【文章內(nèi)容簡介】 地降低試驗(yàn)誤差 。 重復(fù) 、 隨 機(jī) 化 、 局 部 控 制 稱 為 費(fèi) 雪（ ） 三原則 ,是試驗(yàn)設(shè)計(jì)中必須遵循的原則 。 試驗(yàn)設(shè)計(jì)三原則的關(guān)系和作用見 圖 121所示 。 下一張 主 頁 退 出 上一張 第四節(jié) 完全隨機(jī)設(shè)計(jì) 完 全 隨機(jī)設(shè)計(jì)是 根據(jù)試驗(yàn)處理數(shù)將全部供試動(dòng)物隨機(jī)地分成若干組，然后再按組實(shí)施不同處理的設(shè)計(jì) 。這種設(shè)計(jì)保證每頭供試驗(yàn)動(dòng)物都有相同機(jī)會接受任何一種處理，而不受試驗(yàn)人員主觀傾向的影響。 在畜牧、水產(chǎn)等試驗(yàn)中，當(dāng)試驗(yàn)條件特別是試驗(yàn)動(dòng)物的初始條件比較一致時(shí)，可采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)應(yīng)用了重復(fù)和隨機(jī)兩個(gè)原則，因此能使試驗(yàn)結(jié)果受非處理因素的影響基本一致，真實(shí)反映出試驗(yàn)的處理效應(yīng)。 下一張 主 頁 退 出 上一張 隨機(jī)分組的方法有抽簽法和用隨機(jī)數(shù)字表法 。 下面舉例說明用隨機(jī)數(shù)字表將試驗(yàn)動(dòng)物分組的方法 。 下一張 主 頁 退 出 上一張 一、完全隨機(jī)的分組方法 （一）兩個(gè)處理比較的分組 【 例 】 現(xiàn)有同品種 、 同性別 、 同年齡 、體重相近的健康綿羊 18只 ， 試用完全隨機(jī)的方法分成甲 、 乙兩組 。 下一張 主 頁 退 出 上一張 首先將 18只綿羊依次編為 1， 2， ?? ，18號，然后從隨機(jī)數(shù)字表中任意一個(gè)隨機(jī)數(shù)字開始 ，向任一方向（左、右、上、下）連續(xù)抄下 18個(gè)（兩位）數(shù)字，分別代表 18只綿羊。令隨機(jī)數(shù)字中的單數(shù)為甲組，雙數(shù)為乙組 。如從隨機(jī)數(shù)字表（ Ⅰ ）第 12行第 7列的 16開始向右連續(xù)抄下 18個(gè)隨機(jī)數(shù)字填入表第二行。 隨機(jī)分組結(jié)果： 甲組： 2 4 5 6 12 14 16 乙組： 1 3 7 8 9 10 11 13 15 17 18 下一張 主 頁 退 出 上一張 甲組比乙組少 4只 ， 需要從乙組調(diào)整兩只到甲組 。 仍用隨機(jī)的方法進(jìn)行調(diào)整 。 在前面 18個(gè)隨機(jī)數(shù)字后再接著抄下兩個(gè)數(shù)字： 7 23， 分別除以11（ 調(diào)整時(shí)乙組的綿羊只數(shù) ） 、 10（ 調(diào)整 1只綿羊去甲組后乙組剩余的綿羊只數(shù) ） ， 余數(shù)為 3，則把分配于乙組的第 5只綿羊 （ 9號 ） 和余下 10只的第 3只綿羊 （ 7號 ） 分到甲組 。 調(diào)整后的甲 、 乙兩組綿羊編號為： 下一張 主 頁 退 出 上一張 （二）三個(gè)以上處理比較的分組 【 例 】 設(shè)有同品種、同性別、體重相近的健康仔豬 18頭，按體重大小依次編為 … 、 18號，試用完全隨機(jī)的方法，把它們等分成甲、乙、丙三組。 由隨機(jī)數(shù)字表（ Ⅱ ）第 10列第 2個(gè)數(shù) 94開始，向下依次抄下 18個(gè)數(shù)，填入下表第 2橫行。 下一張 主 頁 退 出 上一張 一律以 3（處理數(shù)）除各隨機(jī)數(shù)字 ， 若余數(shù)為 1，即將該動(dòng)物歸于甲組；余數(shù)為 2 ，歸入乙組；商為 0或余數(shù)為 0，歸入丙組。 結(jié)果歸入甲組者 8頭，乙組 5頭，丙組 5頭 。 各組頭數(shù)不等，應(yīng)將甲組多余的 2頭調(diào)整 1頭給乙組 、 1頭給丙組。調(diào)整甲組的 2頭動(dòng)物仍然采用隨機(jī)的方法。從隨機(jī)數(shù)字 25后面接下去抄 二個(gè)數(shù) 662 ，然后分別以 8（甲組原分配 8頭）、 7除之（注意：若甲組原分配有 9頭 ，須將多余的 3頭調(diào)整給另外兩組 ，則抄下三個(gè)隨機(jī)數(shù) ，分別以 7除之），得第一個(gè)余數(shù)為 7 ， 第二個(gè) 下一張 主 頁 退 出 上一張 余數(shù)為 6，則把原分配在甲組的 8頭仔豬中第 7頭仔豬即 14號仔豬改為乙組；把甲組中余下的7 頭 仔 豬 中的第 6頭仔豬即 12號仔豬改為丙組。這樣各組的仔豬數(shù)就相等了 。調(diào)整后各組的仔豬編號如下： 下一張 主 頁 退 出 上一張 用完全隨機(jī)的方法將試驗(yàn)動(dòng)物分為四組 、五組或更多的組 ， 方法相同 。 二、試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析 對于完全隨機(jī)試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析 ， 由于試驗(yàn)處理數(shù)不同 ， 統(tǒng)計(jì)分析方法也不同 。 （ 一 ） 處理數(shù)為 2 兩個(gè)處理的完全隨機(jī)設(shè)計(jì)也就是非配對設(shè)計(jì) ， 對其試驗(yàn)結(jié)果采用非配對設(shè)計(jì)的 t檢驗(yàn)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 。 下一張 主 頁 退 出 上一張 （二）處理數(shù)大于 2 若獲得的資料各處理重復(fù)數(shù)相等，則采用各處理重復(fù)數(shù)相等的單因素試驗(yàn)資料方差分析法分析；若在試驗(yàn)中，因受到條件的限制或供試動(dòng)物出現(xiàn)疾病、死亡等使獲得的資料各處理重復(fù)數(shù)不等，則采用各處理重復(fù)數(shù)不等的單因素試驗(yàn)資料方差分析法分析。 三、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn) 完全隨機(jī)設(shè)計(jì)是一種最簡單的設(shè)計(jì)方法 ， 主要優(yōu)缺點(diǎn)如下： （ 一 ） 完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn) 設(shè)計(jì)容易 處理數(shù)與重復(fù)數(shù)都不受限制，適用于試驗(yàn)條件、環(huán)境、試驗(yàn)動(dòng)物差異較小的試驗(yàn)。 下一張 主 頁 退 出 上一張 統(tǒng)計(jì)分析簡單 無論所獲得的試驗(yàn)資料各處理重復(fù)數(shù)相同與否，都可采用 t檢驗(yàn)或方差分析法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 （二）完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的主要缺點(diǎn) 由于未應(yīng)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)三原則中的局部控制原則 ，非 試 驗(yàn)因素的影響被歸入試驗(yàn)誤差，試驗(yàn)誤差較大，試驗(yàn)的精確性較低。 在試驗(yàn)條件、環(huán)境、試驗(yàn)動(dòng)物差異較大時(shí)，不宜采用此種設(shè)計(jì)方法。 下一張 主 頁 退 出 上一張 第五節(jié) 隨機(jī)單位組設(shè)計(jì) 隨機(jī)單位組設(shè)計(jì) （ randomized block design） 也稱為隨機(jī)區(qū)組 （ 或窩組 ） 設(shè)計(jì) 。它是根據(jù)局部控制的原則 ， 如將同窩 、 同性別 、 體重基本相同的動(dòng)物劃歸一個(gè)單位組 ，每一單位組內(nèi)的動(dòng)物數(shù)等于處理數(shù) ， 并將各單位組的試驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分配到各處理組 ， 這種設(shè)計(jì)稱為隨機(jī)單位組設(shè)計(jì) 。 下一張 主 頁 退 出 上一張 隨 機(jī) 單 位 組 設(shè)計(jì)要 求 同 一 單位組內(nèi) 各 頭（只）試驗(yàn)動(dòng)物盡可能一致 ，不同單位組間的試驗(yàn)動(dòng)物允許存在差異， 但每一單位組內(nèi)試驗(yàn)動(dòng)物的隨機(jī)分組要獨(dú)立進(jìn)行，每種處理在一個(gè)單位組內(nèi)只能出現(xiàn) 一次。 例如， 為 了比較 5種不同中草藥飼料添加劑對豬增重的效果，從 4頭母豬所產(chǎn)的仔豬中，每窩選出性別相同、體重相近的仔豬各 5頭，共 20頭，組成 4個(gè)單位組，設(shè)計(jì)時(shí)每一單位組有仔豬 5頭，每頭仔豬隨機(jī)地喂給不同的飼料添加劑。這就是處理數(shù)為 5，單位組數(shù)為 4的隨機(jī)單位組設(shè)計(jì)。 下一張 主 頁 退 出 上一張 一、隨機(jī)單位組設(shè)計(jì)方法 （一）隨機(jī)單位組設(shè)計(jì)的分組方法 在畜牧、水產(chǎn)等動(dòng)物試驗(yàn)中，除把初始條件相同的動(dòng)物如同窩仔畜劃為同一單位組外，還可根據(jù)實(shí)際情況，把不同試驗(yàn)場、同一場內(nèi)不同畜舍、不同池塘等劃分為單位組。下面結(jié)合例子說明分組的方法。 【 例 】 前面提到的 5種中草藥飼料添加劑分別以 A A A A A5表示，供試 4窩仔豬分別按體重依次編號為： 15號為第 Ⅰ 組， 610號為第 Ⅱ 組，1115號為第 Ⅲ 組， 1620為第 Ⅳ 組。試按隨機(jī)單位組設(shè)計(jì)將試驗(yàn)仔豬分組。 下一張 主 頁 退 出 上一張 下一張 主 頁 退 出 上一張 先從隨機(jī)數(shù)字表 （ Ⅱ ） 第 15行 、 第 11列15開始 ， 向下依次抄下 16個(gè)隨機(jī)數(shù)字 （ 舍棄00） ， 每抄 4個(gè)數(shù)字留一空位 ， 見表 122第 2行 。再將同一單位組內(nèi)前 4個(gè)隨機(jī)數(shù)字依次除以 2（ 最大數(shù) 5為處理數(shù) ） ， 根據(jù)余數(shù) （ 余數(shù)為 0者 ， 以除數(shù)代之 ） 確定每一單位組內(nèi)各供試仔豬喂給的添加劑種類 。 如第一單位組中 ，第一個(gè)余數(shù)是 5， 則將第 1號仔豬喂給 5種添加劑列于第 5位的 A5添加劑；第二個(gè)余數(shù)是 2， 則將第 2號仔豬喂給剩下的 4種添加劑 A A AA4列于第二位的 A2添加劑；第三個(gè)余數(shù)是 3，則 將 第 3 號 仔 豬 喂 給 剩 下 的 3 種 下一張 主 頁 退 出 上一張 添加劑 A A A4列于第三 位的 A4添加劑；第四個(gè)余數(shù)是 1， 則將第 4號仔豬喂給剩下的 2種添加劑 AA3列于第 1位的 A1添加劑；第 5號仔豬只能喂給剩下的 A3添加劑 。 用同樣方法一一確定其它單位組內(nèi)各仔豬喂給的添加劑 ， 結(jié)果見表 123。 表 122 5種飼料添加劑試驗(yàn)隨機(jī)單位組設(shè)計(jì)試驗(yàn)動(dòng)物分組表 （ 二 ） 配對設(shè)計(jì)分組方法 配對設(shè)計(jì)是處理數(shù)為 2的隨機(jī)單位組設(shè)計(jì) 。 在進(jìn)行配對設(shè)計(jì)時(shí) ， 配成對子的兩個(gè)試驗(yàn)單位必須符合配對要求：配成對子的兩個(gè)試驗(yàn)單位的初始條件盡量一致 ， 不同對子間試驗(yàn)單位的初始條件允許有差異 ， 每一個(gè)對子就是試驗(yàn)處理的一個(gè)重復(fù) ， 然后將配成對子的兩個(gè)試驗(yàn)單位隨機(jī)地分配到兩個(gè)處理組中 。 例如，現(xiàn)有同一品種的供試家畜 18頭，分別將性別、年齡相同，體重相似的兩頭家畜配成對子，共 9對，編號為 19號。試用隨機(jī)方法將每個(gè)對子中的兩頭家畜分到甲、乙兩個(gè)處理組中。 下一張 主 頁 退 出 上一張 由隨機(jī)數(shù)字表 （ Ⅰ ） （ 附表 13） 的第 16行 、第 8列 20開始 ， 向右依次抄下 9個(gè)隨機(jī)數(shù)字 ， 將單數(shù)組中配對的第一頭家畜歸入甲組 ， 第二頭家畜歸入乙組；雙數(shù)組中配對的第一頭家畜歸入乙組 ， 第二頭家畜歸入甲組 ， 則 9對家畜分組如下： 下一張 主 頁 退 出 上一張 二、試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析 （一）隨機(jī)單位組試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析 隨機(jī)單位組試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析采用方差分析法。分析時(shí)將單位組也看成一個(gè)因素，連同試驗(yàn)因素一起，按兩因素單獨(dú)觀測值的方差分析法進(jìn)行。這里需要說明的是，假定單位組因素與試驗(yàn)因素不存在交互作用。 若記試驗(yàn)處理因素為 A， 處理因素水平數(shù)為 a；單位組因素為 B， 單位組數(shù)為 b， 對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析的數(shù)學(xué)模型為： 下一張 主 頁 退 出 上一張 （ i=1,2,… ,a。j=1,2,… b） （ 121） 式中 μ 為總體均數(shù) ， 為第 i處理的效應(yīng) ， 為第 j單位組效應(yīng) 。 處理效應(yīng) 通常是固定的 ， 且有 ； 單位組效應(yīng) 通常是隨機(jī)的 。 為隨機(jī)誤差 ， 相互獨(dú)立 ， 且都 服從 。 ijjiijx ???? ????i?j?i?01???ai i?j?ij?),0( 2?N下一張 主 頁 退 出 上一張 平方和與自由度的劃分式為： SST = SSA+SSB+Sse df T = dfA+dfB+dfe (122) 對于 【 例 】 ， 通過按表 123試驗(yàn)動(dòng)物分組結(jié)果進(jìn)行試驗(yàn)后 ， 各號仔豬增重結(jié)果列于表 123。 下一張 主 頁 退 出 上一張 計(jì)算各項(xiàng)平方和與自由度 矯正數(shù) C=x2../ab=46892/5 4= 總平方和 SST=∑x2ijC=（ 2052+1682+… +2822） = 處理間平方和 SSA=∑x 2i./b C =(8252+9252+… +11372)/4 = 下一張 主 頁 退 出 上一張 單位組間平方和 SSB=∑x =(11522+10472+… +12232)/5 = 誤