1、 电子电气基础课程规划教材 试验设计与统计方法 主 编 辛淑亮 副主编 张恩盈 郭新梅 洪永聪 参 编 辛 伟 裴玉贺 江绪文 主 审 宋希云 内 容 简 介 本书系统介绍了试验设计与统计分析的原理和方法，在说明样本次数分布的基础上，引申到总体的概率分布和抽样分布，重点讲解统计推断、次数资料的检验方法、方差分析、线性回归分析、曲线回归分析、统计表和统计图、均匀设计与分析等，用计算机解决试验设计与统计分析的难题。本书适合于高等院校农学、植物保护、园艺、生物技术、生物科学、植物科学、种子科学、茶学、设施等专业的师生及相关专业的科技工作者参考使用。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内
2、容。版权所有，侵权必究。图书在版编目(CIP)数据 试验设计与统计方法/辛淑亮主编.北京：电子工业出版社，2015.8 ISBN 978-7-121-26644-7 I试 II辛 III试验设计 统计分析 IVO212 中国版本图书馆 CIP 数据核字(2015)第 161545 号 策划编辑：赵玉山 责任编辑：康 霞 印 刷：装 订：出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路 173 信箱 邮编 100036 开 本：7871092 1/16 印张：17.75 字数：454 千字 版 次：2015 年 8 月第 1 版 印 次：2017 年 7 月第 2 次印刷 定 价：38.00 元 凡
3、所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：(010)88254888。质量投诉请发邮件至 ，盗版侵权举报请发邮件至 。服务热线：(010)88258888。III前 言 根据应用型人才培养目标和要求，我们编写了这本特色教材。本书系统介绍了试验设计与统计分析的原理和方法，内容由浅入深，概念清楚，原理正确，方法得当。在简单说明描述统计-样本次数分布的基础上，引申到总体的概率分布和抽样分布，重点讲解统计推断、次数资料的检验方法、方差分析、线性回归分析、曲线回归分析等，用计算机软件解决统计分析的计算难题，对一般统计书没有的单侧置信区间给出了清
4、晰的讲解。选用科研实例讲解，如第 9 章的茌梨和柿子等都是鲜活的试验数据。科学设计讨论命题，说明问题的各种解法，以达到活学活用、举一反三的目的。本书第 13 章由张恩盈编写，第 46 章由郭新梅编写，第 78 章由洪永聪编写，第9 章由辛伟编写，第 1012 章、附表由辛淑亮编写，裴玉贺编写了部分英文术语，江绪文对部分文字进行修改，全书由辛淑亮负责统稿。请宋希云教授审阅。由于时间仓促，水平有限，书稿还存在许多不足，请各位读者指正，以便日后修订改正。辛淑亮 2015 年 6 月 V目 录 第 1 章 绪论 1 1.1 科学研究与科学试验 1 1.1.1 生物学领域的科学研究 1 1.1.2 科学
5、试验的基本程序 1 1.1.3 现代生物统计学的作用 2 1.1.4 生物统计学的学习方法和要求 3 1.2 试验的基本方法 3 1.2.1 试验的特点和要求 3 1.2.2 试验方案 4 1.3 试验误差 7 1.3.1 试验误差的特点和意义 8 1.3.2 试验误差的分类及来源 8 1.4 试验统计学的发展 9 习题 1 9 第 2 章 试验资料的整理和特征数 10 2.1 试验资料的收集和类型 10 2.1.1 试验资料的收集 10 2.1.2 试验资料的类型 11 2.2 试验资料的整理 11 2.2.1 总体和样本 11 2.2.2 次数分布 12 2.3 试验资料特征数的分类与计算
6、 16 2.3.1 平均数 16 2.3.2 变异数 20 习题 2 22 第 3 章 理论分布与抽样分布 24 3.1 概率的概念及计算 24 3.1.1 概率的概念 24 3.1.2 概率的计算 26 3.2 几种常见的理论分布 27 3.2.1 二项式分布 27 3.2.2 泊松分布 30 3.2.3 正态分布 31 3.3 抽样分布 36 VI3.3.1 统计数的抽样及其分布参数 36 3.3.2 正态总体抽样的分布规律 41 3.3.3 二项总体的抽样分布 42 3.3.4 卡方分布 43 3.3.5 F 分布 44 习题 3 46 第 4 章 统计推断 47 4.1 统计推断概述
7、47 4.2 统计假设检验的基本原理 47 4.2.1 假设检验的概念 47 4.2.2 假设检验的基本步骤 48 4.2.3 两尾检验与一尾检验 49 4.2.4 假设检验的两类错误 51 4.3 总体平均数的假设检验 51 4.3.1 单个总体平均数的假设检验 51 4.3.2 两个总体平均数的假设检验 53 4.4 百分数的假设检验 60 4.4.1 单个百分数（成数）的假设检验 60 4.4.2 两个百分数的假设检验 61 4.4.3 百分数假设检验的连续性矫正 62 4.5 参数的区间估计 64 4.5.1 参数估计的基本原理 65 4.5.2 参数的区间估计 65 习题 4 69
8、第 5 章 卡方2检验 70 5.1 2检验的原理与方法 70 5.1.1 2检验的定义 70 5.1.2 2检验的方法 71 5.1.3 2检验的步骤 71 5.2 方差同质性检验 72 5.2.1 单个方差的假设检验 72 5.2.2 几个方差的同质性检验 73 5.3 适合性检验 75 5.3.1 各种遗传分离比例的适合性检验 75 5.3.2 次数分布的适合性检验 76 5.4 独立性检验 78 5.4.1 22 表的独立性检验 78 5.4.2 2c 表的独立性检验 79 5.4.3 rc 表的独立性检验 80 习题 5 81 VII第 6 章 方差分析 83 6.1 方差分析的原理
9、和方法 83 6.1.1 方差分析的基本原理 83 6.1.2 方差分析的数学模型 83 6.1.3 平方和与自由度的分解 84 6.1.4 F 假设检验 87 6.2 多重比较 88 6.2.1 最小显著差数法 88 6.2.2 最小显著极差法 90 6.2.3 多重比较结果的表示方法 92 6.2.4 多重比较方法的选择 93 6.3 方差分析的基本假定和数据转换 94 6.3.1 方差分析的基本假定 94 6.3.2 数据转换的方法 95 习题 6 96 第 7 章 试验设计和抽样调查 97 7.1 试验设计 97 7.1.1 试验设计的基本原则 97 7.1.2 常用的试验设计 98
10、7.2 抽样调查 106 7.2.1 抽样调查的设计 106 7.2.2 抽样调查中样本容量的估计 109 习题 7 110 第 8 章 试验结果的统计分析 111 8.1 对比法设计试验结果的直观分析 111 8.2 间比法设计试验结果的直观分析 113 8.3 完全随机设计试验结果的方差分析 114 8.3.1 单因素完全随机设计试验结果的方差分析 114 8.3.2 二因素完全随机设计试验结果的方差分析 118 8.4 随机区组设计试验结果的方差分析 126 8.4.1 单因素随机区组设计试验结果的方差分析 126 8.4.2 二因素随机区组设计试验结果的方差分析 129 8.5 拉丁方
11、设计试验结果的方差分析 132 8.6 裂区设计试验结果的方差分析 134 8.7 条区设计试验结果的方差分析 138 8.8 系统分组设计试验结果的方差分析 143 8.9 正交设计试验结果的方差分析 147 习题 8 149 第 9 章 直线回归和相关分析 152 9.1 相关的概念 152 VIII9.2 直线回归 152 9.2.1 直线回归方程 152 9.2.2 直线回归的假设检验 156 9.2.3 总体直线回归的区间估计 159 9.2.4 直线回归方程的应用 160 9.3 直线相关 162 9.3.1 相关系数和决定系数 163 9.3.2 相关系数的假设检验 164 9.
12、3.3 总体相关系数的区间估计 167 9.4 直线回归和相关的关系及应用要点 169 9.4.1 直线回归和相关的关系 169 9.4.2 直线回归和相关的应用要点 169 习题 9 170 第 10 章 曲线回归和相关分析 171 10.1 曲线回归的类型 171 10.1.1 能够化为直线的曲线回归方程 171 10.1.2 多项式曲线回归方程 173 10.2 曲线回归分析 173 10.2.1 能够化为直线的曲线回归分析 173 10.2.2 多项式曲线回归分析 178 10.3 曲线相关 180 10.3.1 相关指数 180 10.3.2 相关指数的假设检验 181 习题 10
13、183 第 11 章 多元回归和相关分析 184 11.1 多元回归 184 11.1.1 多元线性回归方程 184 11.1.2 多元回归关系的假设检验 187 11.2 多元相关和偏相关 189 11.2.1 复相关系数及其假设检验 189 11.2.2 偏相关系数及其假设检验 189 11.2.3 偏相关系数和简单相关系数的关系 190 11.3 多元回归中自变数的相对重要性通径分析 191 11.3.1 通径系数的意义 191 11.3.2 通径系数的计算 191 11.3.3 通径系数的性质 192 11.4 多元非线性回归分析 192 习题 11 194 第 12 章 均匀设计和结
14、果分析 195 12.1 均匀设计简介 195 IX12.1.1 均匀设计的意义 195 12.1.2 均匀设计的操作步骤 196 12.1.3 均匀设计的注意事项 196 12.2 均匀设计表 196 12.2.1 相等水平的均匀设计表 197 12.2.2 混合水平的均匀设计表 198 12.3 均匀设计和结果分析 198 12.3.1 均匀设计的试验方案 198 12.3.2 均匀设计的结果分析 200 习题 12 200 附表 1 10 000 个随机数字表 201 附表 2 累积正态分布()()()diuiiF uP uuuu=表 206 附表 3 正态离差u 值表（两尾）208 附
15、表 4 t 分布表（两尾）209 附表 5 5%（上）和 1%（下）F 值表（一尾）211 附表 6 2值表（右尾）222 附表 7 学生氏全距多重比较 5%（上）和 1%（下）q 值表（两尾）223 附表 8 Duncans 新复极差检验 5%（上）和 1%（下）SSR 值表 225 附表 9 二项分布的 95%(上)和 99%（下）置信区间 227 附表 10 r 和 R 的 5%和 1%显著值表 230 附表 11 z 和 r 值转换表 231 附表 12 百分数反正弦（x1sin）转换表 232 附表 13 正交表 235 附表 14 均匀设计表 242 附录 A 英汉术语对照表 25
16、2 参考文献 274 1 第 1 章 绪 论 1.1 科学研究与科学试验 1.1.1 生物学领域的科学研究 现代生物统计学是应用数理统计的原理及方法来分析和解释生物界数量现象的科学，也可以说是数理统计在生物学研究中的应用，它是应用数学的一个分支，属于生物数学的范畴。现代生物统计学紧密结合生物学科研，生物科学研究是人类认识自然、改造自然、服务社会的原动力。农业科学作为生物学的分支，对于推动人类认识生物界，促进人们发掘新的农业技术和措施，不断提高农业生产水平，改善人类生存环境具有重要的意义。生物学领域中与农业生产有关的专业包括农学、园艺、草业、植物保护、生物技术、农业资源与环境等学科。现代生物统计学的研究内容包括统计理论、统计方法和试验设计。统计理论阐述统计分析的原理和有关公式，以满足统计方法的需要，旨在通过统计分析对客观事物得出本质的和规律性的认识。试验设计是试验工作前应用统计理论，制订科学的试验方案和合理的统计分析方法。试验研究工作开展前进行试验设计，制订试验方案，可以利用较少的人力、物力和时间，获得更多更可靠的信息资料，从而得出科学的结论。生物统计与试验设计是不可分割的两部分，试验设