任务3-2-分析两个处理的试验资料.

12nxxS)(全国作物生产技术专业教学资源建设协作组《田间试验与分析》课程开发团队职业教育作物生产技术专业教学资源库《田间试验与分析》作物生产技术专业/教学资源库田间试验与分析《田间试验与分析》教学单元3分析试验结果任务3-2分析两个处理的试验资料进入资讯《田间试验与分析》任务3-2分析两个处理的试验资料【能力目标】能根据两个处理的不同情况进行试验设计，并根据不同样本特点正确进行资料的收集与统计分析【学习内容】1～2个样本资料的统计推断《田间试验与分析》【学习性任务单】任务名称分析两个处理的试验资料编号任务3-2学习目标〖知识目标〗1～2个样本资料的统计推断方法。〖能力目标〗能根据两个处理的不同情况进行试验设计，并根据不同样本特点正确进行资料的收集与统计分析阅读资料试验资料学习过程查阅资料→了解任务→资讯学习→完成任务→评价讨论与交流在网上或图书馆查阅一些试验资料，设计一个两处理的试验，并简要说明该采用何种统计推断方法分析试验结果。作业学习心得进入资讯《田间试验与分析》问题：两个处理的比较应该如何设计样本？进入资讯《田间试验与分析》讨论与思考讨论时间：15分钟讨论后说出两个处理的试验的特点两个处理的试验是一种简单的相互比较试验两个处理即两个总体两个处理的试验可以从两个总体中抽取1～2个样本《田间试验与分析》问题：什么是单样本试验资料？《田间试验与分析》讨论与思考讨论时间：10分钟讨论后每组设计一个单样本试验单样本试验即试验只从其中一个处理抽取样本另一个处理未抽样《田间试验与分析》问题：什么是双样本试验资料？如何设计两个样本的试验或调查？《田间试验与分析》讨论与思考讨论时间：10分钟讨论后每组设计一个双样本试验双样本试验即试验对两个处理都进行了抽样《田间试验与分析》子任务1描述分析单个样本资料《田间试验与分析》子任务2描述归纳总结单个样本资料分析的计算方法◆任务清单：根据子任务1的分析过程，结合自己拥有的计算工具（计算器或电脑软件），归纳整理出单个样本资料分析的计算方法步骤。◆成果展示：单个样本资料分析的计算方法：《田间试验与分析》子任务3描述分析两个样本的成组数据资料《田间试验与分析》子任务4描述分析两个样本的成对数据资料《田间试验与分析》子任务5描述归纳总结两个样本资料分析的计算方法◆任务清单：根据子任务3与子任务4的分析过程，结合自己拥有的计算工具（计算器或电脑软件），归纳整理出两个样本资料分析的计算方法步骤。◆成果展示：成组数据分析的计算方法：成对数据分析的计算方法：《田间试验与分析》资讯3-2-1统计推断基本原理与方法资讯3-2-2单个样本试验资料分析资讯导航任务3-2分析两个处理的试验资料小结与练习资讯3-2-3双样本试验资料分析《田间试验与分析》资讯3-2-1统计推断基本原理与方法一、统计推断的概念二、统计假设测验三、参数区间估计《田间试验与分析》一、统计推断的概念统计推断——根据一定的概率分布和小概率原理，由样本的统计数来推断总体的参数，进而了解两个总体(处理)间的差异的方法据所使用的计算公式不同，统计推断的方法可分为统计假设测验和参数区间估计两种。资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》二、统计假设测验统计假设测验——首先是根据试验目的对试验总体提出两种彼此对立的假设，然后由样本的实际结果，经过一定的计算，作出在概率意义上应接受哪种假设的推断。由于此种测验法首先对总体提出假设，所以称为统计假设测验。资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》假设测验的步骤包括：1.提出假设2.确定显著标准3.计算H0出现概率4.结论二、统计假设测验（一）假设测验的步骤资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》1.提出假设一般对试验结果提出两个非此即彼的对立假设。无效假设H0：试验实得差异是由误差造成的，即两个处理的效应之间没有真实差异。备择假设HA：试验实得差异不完全是由误差造成的，即两个处理的效应之间存在真实差异。二、统计假设测验（一）假设测验的步骤资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》实得差异=处理效应+误差H0：实得差异=误差→处理效应=0→处理无效果HA：实得差异误差→处理效应0→处理有作用通常只对H0进行分析：如果否定了H0，则必然会接受HA；同理，如果接受了H0，当然也就否定了HA。1.提出假设二、统计假设测验（一）假设测验的步骤资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》2.确定显著标准显著标准即否定H0的小概率标准——记为α生物试验中一般默认使用两个标准：α=0.05——显著水平α=0.01——极显著水平默认使用即如果不需要另外的显著标准，该步骤可以不写出来二、统计假设测验（一）假设测验的步骤资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》3.计算H0出现的概率在假定H0正确的前提下，根据一定的分布律(农业试验分析中主要是t-分布)，由样本的统计数计算出H0(即实得差异=误差)出现的概率P{H0}。一般先计算t值，再与相应的tα值比较得出P{H0}是否大于α。有关t值计算公式参见相应资料分析的介绍。二、统计假设测验（一）假设测验的步骤资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》否定区间接受区间4.结论据“小概率原理”，比较t值与相应的tα值的大小，作出接受或否定H0的结论。0tPP{H0}＜αt2tααP{H0}＞αt1＜＜二、统计假设测验（一）假设测验的步骤资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》以t-值为例，结论有三种可能的形式：①若|t|≤t0.05，则P{H0}＞0.05，接受H0，即处理间效应差异不显著；②若|t|＞t0.05，则P{H0}＜0.05，否定H0，接受HA，即处理间效应差异显著；③若|t|＞t0.01，则P{H0}＜0.01，否定H0，接受HA，即处理间效应差异极显著；t0.05t0.01①③②4.结论二、统计假设测验（一）假设测验的步骤资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》利用小概率原理进行推断，并不是百分之百地肯定不发生错误。一般可能会出现两类错误：如果假设是正确的，但通过试验结果的测验后却否定了它，这就造成所谓第一类错误，即α错误。这主要是由于α值过大造成的；如果假设是错误的，而通过试验结果的测验后却接受了它，这就造成所谓第二类错误，即β错误。这主要是由于α值过小造成的。否定区间接受区间0tPP{H0}＜αt2tααP{H0}＞αt1二、统计假设测验（二）假设测验的两类错误资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》（二）统计假设测验的两类错误减小试验各个环节的误差是减少两类错误的关键类型H0是正确的H0是错误的如果H0被否定α错误没有错误如果H0被接受没有错误β错误二、统计假设测验资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》统计假设测验的方法根据所利用的理论分布不同主要有两种：1、u-测验——在总体方差已知时,利用u-分布进行分析。2、t-测验——在总体方差未知时,利用t-分布进行分析。——由于总体常常是未知的，因此一般农业试验的假设测验都用t-测验（三）假设测验的方法二、统计假设测验资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》参数估计即由样本统计数对总体参数作出估计，其方法包括点估计和区间估计。三、参数区间估计x=160cmμ=160cm→点估计μ=158～162cm→区间估计点估计是以统计数直接估计相应参数。因未考虑误差，所以对总体参数的估计是有一定偏误的，故应该用能进行误差估计的一定区间进行参数估计。资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》参数的区间估计是指在一定的概率保证之下,根据样本统计数估计出一个范围或区间以能够覆盖总体参数。所估计出的参数区间称置信区间，而区间的上、下限称之为置信限。若以θ表示所估计的参数、以L1和L2分别表示置信下限和上限，则：L1≤θ≤L2三、参数区间估计资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》保证该置信区间能覆盖参数的概率P=(1－α)称为置信系数或置信度L1和L2的计算原理与假设测验相似，具体公式参见相关资料的分析介绍。区间估计不仅可提供一定概率保证的总体参数范围，也可获得假设测验的信息。三、参数区间估计-1≤≤21LLP返回资讯目录资讯3-2-1统计推断基本原理与方法《田间试验与分析》资讯3-2-2单个样本试验资料分析一、单样本资料的特点二、单样本资料的假设测验三、单样本资料的区间估计《田间试验与分析》单个样本资料的特点：从某一未知总体中抽取一个样本(样本容量为n)，了解该样本平均数()所代表的未知总体平均数(μ)与某一已知(指定)总体平均数(μ0)之间的差异。——本质上还是两个处理的比较,即一个未知处理与一个已知处理的比较一、单样本资料的特点x资讯3-2-2单个样本试验资料分析《田间试验与分析》无效假设H0：未知总体平均数(μ)与某一已知(指定)总体平均数(μ0)之间的差异是由误差造成的，即μ=μ0t值计算：（1）计算样本统计数：=S=n=（2）计算t值：二、单样本资料的假设测验xnSSx样本平均数标准误资讯3-2-2单个样本试验资料分析《田间试验与分析》（2）计算t值：结论：查df=n-1时的t值表(P197附表4)，得t0.05=×××、t0.01=×××，将计算得的|t|与之比较，作出结论。二、单样本资料的假设测验xStxxSx0资讯3-2-2单个样本试验资料分析《田间试验与分析》〖概念解读〗观察项目：百粒重观察单元：小区观察值：17个试验因素：灌溉方式处理：滴灌、未滴灌（CK）【案例】已知某大豆品种的百粒重为16g，现对该品种进行滴灌试验，17个滴灌小区的百粒重分别为：19.0、17.3、……（g）。试分析滴灌是否对大豆的百粒重有明显的影响?（P81）？？？？？二、单样本资料的假设测验资讯3-2-2单个样本试验资料分析《田间试验与分析》总体：2个，即滴灌大豆与未滴灌大豆总体滴灌总体μ=？（未知总体）——抽取一个样本（n=17，有17个试验单元，得到17个观察值）未滴灌(CK)总体μ0=16g，（已知总体）——不需抽样单个样本资料？——抽取？个样本？——抽取？个样本【案例】已知某大豆品种的百粒重为16g，现对该品种进行滴灌试验，17个滴灌小区的百粒重分别为：19.0、17.3、……（g）。试分析滴灌是否对大豆的百粒重有明显的影响?（P81）二、单样本资料的假设测验资讯3-2-2单个样本试验资料分析《田间试验与分析》t-测验分析：无效假设H0：滴灌大豆的百粒重(μ)与未滴灌大豆的百粒重(μ0)之间的差异是由误差造成的，即μ=μ0=16gt值计算：（1）计算样本统计数：=S=n=二、单样本资料的假设测验x18.08820.985417nSSx0.2390无效假设H0：未知总体平均数(μ)与某一已知(指定)总体平均数(μ0)之间的差异是由误差造成的，即μ=μ0资讯3-2-2单个样本试验资料分析《田间试验与分析》t-测验分析：（2）计算t值：二、单样本资料的假设测验xSt0x=8.73717949资讯3-2-2单个样本试验资料分析《田间试验与分析》Excel函数及公式（统计数和t值）样本平均数：=AVERAGE(样本观察值所在单元格)样本标准差S：=STDEV(样本观察值所在单元格)样本标准误：=样本标准差所在单元格/SQRT(n所在单元格)t值：=(样本平均数所在单元格-μ0所在单元格)/样本标准误所在单元格xxS二、单样本资料的假设测验资讯3-2-2单个样本试验资料分析《田间试验与分析》t-测验分析：结论：查df=n-1=16时的t值表……结论：查df=n-1=16时的t值表，得t0.05=2.120、t0.01=2.921，|t|=8.7372＞t0.01，则P{H0}＜0.01，