单因素试验结果的统计分析课件.ppt
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1、第七章 单因素试验结果的统计分析 单因素随机区组试验结果的方差分析单因素随机区组试验结果的方差分析 单因素拉丁方试验结果的统计分析单因素拉丁方试验结果的统计分析 缺区估计原理及方法缺区估计原理及方法7.1 7.1 单因素随机区组试验结果的方差分析单因素随机区组试验结果的方差分析设有设有A因素有因素有k个处理,重复个处理,重复n次,每一次,每一组合仅有组合仅有1个观察值,则全试验共有个观察值,则全试验共有nk个观察值,其资料类型如下表:个观察值,其资料类型如下表:A 因 素 B 区 组 B1 B2 Bn总计Ti.平均A1A2:AkX11x12X1n T1.T2.Tk.X21x22X2nxk1xk
2、2xkn总和T.jT.1 T.2 T.k T.平均.2.1kxxxjx.ix.x 组合内只有单个观察值的两向分组资料组合内只有单个观察值的两向分组资料试验因素:试验因素:区组因素:区组因素:由于这类试验往往只研究因素A的处理效应,而划分区组是为提高试验精确度而采用的局部控制手段,它不是一个真正的试验因素,故属单因素试验。单因素随机区组试验:A A因素因素(k(k个处理)个处理)B B因素因素(n(n个区组)个区组)一、一、单因素随机区组的线性模型和期望均方单因素随机区组的线性模型和期望均方 ijjiijebtxx其中,其中,为样本平均数;为样本平均数;为第为第i i处理效应(处理效应(i=1,
3、2,i=1,2,k);k);为第为第j j区组效应(区组效应(j=1,2,j=1,2,n),n);为随机误差,且相互独立,遵从为随机误差,且相互独立,遵从 分布分布。0,0,0 ijjiebt并满足并满足itjbije),0(2Nx对于对于k k个处理、个处理、n n个区组的单因素随机区组试验(个区组的单因素随机区组试验(数据结构见数据结构见表表),样本中每一个观察值的线性模型为:,样本中每一个观察值的线性模型为:表表7.17.1 单因素随机区组资料的方差分析和期望均方单因素随机区组资料的方差分析和期望均方变异来源变异来源 DFSSMS 期望均方期望均方固定模型固定模型随机模型随机模型区组间区
4、组间处理间处理间试验误差试验误差n-1k-1(n-1)(k-1)SSbSStSSeMSbMStMSe总变异总变异nk-1SST22222eeenk22222eeenk二、单因素随机区组试验结果分析示例单因素随机区组试验结果分析示例【例7.1】有一烤烟品种产量比较试验,供试品种有有一烤烟品种产量比较试验,供试品种有A A、B B、C C、D D、E E、F F共六个品种,其中共六个品种,其中D D为对照,采用随机为对照,采用随机区组设计,四次重复,小区计产面积区组设计,四次重复,小区计产面积6060其田间排列其田间排列和小区产量如下图,试作分析。和小区产量如下图,试作分析。E13.7C16.6A
5、15.3F17.0D16.4B18.0A16.2B18.3F17.5D17.8E14.0C17.8A14.9D17.3E13.6B17.6C17.8F17.6F18.2C17.6A16.2E13.9B18.6D17.31 1、试验数据的整理、试验数据的整理 表表7.27.2 品种和区组两向表品种和区组两向表 区组区组 品种品种 Tt.亩产亩产 A B C D E F15.3 14.9 16.2 16.218.0 17.6 18.6 18.316.6 17.8 17.6 17.816.4 17.3 17.3 17.813.7 13.6 13.9 14.017.0 17.6 18.2 17.562
6、.672.569.868.855.270.315.5618.1317.4517.2013.8017.58173.87201.42193.87191.09152.32195.31Tb.97.0 98.8 101.8 101.6T=399.2 .x63.16x2 2、自由度与平方和的分解、自由度与平方和的分解 自由度的分解:自由度的分解:总自由度总自由度 dfdfT T=nk-1=4=nk-1=46-1=236-1=23区组自由度区组自由度 dfdfb b=n-1=4-1=3=n-1=4-1=3处理自由度处理自由度 dfdft t=k-1=6-1=5=k-1=6-1=5误差自由度误差自由度 dfd
7、fe e=(n-1)(k-1)=(4-1)(6-1)=15=(n-1)(k-1)=(4-1)(6-1)=15矫正数矫正数 C=TC=T2 2/nk=(399.2)/nk=(399.2)2 2/(4/(4 6)=6640.03 6)=6640.0338.5203.66404)3.705.726.62(2222CnTssttSSSSe e=SS=SST T-SS-SSb b-SS-SSt t=57.05-2.68-52.38=1.99=57.05-2.68-52.38=1.9968.203.66406)6.1018.1018.980.97(22222CkTssbb05.5703.6640)5.17
8、0.183.15(2222CxssijT平方和的分解:3 3、方差分析及、方差分析及F F测验测验 变异来源变异来源 DF SS MS F F0.05 F0.01 区组区组 3 2.68 0.89 6.85*3.29 5.42 品种品种 5 52.38 10.48 80.62*2.90 4.56 误差误差 15 1.99 0.13 总变异总变异 23 57.05 表7.3 表表7.27.2资料的方差分析及资料的方差分析及F F测验测验区组间的方差分析与区组间的方差分析与F F测验测验 对于区组项的变异在一般情况下,试验对于区组项的变异在一般情况下,试验只需将他从误差中分离出来,并不一定要作只需
9、将他从误差中分离出来,并不一定要作F F测验。应该指出,如果区组间的测验。应该指出,如果区组间的F F值达到了值达到了显著水平,并不意味着试验的可靠性差,而显著水平,并不意味着试验的可靠性差,而正好说明由于采用了区组设计正好说明由于采用了区组设计 (局部控(局部控制),把区组间的变异从误差中排除,从而制),把区组间的变异从误差中排除,从而降低了误差,提高了试验的精确度。降低了误差,提高了试验的精确度。4 4、品种间的多重比较、品种间的多重比较)60/(25.04)13.02(22mkgnMSsedLSDLSD0.010.01=S=Sd d t t0.010.01=0.74(kg/60m=0.7
10、4(kg/60m2 2)(1)(1)最小显著差数法最小显著差数法(LSD)(LSD)以小区平均数为比较标准以小区平均数为比较标准查附表查附表3 3,当,当df=15df=15时,时,t t0.050.05=2.131,t=2.131,t0.010.01=2.947=2.947LSDLSD0.050.05=S=Sd d t t0.050.05=0.53(kg/60m=0.53(kg/60m2 2)因而得到各品种与对照品种(因而得到各品种与对照品种(D D)的差数及其显著性于下表:)的差数及其显著性于下表:表表7.4 7.4 考烟品种小区平均产量与差异显著性考烟品种小区平均产量与差异显著性(LSD
11、)(LSD)品种品种小区平均产量小区平均产量与对照的差数与对照的差数 及其显著性及其显著性BFCD(CK)AE18.1317.5817.4517.2015.6513.800.93*0.380.25-1.55*-3.40*推论推论:以上比较表明,只有:以上比较表明,只有B B品品种的产量极显著地高于对照种种的产量极显著地高于对照种D D,F F、C C品种皆与对照种无显著差异,品种皆与对照种无显著差异,A A、E E品种极显著地低于对照种。品种极显著地低于对照种。以亩产量为比较标准以亩产量为比较标准 cf=666.67/cf=666.67/试验小区的计产面积试验小区的计产面积 (以平方米为单位)
12、(以平方米为单位)cf=6000/cf=6000/试验小区的计产面积试验小区的计产面积 (以平方尺为单位)以平方尺为单位)将试验小区的平均产量折算成亩产量,将试验小区的平均产量折算成亩产量,通常需扩大通常需扩大cfcf倍倍亩)/(78.21.11413.022kgcfsnMSdeLSDLSD0.010.01=S=Sd d t t0.010.01=8.19=8.19(kg/kg/亩)亩)因本试验的小区面积为因本试验的小区面积为60m60m2 2,故故:cf=666.67/60=11.1:cf=666.67/60=11.1倍,倍,差数标准误也应扩大差数标准误也应扩大11.111.1倍,即:倍,即:
13、LSDLSD0.050.05=S=Sd d t t0.050.05=5.92 =5.92(kg/kg/亩亩)品种品种亩产量亩产量与对照的差数与对照的差数 及其显著性及其显著性BFCD(CK)AE201.42195.31193.87191.09173.87153.3110.33*4.222.780.00-17.42*-37.78*烤烟品种亩产量与亩产量比较的差异显著性烤烟品种亩产量与亩产量比较的差异显著性 推论推论:比较结果表明,:比较结果表明,B B品种极显著地高于对照种,品种极显著地高于对照种,F F、C C品种与对照种无显著差异,品种与对照种无显著差异,A A、E E品种极显著低于品种极显
14、著低于对照种对照种。以小区总产量为比较标准以小区总产量为比较标准 差数标准误差数标准误02.113.04222eednMSnnMSsLSDLSD0.010.01=S=Sd dt t0.010.01=1.02=1.022.947=3.01(kg/42.947=3.01(kg/460m60m2 2)LSDLSD0.050.05=S=Sd d t t0.050.05=1.02=1.022.131=2.17(kg/42.131=2.17(kg/460m60m2 2)品种品种 小区总产量小区总产量 与对照的差异及其显著性与对照的差异及其显著性B 72.50F 70.30C 69.80D(ck)68.80
15、A 62.60E 55.20 3.7*1.5 1.0 0 -6.2*-13.6*烤烟品种的小区总产及其差异显著性烤烟品种的小区总产及其差异显著性(2 2)最小显著极差法()最小显著极差法(LSRLSR)18.0413.0nMSSex当当df=15df=15,k=2k=2、3 3、6 6时,由附表时,由附表6 6可查出相应可查出相应5%5%、1%1%的的SSRSSR值,根据公式:值,根据公式:xSSSRLSR如果我们的试验目的在于不仅要测验各品种与对如果我们的试验目的在于不仅要测验各品种与对照相的差异显著性,而且要测验各品种相互比较照相的差异显著性,而且要测验各品种相互比较的差异显著性,此时应选
16、用的差异显著性,此时应选用SSRSSR法。法。以小区平均数为比较标准以小区平均数为比较标准 品种标准误品种标准误即可求得各即可求得各k k的最小显著极差值(的最小显著极差值(LSRLSR),见表见表7.5.7.5.表表7.5 7.5 烤烟品种新复极差测验的最小显著极差烤烟品种新复极差测验的最小显著极差(LSR)(LSR)K 2 3 4 5 6SSR0.05 3.01 3.16 3.25 3.31 3.36SSR0.01 4.17 4.37 4.50 4.58 4.64LSR0.05 0.54 0.57 0.59 0.60 0.61LSR0.01 0.75 0.79 0.81 0.82 0.84
17、表表7.6 7.6 烤烟品种产量的新复极差测验烤烟品种产量的新复极差测验品种品种 小区平均产量小区平均产量 差异显著性差异显著性 5%1%B 18.13 F 17.58C 17.45D(CK)17.20 A 15.65 E 13.80 a b b b c d AAABDCBB 推论推论:以上结果表明,考烟品:以上结果表明,考烟品种种B B的产量,显著高于其他品种,的产量,显著高于其他品种,并极显著地高于并极显著地高于D D、A A、E E品种。品种。F F、C C、D D品种之间没有显著的差异,但品种之间没有显著的差异,但均极显著地高于均极显著地高于A A、E E品种。品种。品种标准误品种标准
18、误cfnMSSe亩产量品种标准误品种标准误eTnMSS以亩产量为比较标准以亩产量为比较标准以小区总产量为比较标准以小区总产量为比较标准 拉丁方试验设计在纵横两向皆成区组。拉丁方试验设计在纵横两向皆成区组。因此在总变异中要扣除行区组间变异、列区因此在总变异中要扣除行区组间变异、列区组间变异和处理间变异后,剩余的部分才是组间变异和处理间变异后,剩余的部分才是试验误差。所以,在试验结果的统计分析上试验误差。所以,在试验结果的统计分析上拉丁方设计要比随机区组设计多一项区组间拉丁方设计要比随机区组设计多一项区组间变异,试验的结果比随机区组更准确。变异,试验的结果比随机区组更准确。7.2 7.2 单因素拉
19、丁方试验结果的方差分析单因素拉丁方试验结果的方差分析一、拉丁方设计的线性模型与期望均方一、拉丁方设计的线性模型与期望均方 假定以假定以 代表拉丁方的代表拉丁方的 i i 横行、横行、j j 纵行的交叉观纵行的交叉观察值,再以察值,再以 t t 代表处理,则样本中任一观察值的线性模代表处理,则样本中任一观察值的线性模型为:型为:)()(lijljilijetbaxx其中,其中,为样本平均数;为样本平均数;为第为第 i i行区组的效应;行区组的效应;为第为第 j j列区组的效应;列区组的效应;为第为第 l l处理的效应;处理的效应;为随机误差,且相互独立,遵从为随机误差,且相互独立,遵从 分布。分
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