【正文】 第四章 動物 試驗設(shè)計 第一節(jié) 試驗概述 第二節(jié) 試驗設(shè)計原理（重復、隨機排列、局部控制） 第三節(jié) 經(jīng)典試驗設(shè)計（完全隨機、隨機 單位 組、拉丁方等） 第四節(jié) 正交試驗設(shè)計 *（正交表及其種類、表頭設(shè)計） 本章內(nèi)容要點提示： 試驗設(shè)計屬于科學試驗方法論的范疇，學習時①要注意將試驗誤差和前一章作為隨機變量介紹的誤差聯(lián)系起來，進一步區(qū)分動物科學試驗研究和抽樣分析的不同點；②了解試驗研究的程序和試驗方案的內(nèi)容，重點掌握試驗誤差的控制辦法，特別是試驗動物個體差異的控制技術(shù)；③要在充分認識隨機單位組設(shè)計和拉丁方設(shè)計的動物 分組、優(yōu)勢及其缺陷的基礎(chǔ)上，理解其它各種試驗設(shè)計與它們的聯(lián)系和區(qū)別；④對于正交設(shè)計，要熟悉正交表的類與型，熟練正交表的使用方法（因素上列，處理成行）以及由正交拉丁方構(gòu)造部分正交表的原理。 涉及教材內(nèi)容：第十二章第一～ 四 節(jié)全部，第 五、六、 七、八節(jié)一部分內(nèi)容。 作業(yè)布置： 教材第十二章第九、十節(jié) P318～ P324 內(nèi)容自習 ； 教材 P325 T T T T9。 第一節(jié) 試驗概述 一、 試驗研究的基本知識 試驗研究在科研中的地位。 （ 1） 科學研究的基本過程。 科研活動是人類認識世界，能動地改造世界的過程，任何一個領(lǐng) 域的科研活動都不可能一下子全部完結(jié)，但對一個具體的研究課題而言，都是一個有始有終的過程，這個過程對于自然科學來講，大體上包括以下四個階段： 調(diào)查研究 試驗研究 解釋或表達 選題 假說形成 假說驗證 科技寫作 什么叫“假說”？ 用已有的事實 材料和科學原理為依據(jù)，對未知事物的猜測或假定性解釋。 假說及其形成作為科研活動的階段之一，標志著科研方法的進步和完善，其價值在于研究工作可以它為基點，把研究方向朝四面八方鋪開，盡可能地將它應(yīng)用于各種具體情況而引伸出許多預期結(jié)果，來和客觀實際結(jié)果作比較，從而提出試驗或觀察方法，恩格斯在《自然辯證法》中有過這樣一句名言： “ 只要自然科學還在思維著，它的發(fā)展形式就是假說 ”。 哥倫布發(fā)現(xiàn)美州大陸就是為驗證“地球是球體”這樣一個假說而得到的意外發(fā)現(xiàn)。 狹義相對論的提出，就是邁克爾遜等人為驗證，光的傳播介質(zhì)是“以太”這 樣一個假說而導出了洛侖茲變換，這一變換經(jīng)愛因斯坦的頭腦就成了新的發(fā)現(xiàn)線索。 所以科研工作就以“假說形成”為時間界限分為前后兩個階段。假說形成前是科研工作的準備階段，其方法主要調(diào)查研究。假說形成后的階段是試驗或觀測階段，這一階段主要是試驗研究，因此，實踐檢驗真理在科研工作中就表現(xiàn)為試驗驗證假說 。 （ 2）什么叫 試驗研究 ？ 在盡可能排除外界影響，突出主要因素，并能細膩地觀察到各種現(xiàn)象之間相互關(guān)系的條件下， 使某種過程重演 ，以觀察未知事實，驗證假說。 動物試驗研究的任務(wù)在于以動物作為試驗對象，研究、揭示和掌握動物生長 發(fā)育規(guī)律以及這些規(guī)律與飼養(yǎng)管理、環(huán)境條件的關(guān)系。通過試驗，鑒定新的動物品系，探索新的飼料配方、飼養(yǎng)管理方法和技術(shù)措施，找出其中的規(guī)律，并將這些規(guī)律應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中去，以解決畜牧業(yè)、水產(chǎn)業(yè)等生產(chǎn)中存在的問題，進一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益。 試驗研究與統(tǒng)計學 統(tǒng)計學最主要的應(yīng)用領(lǐng)域有兩個：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會經(jīng)濟領(lǐng)域。動物試驗的適當?shù)脑O(shè)計與統(tǒng)計分析，是統(tǒng)計方法在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的直接形式。由于農(nóng)業(yè)試驗周期長，環(huán)境因素變異大，如不對試驗的設(shè)計安排作精心考慮，并使用有力的統(tǒng)計分析方法，則得不出 什么有用的結(jié)論，所以試驗設(shè)計及其統(tǒng)計分析的發(fā)展，始自農(nóng)業(yè)和生物方面的應(yīng)用。尤其是 試驗設(shè)計的基本思想和方法，最初都是從農(nóng)業(yè)試驗開始發(fā)展起來的。 如在 Australia 的一些較大的科研單位和試驗站所進行的農(nóng)業(yè)試驗研究，大多較為龐雜，且耗時多年、試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析工作做得非常嚴肅、認真。程序是： 交計劃任務(wù) 定研究方案 課題主持人 生統(tǒng)局統(tǒng)計專家 工人或試驗員 報告分析結(jié)果 按時郵寄數(shù)據(jù) 這樣嚴格的分工使研究人員集中精力從事自己的課題研究：熟悉自己研究范圍內(nèi)的基礎(chǔ)知識及其更新和發(fā)展情況。統(tǒng)計學家則專門從事生物統(tǒng)計方面的學習和研究，并在各州農(nóng)業(yè)廳設(shè)專門機 構(gòu) ——生物統(tǒng)計局，訂有世界各國出版的與生物統(tǒng)計有關(guān)的雜志，每年還派人參加世界性的生統(tǒng)會議，也常有外國專家和學者去他們那里講課或交流經(jīng)驗。 我國統(tǒng)計學管理機構(gòu)尚處于學會團體性質(zhì)的階段，如 中國現(xiàn)場統(tǒng)計學會 ，定期開展學術(shù)活動，主辦刊物《數(shù)理統(tǒng)計與管理》。 農(nóng)業(yè)試驗研究的一般程序 選題 ———— →計劃 ———— →實施 ———— →總結(jié) （ 1）選定研究課題 ① 當前生產(chǎn)提出的實際問題； ② 生產(chǎn)進一步發(fā)展需要解決的理論和技術(shù)問題； ③ 推廣國內(nèi)外先進經(jīng)驗； ④ 科學發(fā)展上需要解決的理論問題 。 要求： 第一，要深入生產(chǎn)實際，抓主要矛盾（找瓶頸）；第二，要廣泛搜集國內(nèi)外有關(guān)資料。 （ 2）擬訂試驗計劃 按統(tǒng)計學原理，設(shè)計和確定完成試驗任務(wù)的方法和步驟。具體包括： ① 設(shè)計試驗方案；② 確定試驗設(shè)計種類；③ 制訂管理措施； ④ 擬訂觀察項目、記載方法及標準。 要求： 第一，符合試驗任務(wù)要求的精確度；第二，照顧需要和可能，做到多、快、好、省。 （ 3）實施試驗計劃 也就獲取試驗數(shù)據(jù)的過程。 ① 根據(jù)方案做好準備工作； ② 科學布置動物試驗； ③ 有始有終地做好管理工作； ④ 完成計劃 規(guī)定的觀察記載任務(wù)。 要求： 貫徹單一差異原則，減少誤差，杜絕差錯。 （ 4）對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，作出科學結(jié)論。 首先是對所有數(shù)據(jù)進行整理，發(fā)現(xiàn)錯誤設(shè)法更正，無法更正又證明確是錯誤的觀察值應(yīng)剔除，其次是對所有數(shù)據(jù)按統(tǒng)計學原理進行分析，找出規(guī)律并確定可靠程度，最后作出總結(jié)，寫出試驗研究報告，如果學術(shù)價值較高還須進一步撰寫學術(shù)論文，這就是“ 科技寫作 ”。 二、 試驗方案 試驗方案的內(nèi)容： 試驗方案指試驗中進行比較的一組試驗處理的總稱。試驗方案是全部試驗工作的核心，它是圍繞研究課題，根據(jù)試驗的目的和要求制訂的，其內(nèi) 容包括試驗因素、試驗水平、試驗指標和試驗處理。分別介紹如下： 試驗因素 —— 在控制影響試驗結(jié)果的其它條件的情況下，人為變動的一個或幾個試驗條件。如品比試驗、飼料試驗中的品種、飼料即是。 試驗指標 —— 衡量試驗因素效應(yīng)的指示性狀，如比較兩個品種優(yōu)劣的試驗，試驗指標就可以是日增重或者是其它某種經(jīng)濟性狀。 試驗指標對試驗（處理）因素效應(yīng)的定量表達就是試驗數(shù)據(jù)。 試驗水平 —— 試驗因素從質(zhì)或量的方面分成不同的等級，其中的每一個等級就是一個水平，如品比試驗中的每一個品種就是從質(zhì)的方面來策劃分水平的，飼料試驗中的飼料就 可以是從量的方面來劃分水平的。 試驗處理 —— 如試驗中僅一個因素，則該因素的