总体：依试验研究目的而确定的研究对象的全体称为总体。2、样本：从总体中抽取一部分供观察测定的个体所组成的集合，称为样本。3、样本容量：样本所包含的个体数目称为样本容量。4、观测值：对样本中各个个体的某种性状、特性加以观察，如称量、度量、计数或分析化验所得的结果成为观测值。5、自由度：它的统计意义是在计算离均差平方和时，能够自由变动的离均差的个数。6、标准差：统计学上把样本方差S2的平方根叫做样本标准差，记作S。7、两尾概率：把随机变量x落在平均数卩加减不同倍数标准差b区间之外的概率称为两尾概率，记作Q。8、一尾概率：用两尾概率可以求得随机变量x小于卩-ko或大于卩+kc的概率，称为一尾概率，记作a/2。9、显著水平：在显著性检验中，否定或接受无效假设的依据是“小概率事件实际不可能性原理”用来否定或接受无效假设的概率标准叫显著水平，记作。10、区间估计：是在一定概率保证下给出总体参数的可能范围，所给出的可能范围叫置信区间，给出的概率保证称为置信度或置信概率。11、田间试验：是指在田间土壤、自然气候等环境条件下栽培作物，并进行与作物有关的各种科学研究的试验。12、精确性：也叫精确度，指试验中同一试验指标或性状的重复观测值彼此接近的程度。13、准确性：也叫准确度，指在试验中某一试验指标或性状的观测值与其真值接近的程度。14、试验指标：用来衡量试验结果的好坏或处理效应的高低，在试验中具体测定的性状或观测的项目称为试验指标。农业试验中许多数量性状和质量性状都可以作为试验指标。15、试验因素：指试验中人为控制的、影响试验指标的原因。试验因素常用大写字母A、B、C、等表示。16、因素水平：对试验因素所设定的量的不同级别或质的不同状态称为因素的水平，简称水平。因素水平用代表该因素的字母添加下标1，2,，来表示。如A、A?、，B、B?、,17、试验处理：事先设计好的实施在试验单位上的具体项目叫试验处理，简称处理。在单因素试验中，实施在试验单位上的具体项目就是试验因素的某一水平，试验因素的一个水平就是一个处理；在多因素试验时，试验因素的一个水平组合就是一个处理。18、试验误差:受非处理因素的影响使观测值与试验处理真值之间产生的差异称为试验误差。19、系统误差:系统误差是试验过程中产生的误差，它的值或恒定不变、或遵循一定的变化规律，其产生的原因往往是可知的或可掌握的。系统误差影响试验的准确性。20、随机误差：由多种偶然的、无法控制的因素所引起的误差称为随机误差。21、边际效应：是指小区两边或两端植株的生长环境与小区中间植株的生长环境不一致而表现出差异。22、典型抽样：又称代表性抽样,是根据研究目的有意识的抽取一定数量具有代表性的抽样单位构成样本的抽样方法。23、顺序抽样：又称机械抽样、系统抽样或等距抽样，是按某种既定的顺序抽取一定数量的抽样单位构成样本的抽样方法。24、随机抽样：随机抽样又称等概率抽样或概率抽样，是指所有抽样单位都有同等机会（相同概率）被抽取进入样本的抽样方法。25、成片抽样：成片抽样是指抽取的抽样单位在试验单位（如试验小区）内不作随机分布或均匀分布而连成一片的抽样方法。26、数量性状：是指能够以量测或计数的方式表示其特征的性状。观察测定数量性状而获得的数据就是数量性状资料。27、质量性状：又称属性性状，是指能观察到而不能直接测量的性状。28、中位数：将资料中所有观测值从小到大依次排列，位于中间位置的观测值，称为中位数，简称中数，记作Md。29、几何平均数：n个观测值相乘之积开n次方所得的方根，称为几何平均数，记作G。30、调和平均数：资料中各观测值倒数的算术平均数的倒数，称为调和平均数，记作H。31、变异系数:变异系数是样本标准差与样本平均数的比值，以百分数形式表示。32、离散型随机变量：如果表示试验结果的变量x,其可能取值至多为可列个，且以各种确定的概率取这些不同的值，则称x为离散型随机变量；33、连续型随机变量：如果表示试验结果的变量x，其可能取值为某范围内的任何数值，且x在其取值范围内的任一区间中取值时，其概率是确定的，则称x为连续型随机变量。34、标准误：o标准误（平均数抽样总体的标准差）ox=肩的大小反映样本平均数x的抽样误差的大小，即精确性的高低。35、方差分析法：是一种在若干能相互比较的资料组中，把产生变异的原因加以区分开来的方法与技术。36、相关分析：统计学上采用相关分析研究呈平行关系的相关变量之间的关系。37、回归分析:统计学上采用回归分析研究呈因果关系的相关变量之间的关系。38、相关系数：能够表示两个相关变量x与y线性相关程度和性质的统计数，称为相关系数。相关系数计作r，-1r1。39、函数关系：变量间存在完全确定性关系，可以用精确的数学表达式来表示。这类变量间的关系称为函数关系。40、正交设计：是利用正交表安排多因素试验、分析试验结果的一种设计方法。它从多因素试验的全部水平组合中挑选部分有代表性的水平组合进行试验，通过对这部分试验结果的分析了解全部试验情况，找出最优水平组合。四、简答题（每题10分）1、答：重复、随机、局部控制。重复的作用在于估计试验误差；降低试验误差，提高试验的精确性。随机排列结合重复性，就能获得试验误差的估计。局部控制能较好的降低试验误差。2、答：（1）求全距；（2）确定组数和组距；（3）确定组限和组中值；（4）归组、划线计数、作次数分布表o3、答：标准误（平均数抽样总体的标准差）-=的大小反映样本平均数X的抽样误差xvn的大小，即精确性的高低。它的大小说明了样本平均数x间变异程度的大小及x精确性的i咼低。而标准差S是反映样本中各观测值X变异程度大小的一个指标，它的大小说明了X对该样本代表性的强弱。在实际工作中，总体标准差O往往是未知的，因而无法求得b-。此时，可用样本标准x差s估计o。于是，以s/n估计b。记s荀为s，称作样本标准误或均数标准误。xxx，则n样本标准误S-是平均数抽样误差的估计值。若样本中各观测值为X,xx12SM（xx）2百x、:nYn（n1）n（n1）4、答：大体分三步：（1）提出假设。有两种假设，一是无效假设或零假设，即假设不存在显著差异；二是备择假设，即假设存在显著差异。（2）计算概率。假定无效假设成立的前提下，根据所检验的统计数的抽样分布，计算表面差异是由抽样误差造成的概率。（3）统计推断。根据小概率事件实际不可能性原理作出否定或接受无效假设的推断。5、答：（1）要有合理的试验设计和准确的试验操作，避免系统误差、降低试验误差，提高试验的准确性和精确性。（2）选用的显著性检验方法要符合其应用条件。（3）选用合理的统计假设。（4）正确理解显著性检验结论的统计意义。（5）统计分析结论的应用，还要与经济效益等结合起来考虑。6、答：（1）检验工作量大。（2）无统一的试验误差，误差估计的精确性和检验的灵敏性低。（3）检验的I型错误概率大，推断的可能性低。7、答：（1）平方和和自由度分解。（2）计算均方。（3）计算F值，并于查表得到的临界F值比较，判断差异是否显著。（4）如果显著，则进行多重比较。8、答：采用X2检验。其步骤主要如下:（1）提出假设：H0：大豆花色F2分离符合3：1的理论比例；Ha:大豆花色F2分离不符合3：1的理论比例。（2）计算理论次数。紫花理论次数：T1=MX3/4；白花理论次数：T2=MXI/4。（3）计算X2。将理论观察次数A、B与理论次数T1、T2代入公式。c（4）统计推断。根据查得临界X2与计算出的X2进行比较，从而作出推断。c9、答：(1)变量间是否存在相关。(2) 其余变量尽量保持一致。(3) 观测值要尽可能的多。(4) 外推要谨慎。(5) 正确理解回归或相关显著与否的含义。(6) 个显著的回归方程并不一定具有实际的预测意义。10、答：(1)确定试验因素及其水平。(2) 选用合适的正交表。(3) 表头设计。(4) 列出试验方案。五、试验设计或结果转换题(每题10分)1、因为番茄在不同品种栽培密度试验中，密度效应的表现要受到品种特性的限制，因此品种的主效应比密度的主效应更重要，需要获得更高的比较精确度，所以品种A表示)应作为副区因素，密度(用B表示)应作为主区因素。田间排列的示意图如下：B2A1A2A3A4B1A3A2A1A4B3A4A2A1A4B1A4A1A2A3B3A2A1A4A3B2A3A4A2A1IllB3A2A3A4A1B2A1A4A3A2B1A2A1A3A42、试验区总面积598m2。田间种植图如下:区C组1EBDA23.00米4.00十区B组11CAED5.00小区区E组111ADCB保护行（宽2米）小区面积=20m2南26.00米3、三角形法表示如下:处理平均数xix-33ix-35ix-36ix-38iA407*5*4*2II19D385*3*2C363*1B352E334、字母表示法如下:品种平均数差异显著性5%1%D315aAC28.5abABA27.0bABB24.5bBCE20.0cC5、分析：首先，根据题意列出试验因子及其水平。试验因子水平1234品种（A）黑又亮（A1）沈茄1号（A2）沈茄2号（A3）长茄1号（A4）密度（B）57000(B1)63000(B2)施肥量(C)1500(C1)2250(C2)其次，选择适合的正交表。本例有三个影响因子，即品种、密度和施肥量。其中品种为4个水平，密度和施肥量均为2个水平，适合选择混合水平正交表L8(4X24)。8第三，进行表头设计。将试验因子A、B、C分别填入正交表L8(4X24)。8试验因素123组合代号ABC1(A1B1C1)1(A1)1(Bl)1(C1)2(A1B2C2)1(A1)2(B2)2(C2)3(A2B1C1)2(A2)1(Bl)1(C1)4(A2B2C2)2(A2)2(B2)2(C2)5(A3B1C2)3(A3)1(Bl)2(C2)6(A3B2C1)3(A3)2(B2)1(C1)7(A4B1C2)4(A4)1(B1)2(C2)8(A4B2C1)4(A4)2(B2)1(C1)第四，采用随机区组设计，并绘制田间种植图。正交试验的关键就在于得到需要实施的处理组合，这种处理组合确定之后，应该采用随机区组设计进行田间排列。汪意：为了发挥正交试验的优点，克服缺点，做到扬长避短，在进行正交试验时应注意下述问题：一是部分实施与全面实施相结合；二是区组内处理组合数目不能够太多；三是分析重点放在处理组合的比较上；四是从正交试验中选出的较好的处理组合，但不一定是最优的。田间布置图：23