试验设计与统计

第一章 统计学基础知识

第一节 几个常用统计术语

一、总体与样本

二、变数与数据资料

三、参数与统计数

四、误差与错误

五、准确性与精确性

第二节 数据资料的初步整理

第三节 统计特征数

一、表征数据资料集中趋势的统计特征数

二、表征数据资料变异程度的统计特征数

三、常用统计特征数的计算器求算

第四节 概率论基础

一、随机事件与概率

二、概率分布

第五节 抽样分布

一、样本平均数的分布

二、样本平均数差数的分布

三、t分布

四、x2卡方)分布

五、F分布

第二章 统计假设检验

第一节 试验结果的直观分析及其存在问题

一、试验结果直观分析及其存在问题

二、试验数据波动原因

第二节 统计假设检验概述

一、统计假设检验的意义

二、统计假设检验的基本步骤

三、统计假设检验的两类错误

四、双尾检验与单尾检验

五、假设检验应注意的问题

第三节 平均数比较的假设检验

一、单个总体平均数的假设检验

二、两个正态总体平均数比较假设检验

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《试验设计与统计》着重介绍了环境与资源研究中常见的试验设计和统计分析的基本原理与方法、常用的多元统计分析方法及相应的统计软件应用。

前言

随着科学技术的不断进步，合理地设计试验，正确地分析试验结果，特别是熟练地运用计

算机软件进行试验设计与统计分析，已经成为高素质科技人才的必备技能。本书是特地根据环

境与资源相关专业对试验设计与统计分析方法的要求而编写的。

本书的写作是在作者多年从事试验设计与统计分析的教学和应用研究的基础上完成的。全书共九章，可概括为六部分：第一部分(第一、二章)，为试验设计与统计分析的基本原理，主要介绍试验资料的统计描述、统计假设检验的基本原理与各种统计假设检验方法。第二部分

(第三、四章)，介绍试验设计和抽样调查的基本原理、类型及方法。第三部分(第五、七章)，为各种比较性试验的设计及试验结果统计分析方法，是本书的重点之一，其核心内容是方差分析。第四部分(第六章)，为变量之间相互关系的统计分析，主要内容有一元线性回归与相关、多元线性回归、多项式回归、可直线化的曲线回归分析等。第五部分(第八章)，简要介绍多元统计分析方法，包括逐步回归分析、通径分析、聚类分析、判别分析、主成分分析、因子分析、典型相关分析和时间序列分析。第六部分(第九章)，在介绍运用Excel电子表格数据处理软件进行统计分析的方法和技巧的基础上，重点叙述应用DPS数据处理系统进行试验设计与各种统计分析方法。

书中内容侧重于各种统计方法的应用，在统计原理方面，一般只给出概念的介绍和公式的

简单推导，而避开复杂繁琐的公式推导。有关统计运算方法，本教材不再采用以往教材介绍的

适用于笔算的冗长公式和繁琐的算法，而是介绍思路清晰、方法简单的数据整理和计算器中数

据的输入与输出过程。 目的在于使读者通过本书的学习，掌握试验设计的基本原理与方法，了解有关统计分析方法的原理与适用条件，能熟练地运用ExceZ、DPS数据处理系统等统计软件进行试验设计与统计分析，并对统计结果作出正确的专业解释。

在本书的编写过程中参考了国内外的有关书籍和资料(主要书目列于书后)，引用了其中的一些内容和实例，在此，对所有作者和译者表示诚挚的感谢。本书的编写得到了浙江大学教材建设委员会和环境与资源学院领导的大力支持；浙江大学理学院陈叔平教授对本书的编写提出了很多建设性的意见；浙江大学出版社领导和工作人员特别是杜玲玲编辑对本书的出版给予了热情的支持和帮助，在此，一并表示衷心的感谢。

由于编者水平所限，虽经反复修改但错误和不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。

方 萍

2003年1月于杭州华家池

《试验优化设计与统计分析》全书共分10章，包括试验资料的统计描述、理论分布与抽样分布、统计假设检验与参数估计、方差分析、回归与相关、试验设计基础、正交试验设计、均匀试验设计、回归试验设计、Excel在统计分析中的应用等内容。在系统介绍常用试验设计及其统计分析方法的同时，还重点介绍了试验优化设计方法在工业生产与工程技术中的实际应用，并列举了大量实例，做到理论联系实际，便于理解和自学。深入浅出，通俗易懂，可读性强。

《试验优化设计与统计分析》可作为轻工院校、农业院校、商学院、水产学院、粮食学院等高等院校的食品科学、食品工程、发酵工程、生物工程、食品质量与安全以及化工等专业教学用书，也可用作相关专业的成人教育教材，可供科研人员、工程技术人员、管理人员和试验工作者在学习和查阅时参考。试验优化设计是以数理统计为基础，对试验进行优化设计与统计分析的科学方法，是科技工作者必备的基本技能。

本书是为“试验设计与统计分析”课程配套的SAS上机操作类教程。全书包括12个单元。前8个单元为SAS应用的基础性练习，包括SAS基本操作、SAS试验设计、SAS数据整理、SAS统计绘图、SAS统计推断、单因子试验统计分析、多因子试验统计分析、回归试验统计分析8个专题，读者可按需要选取部分内容用作上机练习，培养利用SAS软件解决试验设计与数据处理问题的基本技能。后4个单元为SAS软件的高级统计实践，包括主分量分析、因子分析、聚类分析、判别分析4个专题，读者通过这4个单元的学习，可培养利用SAS软件解决多变量数据分析问题的基本技能。

本书主要面向农业院校园艺、农学、林科、动科、工科、生物科学等专业的本科生和研究生，所提供的试验统计方法亦适合其它高等院校“试验设计与统计分析”类课程的需要，也可为科研人员和生产技术人员在试验设计和数据处理方面提供帮助。

《试验设计与统计分析》主要内容简介：“试验设计与统计分析”又称“田间试验与统计分析”、“生物统计学与田间试验”等，是高等农林院校植物生产类专业（农学、植物保护、园艺、植物生物技术等）及其相关专业的专业基础课，主要讲授农业科学试验的设计、实施和试验结果的统计分析方法，为学习专业课程和从事农业科学研究、农业技术推广等工作奠定基础。本教材分为12章，系统地介绍农业科学试验的基本知识和生物统计学的基本概念、试验设计和实施的原则和方法、试验资料的整理和描述方法、统计推断的原理和方法、次数资料的统计分析方法、方差分析的原理和方法、常用试验设计的统计分析方法、多因素试验和多年多点试验的统计分析、直线回归和相关分析的原理和方法、多元线性回归和相关分析的原理和方法、非线性回归分析的原理和方法等。虽然多数院校已单独开设了概率论课程，但为了知识的系统性本教材仍保留了概率分布这一章。