【正文】 較高，研究多因素最好的水平組合。生產(chǎn)試驗(yàn)：即示范性試驗(yàn)，處理數(shù)少，小區(qū)面積大，準(zhǔn)確度要求很高，驗(yàn)證小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果的推廣價(jià)值。按試驗(yàn)因素的多少，分為三類：單因素試驗(yàn)：只研究一個(gè)因素效應(yīng)的試驗(yàn)。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)簡單明了，結(jié)果很直觀；缺點(diǎn)：影響試驗(yàn)指標(biāo)的因素很多時(shí)，結(jié)果有片面性。復(fù)因素試驗(yàn)：研究兩個(gè)或兩個(gè)以上因素效應(yīng)的試驗(yàn)，其特點(diǎn)是說明問題較全面，可以研究各因素的主效應(yīng)，也可以研究因素間的協(xié)同效應(yīng)（或互作），試驗(yàn)效率比單因素試驗(yàn)高。綜合試驗(yàn)：研究一定條件下各因素最優(yōu)（或較優(yōu)）組合的綜合效應(yīng)，并比較其實(shí)用價(jià)值的試驗(yàn)。特點(diǎn)是大多屬生產(chǎn)試驗(yàn)，確定規(guī)范化栽培模式。田間試驗(yàn)的要求有三個(gè)：試驗(yàn)條件的代表性（典型性）指試驗(yàn)條件應(yīng)能代表擬推廣試驗(yàn)結(jié)果的地區(qū)的自然條件和農(nóng)業(yè)條件，既要有先進(jìn)性，又要有實(shí)用性。試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性（正確性）包括數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和精確度兩個(gè)方面，準(zhǔn)確度指觀察值Y與其相應(yīng)真值μ接近的程度，指標(biāo)是σ? / ? (%)，其值越小，準(zhǔn)確度越大。但由于一般試驗(yàn)中，真值μ為未知數(shù)，只能根據(jù)的樣本標(biāo)準(zhǔn)誤算得另一個(gè)指標(biāo)，即S? / ?(%),這就是精確度，它反映觀察值彼此接近的程度。試驗(yàn)結(jié)果的重演性（規(guī)律性）指在相同或相似條件下，再重復(fù)做類似試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該能獲得相同或相似的結(jié)果。由于田間試驗(yàn)的自然條件難以人為控制，即使重復(fù)同一試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果也會(huì)因?yàn)椴煌貐^(qū)或不同年份而有出入，完全相同不可能，但類似是完全應(yīng)該的。第二節(jié) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理一、試驗(yàn)誤差的分類由于試驗(yàn)因素既有主效應(yīng)，又有互作效應(yīng)，因此，同一試驗(yàn)中各試驗(yàn)處理因其所含水平（組合）不同而出現(xiàn)不同的效應(yīng)值，這種反映各試驗(yàn)處理真實(shí)效應(yīng)的數(shù)值叫處理真值。而對(duì)于田間試驗(yàn)來講，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的各觀察值由于受到許多非試驗(yàn)因素的干擾和影響，即包含了處理真值，又包含了使之偏離處理真值的試驗(yàn)因素效應(yīng)，就叫做試驗(yàn)誤差，也簡稱誤差。按性質(zhì)的不同，試驗(yàn)誤差分兩類。系統(tǒng)誤差（片面誤差）試驗(yàn)因素以外的其它條件明顯不一致所產(chǎn)生的誤差，其特點(diǎn)是：① 干擾因素始終朝一個(gè)方向影響試驗(yàn)結(jié)果，使觀察值總是比處理真值偏大（或偏小），直接影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度σ? / ? (%)；以兩因素各2水平的實(shí)例展開講…………………… 4 （A2B2） 3（A2B1） 2（A1B2） 1（A1B1）　　Ⅰ　　　　　　　　　?、颉　　　　　　　　　　、蟆　　　　　　　　　、簟　　　　　》柿μ荻炔煌柿?duì)試驗(yàn)指標(biāo)帶來的差異和不同處理對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)產(chǎn)生的差異混淆了?、?可人為控制，即通過合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)消除掉（如設(shè)保護(hù)行或計(jì)產(chǎn)面積消除邊際效應(yīng)）， 使之不帶進(jìn)數(shù)據(jù)內(nèi)，或者雖帶進(jìn)數(shù)據(jù)中（區(qū)組效應(yīng)，如田間試驗(yàn)中的土壤肥力梯度——趨向性差異或試驗(yàn)材料的順序差異），但可以和試驗(yàn)因素效應(yīng)一樣能定量分析出來，故又可稱之為系統(tǒng)因素效應(yīng)。 G G G G 4 （A2B2） 3 2 1 2 （A1B2） 1 4 3 1 （A1B1） 2 3 4 3 （A2B1） 4 1 2 G G G G 　　?、瘛　　　　　　　　　、颉　　　　　　　　　　、蟆　　　　　　　　　、簟　　　　　》柿μ荻? 可控因素 系統(tǒng)因素 試驗(yàn)因素邊際效應(yīng)是指靠試驗(yàn)邊緣生長的作物因占據(jù)較大的生長空間，其生長勢或產(chǎn)量與行中作物出現(xiàn)較大的差異，有的產(chǎn)量相差可達(dá)到一倍以上。偶然誤差（隨機(jī)誤差）在嚴(yán)格控制試驗(yàn)條件相對(duì)一致后，仍不能消除的偶發(fā)性誤差，簡稱機(jī)誤，其特點(diǎn)是：①干擾因素使觀察值大于處理真值或小于處理真值的機(jī)會(huì)均等，即誤差的符號(hào)可正可負(fù)，其取值是一個(gè)服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量，即可以定量估計(jì)y－μ任一取值范圍的概率（如果μ、σ已知的話），直接影響的是試驗(yàn)結(jié)果的精確度S? / ?(%)；②不管怎樣控制條件，這種誤差均為只能減小而不可能徹底消除。一個(gè)成功的試驗(yàn)設(shè)計(jì)一方面要降低偶然誤差，另一方面又要消除系統(tǒng)誤差（如邊際效應(yīng)），或者使之能夠明確、定量地分析出來，轉(zhuǎn)化成區(qū)組效應(yīng)，所以實(shí)際研究中所講的“試驗(yàn)誤差”僅剩下偶然誤差（因此，又稱其為剩余誤差），而把系統(tǒng)誤差納入到可控因素效應(yīng)中去了。即： 試驗(yàn)誤差 系統(tǒng)誤差 系統(tǒng)因素效應(yīng) ——→轉(zhuǎn)化成區(qū)組效應(yīng) （可控因素效應(yīng)） 邊際效應(yīng)——→設(shè)保護(hù)行或計(jì)產(chǎn)面積消除掉 偶然誤差 ————→“剩余誤差” 以實(shí)習(xí)指導(dǎo)中特早熟扁豆栽培試驗(yàn)的田間布置為例：保護(hù)行保 護(hù) 行保護(hù)行↓ 排 水 溝 ↓ ↓ 保護(hù)行 保 護(hù) 行 保護(hù)行 保 護(hù) 行 保 護(hù) 行 Ⅰ （前作為蔬菜） Ⅱ（前作為苗木） 這樣一來，準(zhǔn)確度和精確度就成了一回事，對(duì)試驗(yàn)誤差的研究也就單純指對(duì)偶然誤差的概率分布進(jìn)行研究了，并且和第二章所講的關(guān)于隨機(jī)變量的誤差統(tǒng)一起來。只是對(duì)試驗(yàn)誤差的概率分布研究不象第二章那樣能夠在總體參數(shù)已知條件下進(jìn)行，而只能以數(shù)據(jù)的特征數(shù)?、S代替μ、σ來進(jìn)行，即相當(dāng)于以樣本（一份或一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)）去推斷總體結(jié)果，比抽樣研究復(fù)雜得多。二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)三原則試驗(yàn)設(shè)計(jì)有廣義、狹義之分廣義的試驗(yàn)設(shè)計(jì)是指實(shí)施整個(gè)試驗(yàn)計(jì)劃的方法，包括方案的確定，試驗(yàn)地、試驗(yàn)材料的選擇，小區(qū)排列技術(shù)，數(shù)據(jù)的搜集整理和統(tǒng)計(jì)分析方法等等，它針對(duì)的是整個(gè)研究課題，如本章標(biāo)題就要廣義地理解。狹義的試驗(yàn)設(shè)計(jì)僅指實(shí)施試驗(yàn)方案的方法、即各重復(fù)區(qū)和試驗(yàn)小區(qū)的田間排列方法、針對(duì)的只是小區(qū)排列技術(shù)。如本節(jié)的標(biāo)題就要狹義地理解。重復(fù)試驗(yàn)中同一處理種植的小區(qū)數(shù)即重復(fù)次數(shù)。如每一處理只種一個(gè)小區(qū)，叫一次重復(fù)；種2個(gè)小區(qū)，叫兩次重復(fù)，依次類推。其作用有二：第一，估計(jì)試驗(yàn)誤差（抽樣誤差）試驗(yàn)任一個(gè)處理的小區(qū)觀察值都是一個(gè)隨機(jī)變量的取值，其真值μ和σ是未知數(shù)（或者說是待研究的），如果只有一個(gè)觀察值y，不僅無法估計(jì)yμ的絕對(duì)數(shù)。就是yμ取值范圍的概率分布也無法計(jì)算，但如果有了重復(fù)觀多值，雖然抽樣誤差?－μ的絕對(duì)數(shù)還是無法計(jì)算，但?－μ取值范圍的概率分布卻可以計(jì)算出來，這是因?yàn)棣抑惦m然未知，但各處理樣本標(biāo)準(zhǔn)差S可以算出，用它代替σ計(jì)算就可以把?－μ轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化隨機(jī)變量t ，從而運(yùn)用t分布計(jì)算任一取值區(qū)間的概率。概括地講，重復(fù)是估計(jì)抽樣誤差?－μ的必要條件。由于田間試驗(yàn)是以不同處理間的差異比較為基礎(chǔ)，用任意兩個(gè)處理的樣本標(biāo)準(zhǔn)差代替總體標(biāo)準(zhǔn)差算得差數(shù)的樣本標(biāo)準(zhǔn)誤，就可以將差數(shù)的抽樣誤差轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)化變量t來進(jìn)行研究與分析。第二、降低試驗(yàn)誤差（偶然誤差）同名小區(qū)由于分散在試驗(yàn)地的不同位置，占據(jù)不同的試驗(yàn)材料和外界條件，因此，對(duì)于各試驗(yàn)小區(qū)之間出現(xiàn)的偶然誤差就可以通過計(jì)算同名小區(qū)觀察值的平均數(shù)?相互抵消一部分，且重復(fù)次數(shù)越多，誤差正負(fù)相抵的機(jī)會(huì)也就越多。從數(shù)量上講，因?yàn)槌闃诱`差?－μ的變異幅度S? 與重復(fù)次數(shù)n的平方根成反比（教材稱“誤差的大小與重復(fù)次數(shù)的平方根成反比”容易誤導(dǎo)！應(yīng)改為“概率尺(或標(biāo)準(zhǔn)誤)的大小與重復(fù)次數(shù)的平方根成反比”, (抽樣)誤差是隨機(jī)變量， 只能描述其概率分布，而不能用表述常量的方式來對(duì)待它?。?，所以，重復(fù)次數(shù)n越多，算術(shù)平均數(shù)?的精確度S? / ?(%)越高(數(shù)值越小!)。隨機(jī)排列重復(fù)只是估計(jì)試驗(yàn)誤差的必要條件，還要加上隨機(jī)排列才夠得上充分，因?yàn)橐构烙?jì)的各處理平均數(shù)?的誤差沒有偏性的話，試驗(yàn)中的每一個(gè)處理都必須有同等的機(jī)會(huì)被安排在任意一個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)，即隨機(jī)排列是估計(jì)抽樣誤差?－μ的充分條件。隨機(jī)不僅僅是一種要求，更是一種信仰。由于試驗(yàn)的每一個(gè)處理均有相同的重復(fù)次數(shù)，故隨機(jī)的方法就是在每一個(gè)重復(fù)區(qū)所含的試驗(yàn)小區(qū)上隨機(jī)排列各試驗(yàn)處理，方法可以抽簽，按計(jì)算器或使用隨機(jī)數(shù)字表。局部控制。單用重復(fù)也不是降低試驗(yàn)誤差（系統(tǒng)誤差）的充分