第十章抽样调查与试验设计.pptx

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1、第十章第十章 调查与试验设计调查与试验设计兽医统计学兽医统计学 科研设计的质量直接影响着实验结果的准确性、科研设计的质量直接影响着实验结果的准确性、可靠性、严密性和代表性，是实验数据的前提，决可靠性、严密性和代表性，是实验数据的前提，决定着科学研究的成败。一个完整的科研设计包括专定着科学研究的成败。一个完整的科研设计包括专业设计和统计设计。二者相互结合，缺一不可。业设计和统计设计。二者相互结合，缺一不可。u专业设计专业设计：指研究者对专业知识的把握能力，直接：指研究者对专业知识的把握能力，直接影响着实验的深度和水平。影响着实验的深度和水平。u统计设计统计设计：指研究者对统计知识的正确应用，直接

2、：指研究者对统计知识的正确应用，直接影响着科学实验的质量。统计设计的任务是从研究影响着科学实验的质量。统计设计的任务是从研究的部署、实施、直到研究结果的解释，进行系统的的部署、实施、直到研究结果的解释，进行系统的安排，要做到以最少的人力和物力来获得可靠的结安排，要做到以最少的人力和物力来获得可靠的结论与信息。论与信息。根据搜集资料的方法，可将科学研究分为两大类：根据搜集资料的方法，可将科学研究分为两大类：研究者只是：研究者只是“被动被动”地观察客观实际地观察客观实际情况，不对研究对象施加任何干预措施。情况，不对研究对象施加任何干预措施。 - ：研究者给研究对象人为地施加干预因：研究者给研究对象

3、人为地施加干预因素，然后观察这种干预因素产生的效应。素，然后观察这种干预因素产生的效应。 -第一节第一节 调查设计的基本含义及意义调查设计的基本含义及意义一、一、抽样调查的基本概念抽样调查的基本概念是对所要研究的总体中的每个个体都作为是对所要研究的总体中的每个个体都作为调查对象，普查得到的结果真实全面。调查对象，普查得到的结果真实全面。就是指从某一总体抽取若干个体组成样本，就是指从某一总体抽取若干个体组成样本，通过对样本的统计分析来对总体进行估计、通过对样本的统计分析来对总体进行估计、推断。推断。第一节第一节 调查设计的基本含义及意义调查设计的基本含义及意义 进行抽样调查就面临着抽样的问题。进

4、行抽样调查就面临着抽样的问题。 抽样（抽样（sampling）指从总体中抽取样本的过程。指从总体中抽取样本的过程。 无论是在调查研究中，还是在试验研究中，抽无论是在调查研究中，还是在试验研究中，抽样问题都存在，其目的都是用样本来推测总体，用样样问题都存在，其目的都是用样本来推测总体，用样本的统计量来估计总体参数。本的统计量来估计总体参数。 样本的好坏，即抽样的质量是调查的关键环节，样本的好坏，即抽样的质量是调查的关键环节，因此我们必须重视抽样工作。因此我们必须重视抽样工作。第一节第一节 调查设计的基本含义及意义调查设计的基本含义及意义第一节第一节 调查设计的基本含义及意义调查设计的基本含义及意

5、义第二节第二节 抽样方案的制订抽样方案的制订第二节第二节 抽样方案的制订抽样方案的制订 制订一个合理的抽样调查方案必须从以下制订一个合理的抽样调查方案必须从以下几个方面进行考虑。几个方面进行考虑。1、抽样调查的目的、抽样调查的目的 在制订抽样方案前，首先应弄清抽样调查的在制订抽样方案前，首先应弄清抽样调查的目的目的及要解决的及要解决的问题问题。2、抽样调查的对象、抽样调查的对象 在明确抽样调查的目的后，要划定一个在明确抽样调查的目的后，要划定一个调查总体调查总体的范围作为调查研究的对象。的范围作为调查研究的对象。 抽样单位的大小应根据抽样调查的具体目的、研抽样单位的大小应根据抽样调查的具体目的

6、、研究的对象、问题的性质以及可支配的经费等来确定。究的对象、问题的性质以及可支配的经费等来确定。第二节第二节 抽样方案的制订抽样方案的制订第二节第二节 抽样方案的制订抽样方案的制订第二节第二节 抽样方案的制订抽样方案的制订5、抽样调查的规模、抽样调查的规模 样本含量样本含量与调查结果的精确度密切相关，样与调查结果的精确度密切相关，样本含量越大，抽样误差越小，结果的精确度越高，本含量越大，抽样误差越小，结果的精确度越高，统计推断的可靠性越高，但随着样本含量的增加，统计推断的可靠性越高，但随着样本含量的增加，调查研究的成本也会迅速增加，势必将造成人力、调查研究的成本也会迅速增加，势必将造成人力、财

7、力、物力的耗费和时间的浪费。样本含量与财力、物力的耗费和时间的浪费。样本含量与置置信度信度也有关，置信度要求较低时样本含量可适当也有关，置信度要求较低时样本含量可适当小些，否则样本应适当大些。小些，否则样本应适当大些。第二节第二节 抽样方案的制订抽样方案的制订6、抽样调查的表格、抽样调查的表格 为了确保抽样调查的规范进行、原始数据的为了确保抽样调查的规范进行、原始数据的真实可靠，在抽样调查前，要根据调查内容、调真实可靠，在抽样调查前，要根据调查内容、调查的指标编制各种表格，以便调查时记录各种原查的指标编制各种表格，以便调查时记录各种原始数据。始数据。7、抽样调查的组织、抽样调查的组织 抽样调查

8、的组织主要包括抽样调查工作的领抽样调查的组织主要包括抽样调查工作的领导、时间与进度、人员分工、经费核算、统计分导、时间与进度、人员分工、经费核算、统计分析等。析等。第三节第三节 抽样调查的方法抽样调查的方法一、随机抽样一、随机抽样 随机抽样（随机抽样（random samplingrandom sampling），），又称又称简单简单抽样（抽样（simple samplingsimple sampling） 根据随机的原则，从一个总体中抽得若干根据随机的原则，从一个总体中抽得若干个个体进行观测。在随机抽样中每个个体都有个个体进行观测。在随机抽样中每个个体都有同等的机会或相等的概率被抽中。同等的

9、机会或相等的概率被抽中。第三节第三节 抽样调查的方法抽样调查的方法 随机抽样的特点是：不会产生随机抽样的特点是：不会产生系统抽样误系统抽样误差差，统计分析简单，但不能利用任何事先所了，统计分析简单，但不能利用任何事先所了解的总体分布特征的信息。解的总体分布特征的信息。 随机抽样适用于随机抽样适用于个体变异小、群体比较均个体变异小、群体比较均匀匀的总体，它是最简单也是最常用的一种抽样的总体，它是最简单也是最常用的一种抽样调查方法。调查方法。第三节第三节 抽样调查的方法抽样调查的方法二、整群抽样二、整群抽样 整群抽样（整群抽样（cluster sampling） 将总体分成若干个单位群（畜群），直

10、接抽取将总体分成若干个单位群（畜群），直接抽取单位群，然后对每一抽得的单位群作全面的调查。单位群，然后对每一抽得的单位群作全面的调查。第三节第三节 抽样调查的方法抽样调查的方法 与随机抽样法相比较，整群抽样法可以提供与随机抽样法相比较，整群抽样法可以提供更为精确的总体估计值，如每一单位群内的个体更为精确的总体估计值，如每一单位群内的个体数相等时，整群抽样可以无偏地估计总体平均值、数相等时，整群抽样可以无偏地估计总体平均值、百分率及群体的变异情况。百分率及群体的变异情况。 整群抽样的特点是：组织调查比较方便，但整群抽样的特点是：组织调查比较方便，但抽取群数过少易产生偏性。整群抽样适用于抽取群数过

11、少易产生偏性。整群抽样适用于群间群间差异较小差异较小的总体。的总体。第三节第三节 抽样调查的方法抽样调查的方法关于整群抽样的几种情况关于整群抽样的几种情况 如果抽取的单位群是如果抽取的单位群是家系家系或是有或是有血缘血缘关系的亲属，关系的亲属，则可以对遗传性疾病、血型、某些基因型作更详细的则可以对遗传性疾病、血型、某些基因型作更详细的调查和分析。由于具有血缘关系的个体间可具有概率调查和分析。由于具有血缘关系的个体间可具有概率较大的相同基因型或蛋白型，因而试验结果会更有说较大的相同基因型或蛋白型，因而试验结果会更有说服力。服力。 当以当以地区地区为单位群进行抽样调查时，应注意被抽取为单位群进行抽

12、样调查时，应注意被抽取地区的代表性，因而在作整群抽样时应作预初调查，地区的代表性，因而在作整群抽样时应作预初调查，在掌握了全面、初步的情况后再抽取具有代表性的地在掌握了全面、初步的情况后再抽取具有代表性的地区作为被调查的单位群，以保证结果的正确性和无偏区作为被调查的单位群，以保证结果的正确性和无偏性。性。第三节第三节 抽样调查的方法抽样调查的方法关于整群抽样的几种情况关于整群抽样的几种情况就抽样单位数而言，整群抽样法抽取的单位数要比就抽样单位数而言，整群抽样法抽取的单位数要比随机抽样法少得多，但被调查个体数或投入试验的个随机抽样法少得多，但被调查个体数或投入试验的个体数则应当是相等的。体数则应

13、当是相等的。当整群抽样所得到的每一单位群很大，因而无法对当整群抽样所得到的每一单位群很大，因而无法对抽样单位群进行全面调查或研究时，可以在抽得的单抽样单位群进行全面调查或研究时，可以在抽得的单位群内再进行一次抽样，对抽得的样本进行调查研究；位群内再进行一次抽样，对抽得的样本进行调查研究；在抽得的样本单位群内进行再抽样，成为二次抽样。在抽得的样本单位群内进行再抽样，成为二次抽样。必要的时候还可以进行三次、四次抽样。必要的时候还可以进行三次、四次抽样。第三节第三节 抽样调查的方法抽样调查的方法三、分层抽样三、分层抽样 分层抽样（分层抽样（stratified sampling）就是将研究就是将研究

14、的总体分成若干个不同的层次，然后根据需要对的总体分成若干个不同的层次，然后根据需要对每个层次进行完全随机抽样，再整合到一起构成每个层次进行完全随机抽样，再整合到一起构成样本。样本。 分层抽样的特点是：能有效地降低抽样误差，分层抽样的特点是：能有效地降低抽样误差，样本代表性好，各层次间也可进行分析比较。样本代表性好，各层次间也可进行分析比较。 分层抽样适用于总体内个体差异较大的情况。分层抽样适用于总体内个体差异较大的情况。第三节第三节 抽样调查的方法抽样调查的方法 进行抽样时，可能会减小样本的精确性的原因：进行抽样时，可能会减小样本的精确性的原因：由于偶然的原因，使得样本偏于总体的某一隅。例如个

15、由于偶然的原因，使得样本偏于总体的某一隅。例如个体编号问题体编号问题是当总体不是均质时，某一部分与其他部分有明显的不是当总体不是均质时，某一部分与其他部分有明显的不同，或总体本身就可分为若干不同的部分，如果我们对总同，或总体本身就可分为若干不同的部分，如果我们对总体进行随机抽样，所得样本往往受各种因素影响而少有代体进行随机抽样，所得样本往往受各种因素影响而少有代表性，甚至某些部分不被抽到，即使抽得也会由于样本内表性，甚至某些部分不被抽到，即使抽得也会由于样本内各部分的比例与总体内各部分的比例不相同而使样本所得各部分的比例与总体内各部分的比例不相同而使样本所得调查结果不能用来很好地说明问题而失去

16、准确性。调查结果不能用来很好地说明问题而失去准确性。分层的原则：分层的原则： 每一层区内所调查研究的性状，应尽可能地均匀每一层区内所调查研究的性状，应尽可能地均匀同质，所抽样本的含量，应根据各层区的大小及总体同质，所抽样本的含量，应根据各层区的大小及总体内所占大致比例来设定，每一层区内的抽样则应是完内所占大致比例来设定，每一层区内的抽样则应是完全随机的。全随机的。 应根据总体分布的实际情况进行分层。层区可适应根据总体分布的实际情况进行分层。层区可适当多一些，每一层区的抽样单位数最少不得低于当多一些，每一层区的抽样单位数最少不得低于2个，个，在具体的试验或调查中，还应结合当时当地的具体条在具体的

17、试验或调查中，还应结合当时当地的具体条件而决定分层的形式和层区数，当分层还牵涉到经费、件而决定分层的形式和层区数，当分层还牵涉到经费、人力时，则应以既恰到好处地分层、又能节省经费、人力时，则应以既恰到好处地分层、又能节省经费、人力为分层原则。人力为分层原则。第三节第三节 抽样调查的方法抽样调查的方法第三节第三节 抽样调查的方法抽样调查的方法四、顺序抽样四、顺序抽样 顺序抽样（顺序抽样（order sampling），又叫），又叫等距抽样等距抽样法，是将总体中全部抽样单位按某种规律（例如法，是将总体中全部抽样单位按某种规律（例如按和目标性状有关的或无关的某一标志的大小等）按和目标性状有关的或无关

18、的某一标志的大小等）排列顺序，依次编号排列顺序，依次编号 ，再根据，再根据总体容量总体容量N和样本容量和样本容量n确定一个抽样距确定一个抽样距m（N/n），先从），先从 中取出一个中取出一个抽样单位抽样单位 （d称为随机起点），然后按抽样距称为随机起点），然后按抽样距m等距地抽取样本等距地抽取样本 ，i=0,1,2,。Nxxxx,.,321mxxxx,.,321dimx 顺序抽样法的特点是：顺序抽样法的特点是：抽样比较简单，事先抽样比较简单，事先不需作随机的准备工作。不需作随机的准备工作。 在有限总体内，顺序抽样可以使样本分布得在有限总体内，顺序抽样可以使样本分布得更均匀、广泛，因而具有更好的

19、代表性和较高的更均匀、广泛，因而具有更好的代表性和较高的精确度。精确度。 当总体内出现周期性交替且抽样顺序（即抽当总体内出现周期性交替且抽样顺序（即抽样距）与之相合或近似时，容易产生样距）与之相合或近似时，容易产生“共振共振”现现象，即抽取的样本反而易失去代表性。顺序抽样象，即抽取的样本反而易失去代表性。顺序抽样法所得数据不能得出一个正确的抽样误差，即无法所得数据不能得出一个正确的抽样误差，即无法估计其置信区间。法估计其置信区间。第三节第三节 抽样调查的方法抽样调查的方法第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模的确定第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模的确定第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模的确

20、定一、样本含量的确定原则一、样本含量的确定原则（4）当抽样调查不会对生产产生明显的不利影）当抽样调查不会对生产产生明显的不利影响时，可适当加大样本含量，甚至可对整群动物响时，可适当加大样本含量，甚至可对整群动物进行调查。进行调查。（5）试验样本规模的确定是在满足试验准确性）试验样本规模的确定是在满足试验准确性的前提下，尽量减少样本含量，使试验造成的损的前提下，尽量减少样本含量，使试验造成的损失达到最小。失达到最小。第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模的确定二、样本含量的确定方法二、样本含量的确定方法1平均数抽样调查的样本含量确定方法平均数抽样调查的样本含量确定方法nssx 当样本含量还较小时，

21、随着样本量的增大，当样本含量还较小时，随着样本量的增大，标准误即抽样误差将迅速趋小；但当样本含量标准误即抽样误差将迅速趋小；但当样本含量增大到一定程度后，抽样误差的缩减速度就很增大到一定程度后，抽样误差的缩减速度就很缓慢了，即此时再增大样本含量，一方面会迅缓慢了，即此时再增大样本含量，一方面会迅速增大经费开支，另一方面对提高抽样的精确速增大经费开支，另一方面对提高抽样的精确性已起不到多大的作用。性已起不到多大的作用。第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模的确定 根据以往的研究或经验人为地定出一个样根据以往的研究或经验人为地定出一个样本平均值与总体平均值的离差，即允许误差本平均值与总体平均值的离差

22、，即允许误差L，同时选定一个大致的标准差同时选定一个大致的标准差s，LxnststLx222Lstn一般情况下，我们取一般情况下，我们取95%的置信度，即的置信度，即=0.05，则，则 296. 1 t224Lsn 第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模的确定 【例例】 某品种猪某品种猪6月龄平均血红蛋白的含量为月龄平均血红蛋白的含量为12g/100mL，标准差为，标准差为1g/100mL，希望允许抽样，希望允许抽样误差在误差在0.2 g/100mL以内，确定以内，确定=0.05，求抽样调，求抽样调查所需的样本含量。查所需的样本含量。 这里，已知这里，已知s1，允许误差，允许误差L0.2，则所需

23、样，则所需样本含量为本含量为1002 . 01422 n 即在即在95的置信度下，需至少调查的置信度下，需至少调查100个个体个个体才能较好地说明问题。才能较好地说明问题。第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模的确定 当所得的当所得的n值较小时，要用值较小时，要用 和和n 进行多次试求，进行多次试求，直至得到一稳定的直至得到一稳定的n值为止，一般试求值为止，一般试求l 2次即可次即可完成；当所得完成；当所得n5时，说明所设时，说明所设L值太大，或值太大，或s值太值太小，应适当调整小，应适当调整L和和s。 t第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模的确定【例例】标准差为标准差为s = 15.9，允许抽

24、样误差为，允许抽样误差为L = 10，确定确定=0.05，求抽样调查所需的样本含量。，求抽样调查所需的样本含量。 这里，已知这里，已知s=15.9， L10，=0.05，根据公式，根据公式, 可得样本含量：可得样本含量：10110.10109 .15422 n 显然这一样本含量太小，故应重求显然这一样本含量太小，故应重求n值。我们值。我们再将自由度再将自由度df10时的时的 值直接代人公式值直接代人公式 t第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模的确定1788. 212,05. 0t，则 1604. 213,05. 0t，则 12139 .151604. 2222n12129 .151788. 2

25、222n 此时样本含量已稳定在此时样本含量已稳定在n12，说明这，说明这次抽样调查的最佳样本含量约为次抽样调查的最佳样本含量约为12。第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模的确定281. 210,05. 0t，则 13109 .15281. 2222n2百分率抽样调查的样本含量确定方法百分率抽样调查的样本含量确定方法百分率数据与平均值数据的算法基本一样。百百分率数据与平均值数据的算法基本一样。百分率的标准误为分率的标准误为nppsp)1( 允许误差允许误差npptstLp)1( 故当置信度为故当置信度为95%时的样本含量为：时的样本含量为：2)1(4Lppn 第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模

26、的确定 【例例】样本百分率样本百分率p0.7，规定允许误差，规定允许误差L0.04，=0.05，求抽样调查所需的样本含量。，求抽样调查所需的样本含量。 根据公式，可得根据公式，可得52504. 0)7 . 01 (7 . 042n 说明至少需要调查说明至少需要调查525个个体。个个体。 百分率抽样时，样本含量一般不能太小，否则所得百分率抽样时，样本含量一般不能太小，否则所得结果不具或少具代表性，所得百分率越小，所需样本结果不具或少具代表性，所得百分率越小，所需样本含量就应越大，以保证样本百分率能很好地估计总体含量就应越大，以保证样本百分率能很好地估计总体百分率，应百分率，应注意缩小允许误差注意

27、缩小允许误差L值值。第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模的确定【例例】抽样调查猪的某一罕见疾病，该疾病根据以往抽样调查猪的某一罕见疾病，该疾病根据以往的调查在猪群中的比例为的调查在猪群中的比例为0.1%，如果规定允许误差为，如果规定允许误差为0.001，则所需样本大小为：，则所需样本大小为：24 0.001 (10.001)399640000.001n 但是这样不大合适，因为允许误差一般应小于但是这样不大合适，因为允许误差一般应小于发病率，故取发病率，故取L0.000 5，则：，则：24 0.001 (1 0.001)15984160000.0005n第四节第四节 抽样规模的确定抽样规模的确定

28、第五节第五节 实验设计概述实验设计概述 实验设计是科研计划的具体实施方案，是进行实验和实验设计是科研计划的具体实施方案，是进行实验和统计分析的依据，是科学研究顺利进行以达到预期目统计分析的依据，是科学研究顺利进行以达到预期目标的重要保障。标的重要保障。 一个科学合理的实验设计应该包括：根据一个科学合理的实验设计应该包括：根据研究目的研究目的确确定定研究内容研究内容、技术路线技术路线和和研究方法研究方法，特别是如何用较，特别是如何用较少的人力、物力、财力和时间，最大限度地减少误差少的人力、物力、财力和时间，最大限度地减少误差来进行实验、获得可靠的结果。来进行实验、获得可靠的结果。第五节第五节 实

29、验设计概述实验设计概述1、 实验研究的特点实验研究的特点：（1）处理因素是研究者人为设置的；）处理因素是研究者人为设置的；（2）受试对象接受何种处理因素或水平是由随）受试对象接受何种处理因素或水平是由随机分配而定的，因此各组的非处理因素均衡性机分配而定的，因此各组的非处理因素均衡性好，组间具有可比性。好，组间具有可比性。（3）能使多个实验因素包含在较少次数的实验）能使多个实验因素包含在较少次数的实验中，能有效地控制误差。中，能有效地控制误差。第五节第五节 实验设计概述实验设计概述2、实验研究的分类、实验研究的分类： (1)实验室研究（实验室研究（experiment in laboratory

30、） (2)临床试验（临床试验（clinical trial） (3)社区干预试验社区干预试验(community intervening trial) 以实验动物或某些标本为实验对象，容易随机化，研以实验动物或某些标本为实验对象，容易随机化，研究者可以主动地施加任何干预措施。通常为一些探索性研究者可以主动地施加任何干预措施。通常为一些探索性研究，例如毒物的致畸、致癌、致突变实验，一些药理实验究，例如毒物的致畸、致癌、致突变实验，一些药理实验等。等。 以临床上的病畜为实验对象。目的多为研究某种药物以临床上的病畜为实验对象。目的多为研究某种药物或某项疗法的疗效，且或某项疗法的疗效，且。以社区中的健

31、康人群为研究对象，目的往往是观察某项保以社区中的健康人群为研究对象，目的往往是观察某项保护性措施对疾病的防治效果。由于社区干预试验难以对研护性措施对疾病的防治效果。由于社区干预试验难以对研究对象进行良好的随机分配，因此又称半实验研究究对象进行良好的随机分配，因此又称半实验研究（quasi-experiment）。）。第五节第五节 实验设计概述实验设计概述第五节第五节 实验设计概述实验设计概述第五节第五节 实验设计概述实验设计概述第五节第五节 实验设计概述实验设计概述 （三）局部控制（三）局部控制（local control）原则）原则 试验时为控制或降低非试验因素对试验结果试验时为控制或降低非

32、试验因素对试验结果的影响采取一定的技术措施或方法称为的影响采取一定的技术措施或方法称为局部控制局部控制（local control）。）。 由于试验规模和试验条件的限制，不可能做由于试验规模和试验条件的限制，不可能做到所有试验单元完全一致，试验环境也不可能完到所有试验单元完全一致，试验环境也不可能完全统一。在此情况下，将试验空间（试验单元或全统一。在此情况下，将试验空间（试验单元或试验环境）或时间分成若干个各自相对均匀的局试验环境）或时间分成若干个各自相对均匀的局部，每一个局部构成一个区组，在区组间可存在部，每一个局部构成一个区组，在区组间可存在较大差异，而区组内各单元则应尽可能一致。较大差异

33、，而区组内各单元则应尽可能一致。第五节第五节 实验设计概述实验设计概述第五节第五节 实验设计概述实验设计概述第五节第五节 实验设计概述实验设计概述第五节第五节 实验设计概述实验设计概述常用的对照形式常用的对照形式第五节第五节 实验设计概述实验设计概述常用的对照形式常用的对照形式第五节第五节 实验设计概述实验设计概述第六节第六节 完全随机设计完全随机设计绵羊编号绵羊编号123456789101112131415161718随机数字随机数字组组 别别16乙乙07甲甲44乙乙99甲甲83甲甲11甲甲46乙乙32乙乙24乙乙20乙乙14乙乙85甲甲88乙乙45甲甲10乙乙93甲甲72乙乙88乙乙 随机

34、数字表（随机数字表（）第）第12行第行第7列的列的16开始向右开始向右连续抄下连续抄下18个随机数字填入表第二行。个随机数字填入表第二行。 甲组：甲组：2 4 5 6 12 14 16 乙组：乙组：1 3 7 8 9 10 11 13 15 17 18第六节第六节 完全随机设计完全随机设计 甲组比乙组少甲组比乙组少4只，需要从乙组调整两只到甲只，需要从乙组调整两只到甲组。仍用随机的方法进行调整。在前面组。仍用随机的方法进行调整。在前面18个随机个随机数字后再接着抄下两个数字：数字后再接着抄下两个数字：71、23，分别除以，分别除以11（调整时乙组的绵羊只数）、（调整时乙组的绵羊只数）、10（调

35、整（调整1只绵只绵羊去甲组后乙组剩余的绵羊只数），余数为羊去甲组后乙组剩余的绵羊只数），余数为5、3，则把分配于乙组的第则把分配于乙组的第5只绵羊（只绵羊（9号）和余下号）和余下10只只的第的第3只绵羊（只绵羊（7号）分到甲组。号）分到甲组。甲组甲组245679121416乙组乙组138101113151718第六节第六节 完全随机设计完全随机设计绵羊编号绵羊编号123456789101112131415161718随机数字随机数字组组 别别调整组别调整组别16乙乙07甲甲44乙乙99甲甲83甲甲11甲甲46乙乙甲甲32乙乙24乙乙甲甲20乙乙14乙乙85甲甲88乙乙45甲甲10乙乙93甲甲7

36、2乙乙88乙乙第六节第六节 完全随机设计完全随机设计 一律以一律以3（处理数）除各随机数字，若余数为（处理数）除各随机数字，若余数为1，即将该动物归于甲组；余数为，即将该动物归于甲组；余数为2，归入乙组；，归入乙组；商为商为0或余数为或余数为0，归入丙组。结果归入甲组者，归入丙组。结果归入甲组者8头，头，乙组乙组5头，丙组头，丙组5头。头。 各组头数不等，应将甲组多余的各组头数不等，应将甲组多余的2头调整头调整1头头给乙组、给乙组、1头给丙组。调整甲组的头给丙组。调整甲组的2头动物仍然采头动物仍然采用随机的方法。从随机数字用随机的方法。从随机数字25后面接下去抄二个后面接下去抄二个数数63、6

37、2，然后分别以，然后分别以8（甲组原分配（甲组原分配8头）、头）、7除除之，得第一个余数为之，得第一个余数为7，第二个余数为，第二个余数为6，则把原，则把原分配在甲组的分配在甲组的8头仔猪中第头仔猪中第7头仔猪即头仔猪即14号仔猪改号仔猪改为乙组；把甲组中余下的为乙组；把甲组中余下的7头仔猪中的第头仔猪中的第6头仔猪头仔猪即即12号仔猪改为丙组。号仔猪改为丙组。第六节第六节 完全随机设计完全随机设计调整后各组的仔猪编号如下：调整后各组的仔猪编号如下：组组 别别仔仔 猪猪 编编 号号甲甲 组组1234718乙乙 组组5910141516丙丙 组组6811121317第六节第六节 完全随机设计完全

38、随机设计 完全随机设计的优缺点完全随机设计的优缺点（一）完全随机设计的主要优点（一）完全随机设计的主要优点 1、设计容易、设计容易 处理数与重复数都不受限制，适处理数与重复数都不受限制，适用于试验条件、环境、试验动物用于试验条件、环境、试验动物差异较小差异较小的试验。的试验。 2、统计分析简单、统计分析简单 无论所获得的试验资料各处无论所获得的试验资料各处理重复数相同与否，都可采用理重复数相同与否，都可采用t检验或方差分析法进检验或方差分析法进行统计分析。行统计分析。第六节第六节 完全随机设计完全随机设计 完全随机设计的优缺点完全随机设计的优缺点（二）完全随机设计的主要缺点（二）完全随机设计的

39、主要缺点 1、由于未应用试验设计三原则中的局部控制原、由于未应用试验设计三原则中的局部控制原则，非试验因素的影响被归入试验误差，试验误差则，非试验因素的影响被归入试验误差，试验误差较大，试验的精确性较低。较大，试验的精确性较低。 2、在试验条件、环境、试验动物、在试验条件、环境、试验动物差异较大差异较大时，时，不宜不宜采用此种设计方法。采用此种设计方法。第六节第六节 完全随机设计完全随机设计第七节第七节 随机单位组设计随机单位组设计 随机单位组设计（随机单位组设计（randomized block design）也称为随机区组（或窝组）设计。也称为随机区组（或窝组）设计。 它是根据它是根据局部

40、控制的原则局部控制的原则，如将同窝、同性，如将同窝、同性别、体重基本相同的动物划归一个单位组，每一别、体重基本相同的动物划归一个单位组，每一单位组内的动物数等于处理数，并将各单位组的单位组内的动物数等于处理数，并将各单位组的试验动物随机分配到各处理组，这种设计称为随试验动物随机分配到各处理组，这种设计称为随机单位组设计。机单位组设计。第七节第七节 随机单位组设计随机单位组设计一、随机单位组设计方法一、随机单位组设计方法（一）随机单位组设计的分组方法（一）随机单位组设计的分组方法 把初始条件相同的动物如同窝仔畜划为同一单位组把初始条件相同的动物如同窝仔畜划为同一单位组外，还可根据实际情况，把不同

41、试验场、同一场内不同外，还可根据实际情况，把不同试验场、同一场内不同畜舍、不同池塘等划分为单位组。畜舍、不同池塘等划分为单位组。 【例例】 前面提到的前面提到的5种中草药饲料添加剂分别以种中草药饲料添加剂分别以A1、A2、A3、A4、A5表示，供试表示，供试4窝仔猪分别按体重依次编号为：窝仔猪分别按体重依次编号为：1-5号为第号为第组，组，6-10号为第号为第组，组，11-15号为第号为第组，组，16-20为第为第组。组。 试按随机单位组设计将试验仔猪分组。试按随机单位组设计将试验仔猪分组。第七节第七节 随机单位组设计随机单位组设计5种饲料添加剂试验随机单位组设计表种饲料添加剂试验随机单位组设

42、计表 先从随机数字表（先从随机数字表（）第）第15行、第行、第11列列15开始，向下开始，向下依次抄下依次抄下16个随机数字（舍弃个随机数字（舍弃00），每抄），每抄4个数字留一空个数字留一空位，见表第位，见表第2行。再将同一单位组内前行。再将同一单位组内前4个随机数字依次除个随机数字依次除以以5、4、3、2（最大数（最大数5为处理数），根据余数（余数为为处理数），根据余数（余数为0者，以除数代之）确定每一单位组内各供试仔猪喂给的添者，以除数代之）确定每一单位组内各供试仔猪喂给的添加剂种类。加剂种类。 第七节第七节 随机单位组设计随机单位组设计添加剂添加剂单单 位位 组组A1A2A3A4A54

43、2531610789141213151120191716185种饲料添加剂试验随机单位组设计试验动物分组表种饲料添加剂试验随机单位组设计试验动物分组表 第七节第七节 随机单位组设计随机单位组设计（二）配对设计分组方法（二）配对设计分组方法 配对设计是处理数为配对设计是处理数为2的随机单位组设计。在进行配的随机单位组设计。在进行配对设计时，配成对子的两个试验单位必须符合配对要求：对设计时，配成对子的两个试验单位必须符合配对要求：配成对子的两个试验单位的初始条件尽量一致，不同对配成对子的两个试验单位的初始条件尽量一致，不同对子间试验单位的初始条件允许有差异，每一个对子就是子间试验单位的初始条件允许

44、有差异，每一个对子就是试验处理的一个重复，然后将配成对子的两个试验单位试验处理的一个重复，然后将配成对子的两个试验单位随机地分配到两个处理组中。随机地分配到两个处理组中。第七节第七节 随机单位组设计随机单位组设计【例例】现有同一品种的供试家畜现有同一品种的供试家畜18头，分别将性别、年头，分别将性别、年龄相同，体重相似的两头家畜配成对子，共龄相同，体重相似的两头家畜配成对子，共9对，编号为对，编号为1-9号。试用随机方法将每个对子中的两头家畜分到甲、号。试用随机方法将每个对子中的两头家畜分到甲、乙两个处理组中。乙两个处理组中。 由随机数字表（由随机数字表（）的第）的第16行、第行、第8列列20

45、开始，向右依次开始，向右依次抄下抄下9个随机数字，将单数组中配对的第一头家畜归入个随机数字，将单数组中配对的第一头家畜归入甲组，第二头家畜归入乙组；双数组中配对的第一头家甲组，第二头家畜归入乙组；双数组中配对的第一头家畜归入乙组，第二头家畜归入甲组，则畜归入乙组，第二头家畜归入甲组，则9对家畜分组如对家畜分组如下：下：第七节第七节 随机单位组设计随机单位组设计配对编号123456789随机数字配对中第一头家畜组别配对中第二头家畜组别20乙甲38乙甲26乙甲13甲乙89甲乙51甲乙03甲乙74乙甲17甲乙二、随机单位组设计的优缺点二、随机单位组设计的优缺点（一）随机单位组设计的主要优点（一）随机

46、单位组设计的主要优点 1、设计与分析方法简单易行。、设计与分析方法简单易行。 2、由于随机单位组设计体现了、由于随机单位组设计体现了试验设计三原试验设计三原则则，在对试验结果进行分析时，能将单位组间，在对试验结果进行分析时，能将单位组间的变异从试验误差中分离出来，有效地降低了的变异从试验误差中分离出来，有效地降低了试验误差，因而试验的精确性较高。试验误差，因而试验的精确性较高。 3、把条件一致的供试动物分在同一单位组，、把条件一致的供试动物分在同一单位组，再将同一单位组的供试动物随机分配到不同处再将同一单位组的供试动物随机分配到不同处理组内，理组内，加大了处理组之间的可比性加大了处理组之间的可

47、比性。第七节第七节 随机单位组设计随机单位组设计二、随机单位组设计的优缺点二、随机单位组设计的优缺点（二）随机单位组设计的主要缺点（二）随机单位组设计的主要缺点 当处理数目过多时，各单位组内的供试动当处理数目过多时，各单位组内的供试动物数数目也过多，要使各单位组内供试动物的物数数目也过多，要使各单位组内供试动物的初始条件一致将有一定难度，因而在随机单位初始条件一致将有一定难度，因而在随机单位组设计中，处理数以不超过组设计中，处理数以不超过20为宜。为宜。 配对设计是处理数为配对设计是处理数为2的随机单位组设计，的随机单位组设计，其优点是结果分析简单，试验误差通常比非配其优点是结果分析简单，试验误差通常比非配对设计小，但由于试验动物配对要求严格，不对设计小，但由于试验动物配对要求严格，不允许将不满足配对要求的试验动物随意配对。允许将不满足配对要求的试验动物随意配对。第七节第七节 随机单位组设计随机单位组设计本章小结本章小结