田间试验误差及其控制途径资料文件与下载

今天学习第二节  田间试验误差及其控制

共有四个方面的内容，1和3是主要讲授内容

ü 需了解产生误差的原因及其控制

ü 掌握田间试验设计的基本原则

2和4作为自学内容

一、试验误差及其控制

试验误差experimental error      

是指由非考察因素引起的试验观测值与处理真值之间的偏差

例如：施肥真值为30，试验观察值为32，则试验误差为32-30=2

这个偏差是由肥料以外的因素所引起

非考察因素有两类：

一类是可控的，另一类是不可控的

因此，对应地产生两类误差，一是系统误差，另一是随机误差

系统误差(systematic error):

² 是指由可控的非考察因素引起，因而是可追究和避免的

² 引起观察值偏大或偏小，属单向性误差

² 主要影响试验的准确性

而随机误差(random error):

Ø 由不可控非考察因素所引起，是难以消除的

Ø 引起观察值随机波动，属双向性误差，也称偶然误差

Ø 主要影响试验的精确性

学习两类误差，应从误差的起因、表现和危害3个方面来理解

例5是一个打靶实例，能很好地说明两类误差与准确度、精确度之间的关系

a靶精确度准确度都高--无误差。这是理想状态，但很难达到

b靶精确度高但准确度低--有系统误差，是不允许的

c靶精确度准确度均低--即有系统误差又有偶然误差，也是不允许的

d靶精确度低但准确度高--有偶然误差，是正常的试验结果

（二）田间试验误差的来源

误差既然是非考察因素不一致所引起的

那么在整个试验流程中有哪些环节可能会导致误差呢？

ü 首先是试验材料固有的差异

     各供试材料遗传上的不纯、发育状况等的差异

ü 其次是试验实施的不一致性

     包括栽培管理上、观察测量上等的不一致性

ü 三是外界条件的差异

     主要指自然环境的差异、特别是土壤差异

需要强调的是：误差是不可避免的，而错误是不允许的

（三）田间试验误差的控制途径

既然知道了误差的来源，就可以对症下药，在整个试验流程中贯彻唯一差异原则以控制试验误差

1）选择同质、一致的试验材料

2）统一操作和管理技术

   以区组、以人、以时间为单位管理

3）努力控制土壤差异

   可以选择试验地、采用小区技术和适当的统计分析方法

试验地的土壤差异是导致试验误差的主要原因

控制误差，主要就是控制土壤差异

对土壤差异

ü 首先要知道土壤肥力的表现

ü 其次要明确用作试验地的要求

具体内容大家看看教材

控制土壤差异，除了选择均匀一致的试验地外，

更主要的是进行科学的田间试验设计

即采用小区技术，合理地确定重复区和试验小区的数量和排列方式等

田间试验设计的作用，

² 可以降低试验误差，提高试验的精确性

² 可以获得试验误差的估计值

² 可以对试验处理进行正确而有效的比较

田间试验设计的原则，

田间试验设计必须遵循三大基本原则：

一是重复，二是随机，三是局部控制

v 重复（replication）

是指处理所种植的小区数，这里需区别于个体数

例如，某品种种了3个小区，每个小区考察了10个单株

我们说，重复了3次，而不是10次
重复有两方面的作用：

一是估计试验误差，通过重复观察值的偏离来估算误差

二是降低试验误差，误差的估值与重复次数的开方根成反比

v 随机排列（random assortment）

是指处理的排列方式

要求每一个处理都有同等机会设置在任一试验小区上

可以用抽签和随机数字表法等随机化

随机排列可以控制系统误差，提供无偏的误差估计

下图是一个2次重复5个处理的顺序排列，可以发现：

A总是处于中央，可能产生负的偏差；

而B、C总是处于两端，可能产生正的偏差

由此可见，顺序排列有可能导致偏高或偏低的系统误差

v 局部控制（local control）

就是将整个试验环境分成若干个最为一致的小环境（称为局部、区组或重复区），

再在每一个局部内随机排列各处理

例如 左下图为一单向肥力梯度田，该如何划分局部呢？

可沿肥力递度垂直方向设置与重复数相等的局部

这样，在每个局部内肥力一致，而局部间允许肥力存在差异

反之，若按肥力递度一致方向设置局部，结果会怎样呢？

请大家思考

三大原则的关系可概括如下图：

Ø 重复可以直接估计和降低误差；

Ø 重复结合随机排列，可以控制系统误差，提供无偏的误差估计

Ø 重复结合局部控制，可以控制土壤、环境差异，进一步有效降低误差

本节小结

田间试验误差是由非考察因素所导致的观察值与真值间的偏离，有系统误差和偶然误差两类，系统误差影响准确度，应予以控制；偶然误差影响精确度，应予以估算

采用小区技术可有效控制和估计试验误差。小区技术即指重复区和小区数的确定和排列，遵循三大基本原则，重复、随机和局部控制。重复可估计和降低误差，随机可避免系统误差，局部控制可进一步降低试验误差。