《试验统计方法》课程教学大纲Word下载.docx

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1．掌握试验设计的基本概念，了解试验设计的特点与要求。

2．了解试验误差的来源，掌握试验设计的基本原则和控制试验误差的方法。

3．掌握常用试验设计方法。

（二）教学内容

第一节试验误差及其控制途径

1．主要内容

（1）试验误差的来源、种类和控制途径

试验误差的概念 

介绍误差、系统误差、偶然误差的概念。

试验误差的来源 

试验材料固有差异；

试验实施不一致；

外界条件差异。

控制试验误差的途径 

选择同质的试验材料；

统一试验操作技术；

控制引起误差的主要外界条件。

（2）试验常用术语 

举例说明试验指标、试验因素、因素水平、试验处理、试验单元、试验小区、处理效应、主要效应和互作效应的概念。

（3）试验设计的基本原则

重复 

介绍重复的概念和作用。

随机排列 

介绍随机排列的概念、方法和作用。

局部控制 

介绍局部控制的概念、方法和作用。

2．基本概念和知识点

基本概念:

试验误差概念和试验常用术语

知识点:

试验误差的来源、种类和控制途径；

田间试验设计的基本原则。

3．问题与应用（能力要求）

了解试验设计的基本概念、任务、特点与要求，掌握试验设计基本原则。

培养学生的表达及应用能力。

第三节 

试验设计

（1）随机排列试验设计

介绍随机排列的优缺点和常用方法。

完全随机设计 

介绍完全随机设计的方法、优缺点和适用范围

随机区组组设计 

举例说明随机区组设计的方法和优缺点。

拉丁方设计 

举例说明拉丁方设计的方法、优缺点和适用范围。

裂区设计举例说明裂区设计的方法、优缺点和适用范围。

完全随机设计、随机区组设计、拉丁方设计和裂区设计概念

随机排列试验设计的优缺点和常用方法，以及样本含量的确定。

掌握完全随机试验设计、随机区组设计和裂区设计的概念、方法、特点。

培养学生实事求是、解决问题的能力。

（三）课后练习

1．名词解释

试验指标、试验因素、因素水平、试验处理、试验小区、总体、样本、样本容量、准确性精确性

2．简答题

（1）什么是试验误差？

随机误差与系统误差有何区别？

试验误差有哪些主要来源及相应的控制途径？

（2）田间试验设计的基本原则及其作用？

（3）简述完全随机设计、随机区组设计、拉丁方设计和裂区设计各自的特点及其应用条件。

3．应用题

（1）有5个油菜品种A、B、C、D、E（其中E为对照）进行品种比较试验，重复3次，随机区组设计（完全随机设计），试绘制田间排列图。

（2）拟对4个水稻品种，进行3种密度的栽培试验，重复3次，随机区组设计，试绘制田间排列图。

（三）实践环节与课后练习

1．实践环节

实验一:

田间试验设计类型和特点

目的要求：

通过实习观摩，使学生进一步了解各种田间试验设计的特点和优劣，学会对不同试验采用相应的设计方法。

2．课后练习

（1）名词解释

（2）简答题

a.什么是试验误差？

b.田间试验设计的基本原则及其作用？

c.简述完全随机设计、随机区组设计和拉丁方设计各自的特点及其应用条件。

（3）应用题

a.有5个油菜品种A、B、C、D、E（其中E为对照）进行品种比较试验，重复3次，随机区组设计（完全随机设计），试绘制田间排列图。

b.拟对4个水稻品种，进行3种密度的栽培试验，重复3次，随机区组设计，试绘制田间排列图。

（四）教学方法与手段

要求学生认真完成习题作业，并结合农业生产和科学研究实践，有针对性的安排实验教学。

注意培养学生运用所学知识解决问题的能力。

第二章试验资料的整理与特征数 

（一）目的与要求

1．了解总体与样本、参数与统计数等常用统计术语的概念和试验资料的分类。

2．掌握次数分布表和次数分布图的制作方法。

3．掌握平均数和变异数的意义和计算方法。

（二）教学内容

第一节试验资料的性质

（1）几个常用的统计术语

总体与样本 

介绍总体、总体容量、有限总体、无限总体、样本、样本容量、大样本、小样本、随机样本、非随机样本的概念，以及样本与总体的关系。

参数与统计数 

介绍参数与统计数的概念及其相互关系。

（2）试验资料的分类

数量性状资料 

介绍数量性状的概念，计量资料和计数资料的区别与性质。

质量性状资料 

介绍质量性状的概念，及其数量化方法——统计次数法和分级法。

常用的统计术语概念

试验资料的性质与分类

3．问题与应用（能力要求）

了解资料的分类方法。

第二节 

次数分布

1．主要内容

（1）次数分布表

计量资料的次数分布表 

举例说明计量资料次数分布表的制作

方法与步骤求极差、确定组数与组距、确定组中值与组限、数据归组。

计数资料的次数分布表 

介绍数量性状和质量性状计数资料次数分布表的制做方法。

（2）次数分布图

柱形图 

介绍柱形式图（直方图）的绘制方法.

拆线图 

介绍拆线图的绘制方法。

条形图 

介绍条形图的绘制方法。

次数分布表与次数分布图的制作

本节接触到的数据、表格很多，学习中要培养学生实事求是的工作作风和严谨的科学态度。

资料的特征数

（1）平均数

算术平均数 

介绍算术平均数的定义、性质和计算方法。

中数 

定义和计算方法。

众数 

几何平均数 

调和平均数 

（2）变异数

极差 

定义及适用范围。

标准差 

介绍标准差的定义，自由度的意义。

举例说明方差和标准差的计算方法。

变异系数 

介绍变异系数的定义，举例说明其计算方法与应用。

平均数、标准差、变异系数概念

平均数、标准差及变异系数的计算方法

掌握反映资料集中性和离中性的三个基本的统计量——平均数、标准差和变异系数的概念、性质及计算，并能对结果作出合理解释。

培养学生科学的计算能力。

数量性状资料质量性状资料次数资料计量资料算术平均数几何平均数标准差变异系数

（1）试验资料分为那几类？

各有何特点？

（2）常用的统计表和统计图有哪些？

（3）算术平均数有哪些基本性质？

计算下面两个玉米品种的10个果穗长度（cm）的平均数、标准差和变异系数，解释所得结果。

BS24：

19212020181922212119

金皇后：

16212415261820192219

本章接触到的数据、表格很多，在资料的分析整理过程中要实事求是、严谨精细，才能得出正确的结论。

培养实事求是的工作作风和严谨的科学态度。

第三章 

理论分布与抽样分布

（1）目的与要求

1．了解随机事件、统计概率及其运算，领会小概率事件实际不可能性原理

2．了解二项分布和普阿松分布的概念、基本性质和概率计算

3．掌握正态分布的概念和概率计算

4．掌握抽样分布的概念以及样本平均数的抽样分布。

。

（2）教学内容：

第一节 

统计概率

（1）事件

举例说明必然事件、不可能事件和随机事件的概念。

（2）概率

举例说明统计概率的概念及其计算方法。

（3）小概率事件实际不可能性原理

举例说明小概率事件实际不可能性原理，以及生物学和农业科学上常用的小概率标准——5%和1%。

事件与概率概念

概念计算方法及小概率事件原理

掌握概率的定义和小概率事件实际不可能性原理，

第二节正态分布

（1）正态分布的概念

介绍正态分布的概念、分布密度函数和图象。

（2）正态分布的性质

介绍正态分布的性质。

（3）正态分布的概率计算

标准正态分布及其累积函数 

介绍正态分布的标准化及其累积函数。

正态分布的概率计算方法 

举例说明正态分布的概率计算方法。

正态分布及标准正态分布概念

标准正态分布概率计算；

正态分布标准化及其概率计算

掌握生物科学研究中三种常用的概率分布之一--正态分布。

培养从特殊到一般的科学的统计思维方法。

二项分布和普阿松分布

（1）二项分布

二项分布的概念 

举例说明二项分布的概念。

二项分布的参数 

举例说明二项分布的参数和二项分布的近似分布。

（2）普阿松分布

普阿松分布的概念 

介绍普阿松分布的概念和参数。

普阿松分布的概率计算 

举例说明普阿松分布的概率计算。

二项分布及普阿松分布概念

二项分布及普阿松分布的概率计算

掌握生物科学研究中三种常用的概率分布之--二项分布及泊松分布。

第四节抽样分布

（1）随机抽样和无偏估计

介绍随机抽样的概念和形式——复置抽样和不复置抽样。

用抽样试验，说明样本平均数是总体数学期望的无偏估计，样本方差是总体方差的无偏估计，以及样本标准差不是总体标准差的无偏估计。

（2）样本平均数的抽样分布

举例说明样本平均数的抽样分布——中心极限定理。

随机抽样概念

样本平均数的抽样分布——中心极限定理。

理解样本平均数的抽样分布和t分布。

1.名词解释

随机事件概率的统计定义小概率事件实际不可能性原理正态分布标准正态分布两尾概率一尾概率二项分布标准误t分布F分布

2.简答题

（1）事件的概率具有那些基本性质？

（2）正态分布的密度曲线有何特点?

（3）样本平均数抽样总体与原始总体的两个参数间有何联系？

3.应用题

（1）已知随机变量

～

（100,0.1）,求

的总体平均数和标准差。

（2）已知随机变量

（10,0.6

求P（2≤

≤6

；

P（

≥7

.

（3）已知随机变量

～N（0，1），求:

P（∣

∣≥2.58）,P（-≤

＜2

并作图表示。

本章概念较多、理论抽象、系统严密、符号繁多，结合课堂讨论和科学研究实践，有针对性地安排课后作业。

第四章统计假设测验

（一）目的与要求

1．了解一尾测验与两尾测验的区别；

了解统计假设测验两类错误的概念、概率及其降低措施。

2．了解t分布的定义、参数和性质。

3．了解百分数假设测验的方法。

4．掌握显著性检验的基本步骤。

5．掌握样本平均数差异显著性检验的方法。

6．掌握参数区间估计的原理和方法。

（二）教学内容：

第一节统计假设测验的基本原理

（1）统计假设测验的基本原理

举例说明样本观察值的构成分量和统计假设测验的基本原理。

（2）统计假设测验的基本步骤

举例说明统计假设测验的基本步骤——提出无效假设和备择假设；

确定显著水平；

计算概率；

统计推断。

（3）统计假设测验的几何意义

举例说明统计假设测验的几何意义——接受区间和否定区间。

（4）两尾测验和一尾测验

举例说明两尾测验与一尾测验的区别。

显著水平及两尾测验概念

统计假设测验的基本原理及基本步骤。

掌握“有很大的可靠性但有一定的错误率”是统计分析的基本特点，培养一种新的思考方法——从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

第二节平均数的假设测验

（1）t分布

介绍t分布的概念和性质，举例说明t值表的用法。

（2）样本平均数与总体平均数差异的假设测验

举例说明样本平均数与总体平均数差异的假设测验。

（3）两个样本平均数差异的假设测验

成组数据的平均数比较 

举例说明两样本所属总体方差相等和不相等情况下成组数据平均数比较的方法。

成对数据的比较 

举例说明成对数据比较方法。

t分布概念

t值表的用法；

样本平均数与总体平均数差异的假设测验；

两个样本平均数差异的假设测验

统计分析最重要的内容是差异显著性检验，要求熟练掌握基本的显著性检验方法之一---t检验，并能对结果作出合理解释。

培养科学的计算能力和表达能力。

百分数资料的假设测验

（1）样本百分数的假设测验

举例说明样本百分数与总体百分数差的假设测验。

（2）两个样本百分数的假设测验

举例说明两个样本百分数差异的假设测验。

样本百分数与总体百分数差的假设测验。

掌握样本百分数与总体百分数差的假设测验。

第四节假设测验的两类错误

（1）两类错误的概念和概率

举例说明两类错误的概念和概率。

（2）降低两类错误的措施

举例说明降低两类错误的措施。

两类错误的概念

两类错误的概率及降低两类错误的措施

3．问题与应用（能力要求）

培养一种新的思考方法——从不肯定性的角度来思考问题和分析问题。

第五节参数的区间估计

（1）介绍参数区间估计的原理

（2）举例说明常见参数的区间估计方法。

区间估计的概念

常见参数的区间估计方法

掌握总体平均数的区间估计方法。

1．实践环节

实验一：

t测验

了解显著性测验的意义和基本原理，掌握t测验的应用条件及一般方法。

显著性检验无效假设备择假设显著水平两尾检验置信区间置信度

显著性检验的基本步骤是什么？

根据什么确定显著水平？

a.用两种电极测定同一土壤10个样品的pH值，结果如下表。

试问两种电极测定的结果有无差异？

A电极

5.78

5.74

5.84

5.80

5.79

5.82

5.81

B电极

5.87

5.96

5.89

5.90

5.83

5.86

b.随机抽测5年生的杂交杨树50株，得平均树高

9.36m，样本标准差

1.36m。

以95%的置信度计算这批杨树高度的置信区间

本章理论抽象、实践性强、公式复杂、计算量大，许多判断和推理过程都是在经过仔细的计算、分析后得出的，结果的表达也是非常简洁和严密的。

因此学习过程中要注意培养学生的正确的计算能力和表达能力。

除要求学生认真完成习题作业外，结合统计软件和科学研究实践，有针对性地安排实验教学。

第五章卡平方（χ2）测验

1．了解卡平方的定义、分布函数及其性质

2．掌握卡平方测验的基本原理和步骤

3．掌握次数资料的适合性测验和独立性测验方法。

χ2分布与χ2测验

（1）χ2分布

介绍χ2的定义、分布函数及其性质。

（2）χ2测验的基本方法与步骤

介绍χ2测验的基本方法与步骤。

χ2的定义

χ2测验的基本方法与步骤

掌握χ2测验的基本方法。

第二节次数资料的卡平方测验

（1）适合性测验

举例说明适合性测验的方法和步骤。

（2）独立性测验

举例说明2×

2表、2×

c表和r×

c表的独立性测验方法和步骤。

适合性测验和独立性测验

适合性测验和独立性测验的方法和步骤。

要求熟练掌握基本的显著性检验方法之一---χ2检验，并能对结果作出合理解释。

适合性检验独立性检验

（1）适合性检验和独立性检验有何区别？

（2）什么情况下2检验需作矫正？

如何矫正？

（1）在玉米杂交试验中，用种子紫色甜质与种子白色粉质进行杂交，在F2得4种表现型：

紫色粉质921粒，紫色甜质312粒，白色粉质279粒，白色甜质104粒。

试检验其分离比例是否符合9:

3:

3:

1的理论比例（即这两对性状是否独立遗传）？

（2）某仓库调查不同品种苹果的耐贮情况，随机抽取国光苹果400个，其中完好372个，腐烂28个；

随机抽取红星苹果356个，其中完好的324个，腐烂32个，试检验这两种苹果耐贮性差异是否显著？

（四）教学方法与手段

要求学生认真完成习题作业，并结合农业生产和科学研究实践。

第六章方差分析

1．掌握试验因素、水平、处理、试验方案等基本概念。

2．掌握方差分析的基本原理和步骤

3．了解方差分析的数学模型、基本假定和数据转换方法。

第一节方差分析的基本原理

（1）自由度和平方和的分解

介绍自由度和平方和的分解。

（2）F分布与F测验

介绍F分布的定义和性质，举例说明F测验的方法与步骤。

（3）多重比较

介绍多重比较的意义，举例说明多重比较的方法——最小显著差数法和最小显著极差法。

F测验的方法与步骤；

多重比较的方法——最小显著差数法和最小显著极差法。

熟练掌握F测验的方法与步骤；

多重比较的方法——最小显著差数法和最小显著极差法，并能对结果作出合理解释。

本节系统严密、实践性强、公式复杂、符号繁多、计算量大，许多判断和推理过程都是在经