生物學是一門實驗性科學。收集資料，確定課題制訂方案，可行性分析進行實驗，得出結論

物質條件，技術方法

儀器設備的精度要求

制訂方案數據分析實驗技術123試驗方案設計合理精心組織操作統計方法進行分析客觀理想的結果試驗設計及其原理第九章一、試驗設計的意義二、生物學試驗的基本要求三、試驗設計的基本要素四、試驗誤差及其控制途徑試驗設計(experimentaldesign)五、試驗設計的基本原理一試驗設計的意義(一）概念課題的名稱試驗目的研究依據、內容試驗方案試驗單位的選取試驗記錄項目和要求試驗結果的分析方法經濟或社會效益分析已備條件尚缺少的條件參加研究人員試驗時間、地點成果形式學術論文撰寫試驗單位的重復數進度安排、經費預算研究的預期效果試驗單位的分組試驗單位的選取試驗單位的重復數試驗單位的分組廣義狹義一試驗設計的意義(二）目的避免系統誤差，控制、降低試驗誤差，無偏估計處理效應，從而對樣本所在總體作出可靠、正確的推斷。一試驗設計的意義(三）任務在研究工作進行之前，根據研究項目的需要，應用數理原理，作出周密安排，力求用較少的人力、物力和時間，最大限度地獲得豐富而可靠的資料，通過分析得出正確的結論，明確回答研究項目所提出的問題。如果設計不合理，不僅達不到試驗的目的，甚至導致整個試驗的失敗。能否合理地進行試驗設計，關系到科研工作的成敗。一試驗設計的意義(四）意義節省人力、物力、財力和時間減少試驗誤差，提高試驗的精確度，取得真實的試驗資料，為統計分析得出正確的判斷和結構打下基礎。12試驗目的明確試驗條件要有代表性試驗結果可靠試驗結果可重演二生物學試驗的基本要求準確度精確度試驗中同一性狀的重復觀測值彼此接近的程度，即試驗誤差的大小。試驗中某一性狀的觀測值與其相應真值的接近程度，不易確定。試驗結果可靠嚴格要求試驗的正確執行和試驗條件的代表性；注意試驗的環節，全面掌握試驗的條件，詳實的試驗記載考慮季節變異的特點，克服年份、地點環境條件的差異在相同的條件下，再進行試驗或實踐，應能重復獲得與原試驗結果相類似的結果。123試驗結果重演重演性三、試驗設計的基本要素基本要素處理因素受試對象處理效應處理（因素）概念對受試對象給予的某種外部干預（或措施）特點人為設置單因素處理多因素處理三、試驗設計的基本要素處理因素實驗中注意主要因素控制非處理因素處理因素標準化123受試對象處理因素的客體，即根據研究目的而確定的觀測總體。必須對其具體條件做出嚴格規定，保證其同質性。三、試驗設計的基本要素處理效應處理因素作用于受試對象的反應誤差效應試驗效應？研究結果的最終體現12三、試驗設計的基本要素

試驗誤差的概念來源控制途徑表示方法四、試驗誤差及其控制途徑（一）概念處理的真實效應不能完全一致的其他因素的偶然影響四、試驗誤差及其控制途徑處理效應誤差效應試驗效應觀測值使觀測值偏離試驗處理真值的偶然影響稱為試驗誤差或誤差(error)。（一）概念四、試驗誤差及其控制途徑（試驗）誤差影響試驗的精確度和準確度。試驗誤差是衡量試驗精確度的依據，誤差小表示精確度高，誤差差，則比較的可靠性較差，而要使處理間的差異達到指定的顯著水平就很困難。系統誤差（片面誤差）：由于試驗處理以外的其他條件明顯不一致所產生的帶有傾向性的或定向性的偏差。隨機誤差（偶然誤差）：由于試驗中許多無法控制的偶然因素所造成的試驗結果與真實結果之間產生的誤差。人為誤差四、試驗誤差及其控制途徑試驗誤差可以避免不可避免試驗材料固有的差異試驗條件不一致操作技術不一致偶然性因素的影響疏忽大意造成（二）試驗誤差的來源四、試驗誤差及其控制途徑絕對誤差觀測值與真值之差相對誤差絕對誤差與真值之比平均值±標準差（三）試驗誤差的表示四、試驗誤差及其控制途徑保證實驗材料的均一性及實驗環境的穩定性改進操作管理制度，使之標準化消除系統誤差精心選擇試驗單位采用合理的試驗設計（四）試驗誤差的控制四、試驗誤差及其控制途徑重復估計試驗誤差五試驗設計的基本原理重復：試驗中同一處理實施在兩個或兩個以上的試驗單位上。如果同一處理只實施在一個試驗單位上，那么只能得到一個觀測值，則無從看出差異，因而無法估計試驗誤差的大小。只有當同一處理實施在兩個或兩個以上的試驗單位上，獲得兩個或兩個以上的觀測值時，才能估計出試驗誤差。重復降低試驗誤差五試驗設計的基本原理平均數抽樣誤差的大小與重復次數n的平方根成反比，所以n增加，可以降低試驗誤差。但在實際應用時，重復數太多，試驗材料的初始條件不易控制，也不一定能降低誤差。重復數的多少可根據試驗的要求和條件而定。隨機無偏的估計試驗誤差五試驗設計的基本原理隨機化是指在對試驗材料分組時必須使用隨機的方法，使供試材料進入各試驗組的機會是相等，以避免試驗材料分組時試驗人員主觀傾向的影響。這是在試驗中排除非試驗因素干擾的重要手段，目的是為了獲得無偏的誤差估計量。局部控制五試驗設計的基本原理局部控制是指在試驗時采取一定的技術措施或方法來控制或降低非試驗因素對試驗結果的影響。在試驗中，當試驗環境或試驗單位差異較大時，僅根據重復和隨機化兩原則進行設計，不能將試驗環境或試驗誤差所引起的變異從試驗誤差中分離出來，因而誤差較大，試驗的精確性與檢驗的靈敏度降低。局部控制降低試驗誤差五試驗設計的基本原理在試驗環境或試驗單位差異較大的情況下，根據局部控制原則，可將整個試驗環境或試驗單位分成若干小環境或小組，稱為單位組（或區組）。因為單位組之間的差異可在方差分析時從試驗誤差中分離出來，所以局部控制原則能較好地降低試驗誤差。五試驗設計的基本原理重復、隨機、局部控制三個基本原則是試驗設計中必須遵循的原則，再采用相應的統計分析方法，就能最大程度地降低并無偏估計試驗誤差，無偏估計處理效應，從而對于各處理間的比較作出可靠的結論。隨機重復局部控制無偏估計誤差降低誤差五試驗設計的基本原理估計誤差統計推斷提高精確性三原則作用樣本容量的