抽樣原方法和樣本量課件

抽樣方法和樣本量抽樣方法和樣本量1前面已經(jīng)介紹，總體在很多情況下，往往是很大的，有時(shí)是無(wú)限的，因此，對(duì)總體的研究往往是不可行的而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的特點(diǎn)之一是其概率歸納原理，即通過(guò)對(duì)某一特定的、具體的樣本進(jìn)行分析，在一定概率保證下進(jìn)行總體的推斷例如，對(duì)水體污染進(jìn)行檢查，對(duì)空氣質(zhì)量檢查，不需要也不可能對(duì)整個(gè)水體、整個(gè)空氣逐一進(jìn)行檢查，只需要抽取一小部分的水、空氣進(jìn)行分析被抽取的這一小部分水、空氣就是樣本抽取水和空氣的這一過(guò)程就是抽樣的過(guò)程前面已經(jīng)介紹，總體在很多情況下，往往是很大的，有時(shí)是無(wú)限的，2如何抽樣？抽樣應(yīng)當(dāng)遵循什么原則？什么樣的樣本才能認(rèn)為符合標(biāo)準(zhǔn)？這是本章要討論的問(wèn)題抽樣的總原則是：樣本必須來(lái)自于所研究的總體樣本必須能代表所研究的總體抽樣方法必須與抽樣目的相一致抽樣認(rèn)真、抽樣方法正確、客觀，樣本就具有代表性；反之，抽樣馬虎、草率、武斷、主觀、弄虛作假，樣本就差，就不具有代表性如何抽樣？3抽樣方法試驗(yàn)、調(diào)查的目的不同，試驗(yàn)、調(diào)查的方法不同、抽樣的方法也不同這里僅介紹幾個(gè)抽樣方法一、隨機(jī)抽樣法總體比較整齊、變異程度小、群體分布均勻，可用隨機(jī)抽樣法隨機(jī)抽樣法的原則是：總體內(nèi)每一個(gè)體（數(shù)據(jù)）都有同等的機(jī)會(huì)進(jìn)入樣本樣本中每一個(gè)體（數(shù)據(jù)）進(jìn)入任何一個(gè)組的機(jī)會(huì)也是相等的抽樣方法4隨機(jī)抽樣法可以完全排除個(gè)人的主觀性隨機(jī)抽樣法是最簡(jiǎn)單、最常用的抽樣方法隨機(jī)抽樣法有以下幾種方法：抓鬮法隨機(jī)數(shù)字法偽隨機(jī)數(shù)字法通過(guò)隨機(jī)抽樣法得到樣本后，一般需計(jì)算樣本的特征值，用以估計(jì)總體參數(shù)幾乎所有調(diào)查和試驗(yàn)都可以采用隨機(jī)抽樣法進(jìn)行抽樣隨機(jī)抽樣法可以完全排除個(gè)人的主觀性5二、整群抽樣和多層次抽樣法從總體中抽取數(shù)個(gè)樣本單位群，對(duì)單位群內(nèi)的全部個(gè)體作全面調(diào)查，或用整個(gè)單位群進(jìn)行試驗(yàn)樣本單位群的抽取既可以用隨機(jī)抽樣法得到，也可以有選擇地取得在整群抽樣的基礎(chǔ)上，對(duì)抽得的樣本單位群不作全面調(diào)查，或不是整個(gè)樣本單位群進(jìn)入試驗(yàn)，而是在樣本單位中繼續(xù)抽取一定量的個(gè)體（數(shù)據(jù)）組成樣本，這就是二級(jí)抽樣二、整群抽樣和多層次抽樣法6如果二級(jí)抽樣得到的不是個(gè)體（數(shù)據(jù)），而是更小的單位群，再?gòu)闹羞M(jìn)行抽樣，這就是三級(jí)抽樣以此類推二級(jí)及二級(jí)以上的抽樣就稱為多層次抽樣多層次抽樣方法適合于資源調(diào)查、遺傳學(xué)試驗(yàn)、育種學(xué)試驗(yàn)、傳染?。纳x病）調(diào)查、流行病學(xué)調(diào)查、經(jīng)濟(jì)學(xué)調(diào)查，等如果二級(jí)抽樣得到的不是個(gè)體（數(shù)據(jù)），而是更小的單位群，再?gòu)闹?*三、雙重抽樣法當(dāng)所研究的性狀比較復(fù)雜，或所需經(jīng)費(fèi)較多，或須將試驗(yàn)動(dòng)物宰殺后才能測(cè)定，因而不大可能進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)，或采用直接抽樣試驗(yàn)時(shí)有較大的難度，可采用雙重抽樣法采用雙重抽樣法，首先將所需要進(jìn)行研究的性狀定為目標(biāo)性狀（或稱為靶性狀），用y表示，然后根據(jù)文獻(xiàn)或其他方法確定一個(gè)或幾個(gè)簡(jiǎn)單易測(cè)、不具破壞性、與靶性狀相關(guān)性比較緊密的性狀，這些性狀稱為輔助性狀，用xi表示*三、雙重抽樣法8從總體中抽取兩個(gè)樣本，一個(gè)大樣本，一個(gè)小樣本先對(duì)小樣本進(jìn)行調(diào)查，或先用小樣本進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)這一小樣本既測(cè)y性狀，同時(shí)也測(cè)xi性狀，獲得n對(duì)y和xi，并建立xi與y的回歸方程，最簡(jiǎn)單的回歸方程就是只有一個(gè)xi的簡(jiǎn)單回歸方程，也可以是曲線回歸方程，也可以建立多元回歸方程建立回歸方程的原則是其r（或其絕對(duì)值）或R必須很大，以表明用x或xi估測(cè)y其效果比較好從總體中抽取兩個(gè)樣本，一個(gè)大樣本，一個(gè)小樣本9而較大的樣本在調(diào)查或試驗(yàn)中僅測(cè)xi性狀，并將這一樣本中所有被測(cè)個(gè)體的xi代入上述回歸方程中以求得相應(yīng)的y估計(jì)值這樣獲得的大樣本的y估計(jì)值，能達(dá)到一定的精度這一抽樣方法即為雙重抽樣法雙重抽樣法的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)于復(fù)雜性狀的調(diào)查或試驗(yàn)僅需破壞較小的樣本即能獲得較大樣本的精確性當(dāng)目標(biāo)性狀為破壞性性狀時(shí)，這是唯一行之有效的方法而較大的樣本在調(diào)查或試驗(yàn)中僅測(cè)xi性狀，并將這一樣本中所10雙重抽樣法的適用范圍：遺傳學(xué)試驗(yàn)、育種學(xué)試驗(yàn)、繁殖學(xué)試驗(yàn)、生理生化學(xué)試驗(yàn)、疾病防治試驗(yàn)，等雙重抽樣示意圖：

xiy

xi總體μy

σ2小樣本大樣本雙重抽樣法的適用范圍：總體小樣本大樣本11樣本容量

樣本容量越大，試驗(yàn)結(jié)果就越具有代表性，調(diào)查的精確性、準(zhǔn)確性也越高但隨著樣本容量的增大，抽樣或試驗(yàn)的成本也越大，當(dāng)樣本容量大到一定程度時(shí)，再增大樣本容量，試驗(yàn)或調(diào)查其精確性的提高就漸趨緩慢：當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差一定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)誤的大小與樣本容量的平方根成反比，樣本容量較小時(shí)，隨著樣本容量的增大，標(biāo)準(zhǔn)誤會(huì)急劇減小，但當(dāng)樣本容量大到一定程度后再增大樣本容量，標(biāo)準(zhǔn)誤的減小將會(huì)變得越來(lái)越慢，即繼續(xù)增大樣本容量，試驗(yàn)精確性的提高其效能將逐步下降樣本容量樣本容量越大，試驗(yàn)結(jié)果就越具有代表性，調(diào)查的精12而隨著樣本容量的增大，試驗(yàn)或調(diào)查所需成本、時(shí)間、人力、物力等則可能會(huì)成倍地增長(zhǎng)因此確定一個(gè)合宜的樣本容量，使得試驗(yàn)或調(diào)查既有一個(gè)較好的精確度，又能最大限度地節(jié)省人力和時(shí)間、財(cái)力、物力，是試驗(yàn)或調(diào)查必須要考慮的問(wèn)題而隨著樣本容量的增大，試驗(yàn)或調(diào)查所需成本、時(shí)間、人力、物力等13樣本容量的確定原則和確定方法總體有限、且很大時(shí)，同時(shí)注意抽樣的代表性，樣本可占總體的千分之一到百分之一總體不很大時(shí)，樣本占總體的百分之五率的計(jì)算和估計(jì)，一般要求大樣本在試驗(yàn)中，同一水平或同一組合的變異情況越嚴(yán)重，所需樣本越大，同一組合的供試動(dòng)物越整齊，可適當(dāng)減少動(dòng)物數(shù)試驗(yàn)越規(guī)范，試驗(yàn)結(jié)束后使用的統(tǒng)計(jì)方法越嚴(yán)格，所需動(dòng)物數(shù)可適當(dāng)減少樣本容量的確定原則和確定方法14小家畜的供試數(shù)應(yīng)多一些（如雞、豬），大家畜的供試數(shù)可適當(dāng)少一些試驗(yàn)時(shí)，考慮的因子數(shù)越多，每一組合內(nèi)的供試動(dòng)物數(shù)可少一些，單因子試驗(yàn)則每一水平內(nèi)的供試動(dòng)物數(shù)應(yīng)多一些小家畜的供試數(shù)應(yīng)多一些（如雞、豬），大家畜的供試數(shù)可適當(dāng)少一15*不同的抽樣方法，所需樣本量還應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的抽樣方法來(lái)確定：整群抽樣時(shí)，既要考慮群體單位的大小，又要考慮作為樣本的群體的多少原則上，應(yīng)采取小群體、多群體的抽樣方法，因?yàn)檫@樣可以更全面地了解總體的情況多層次抽樣時(shí)，有一個(gè)每個(gè)層次樣本量的比例的問(wèn)題，這里需要考慮每一層次的變異情況及各層次的抽樣成本，以便對(duì)每一層次內(nèi)單位數(shù)進(jìn)行合理的分配*不同的抽樣方法，所需樣本量還應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的抽樣方法來(lái)確定：16*在不知道總體的大小和情況時(shí)，可以從試驗(yàn)要求的精確性來(lái)考慮樣本容量：根據(jù)參考文獻(xiàn)、他人或自己的經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)知識(shí)等人為地定出一個(gè)樣本平均值與總體平均值的離差，即允許誤差L：而其中，一般初次總?cè)?.96（置信度為95%）因此：*在不知道總體的大小和情況時(shí)，可以從試驗(yàn)要求的精確性來(lái)考慮樣17顯然，人為定出的允許誤差越大，所需樣本量就小反之，人為定出的允許誤差越?。磳?duì)試驗(yàn)的要求的精確度越高），所需的樣本量就越大一般來(lái)講，當(dāng)所需要的樣本量不大時(shí)（n<30），應(yīng)當(dāng)進(jìn)行反復(fù)試求，最后使得n穩(wěn)定在某一個(gè)值上例：已知一總體的大致標(biāo)準(zhǔn)差為9.7，若規(guī)定在抽樣時(shí)允許存在L=2.5的誤差，試求抽樣所需的樣本容量顯然，人為定出的允許誤差越大，所需樣本量就小18即：在95%的置信度下，需要61個(gè)個(gè)體作為一個(gè)樣本才能較好地說(shuō)明問(wèn)題當(dāng)要求有較高的置信度99%時(shí)，其樣本含量的計(jì)算公式為：運(yùn)用這一公式所得到的n值一般不應(yīng)小于30，當(dāng)所得樣本量小于30時(shí)，應(yīng)作進(jìn)一步的試運(yùn)算，直至所得樣本量n穩(wěn)定時(shí)為止即：在95%的置信度下，需要61個(gè)個(gè)體作為一個(gè)樣本才能較19又例：一總體其標(biāo)準(zhǔn)差為15.9，試驗(yàn)允許誤差為L(zhǎng)=10，求試驗(yàn)所需最小樣本量暫設(shè)則由于n較小（<30），故應(yīng)重求n值查t值表，得繼續(xù)試算，則繼續(xù)試算，則

又例：一總體其標(biāo)準(zhǔn)差為15.9，試驗(yàn)允許誤差為L(zhǎng)=1020所求樣本量已穩(wěn)定在n=12，即表示抽樣以n=12為較宜樣本量從上面兩例可以看出，調(diào)查或試驗(yàn)所規(guī)定的L（即允許誤差，亦即置信半徑）越大，所需樣本量就可以越小，表示調(diào)查或試驗(yàn)越粗糙反之，所規(guī)定的允許誤差L越小，即調(diào)查或試驗(yàn)需要更高的精確度時(shí)，所需要的樣本量就應(yīng)越大，這樣所得到的結(jié)果也越可靠因此，在實(shí)施某一調(diào)查或試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)確定一個(gè)合宜的允許誤差L，必要時(shí)應(yīng)調(diào)整所設(shè)置的L值所求樣本量已穩(wěn)定在n=12，即表示抽樣以n=1221對(duì)于百分率一類性狀的調(diào)查或試驗(yàn)所需要的樣本量，由于，而因此95%置信度下的樣本量為：例：p=0.7，規(guī)定調(diào)查時(shí)的允許誤差（置信半徑）L=0.075，試求所需樣本量：調(diào)查百分率性狀時(shí)，樣本量不能太?。╪>100）對(duì)于百分率一類性狀的調(diào)查或試驗(yàn)所需要的樣本量，由于22百分率一類的性狀求樣本容量時(shí)，應(yīng)注意允許誤差的取值應(yīng)小于百分率，特別是當(dāng)該百分率趨于兩端（<0.3或>0.7）時(shí)，更應(yīng)注意L的取值百分率一類的性狀求樣本容量時(shí)，應(yīng)注意允許誤差的取值應(yīng)小于百分23*關(guān)于允許誤差L的取值允許誤差L即為置信半徑，如何確定允許誤差，這關(guān)系到樣本容量的大小，也決定了試驗(yàn)或調(diào)查的成敗因此允許誤差的確定是試驗(yàn)或調(diào)查前需要慎重考慮的問(wèn)題從前面所介紹的公式和例題中我們已經(jīng)看出，當(dāng)總體方差（標(biāo)準(zhǔn)差）基本確定后，樣本容量（即試驗(yàn)規(guī)模）與允許誤差的大小是有直接的關(guān)系的而總體方差的大小可以根據(jù)前人的結(jié)果所得到*關(guān)于允許誤差L的取值24允許誤差如何確定？一是需要查閱大量的文獻(xiàn)，從類似的試驗(yàn)或調(diào)查中確定本次試驗(yàn)或調(diào)查的規(guī)模二是根據(jù)自身試驗(yàn)或規(guī)模的大小來(lái)確定，這里需要考慮的一個(gè)主要問(wèn)題是試驗(yàn)或調(diào)查的資金來(lái)源和經(jīng)費(fèi)的充裕程度三是需要考慮試驗(yàn)或調(diào)查的精確程度：允許誤差實(shí)際就是樣本平均值與總體平均值的差距最大不超過(guò)的某一界限，因此它決定了試驗(yàn)或調(diào)查的精確程度允許誤差如何確定？25一旦確定了允許誤差，就可以用試驗(yàn)或調(diào)查結(jié)束后得到的樣本平均值來(lái)告訴人們總體平均值在哪一個(gè)可能的范圍里面，這一個(gè)結(jié)論就有了理論依據(jù)，不致被人所詰難或質(zhì)疑因此確定允許誤差得到的樣本容量不宜太?。颖救萘刻≡囼?yàn)或調(diào)查的結(jié)果比較粗糙，也易引起別人的質(zhì)疑），但也不需要太大（太大需要大量的經(jīng)費(fèi)和人力、物力、時(shí)間）由于求率、成數(shù)等所需要的樣本容量還是盡可能大一些為好一旦確定了允許誤差，就可以用試驗(yàn)或調(diào)查結(jié)束后得到的樣本平均值26*抽樣誤差的估計(jì)抽樣誤差，一般用標(biāo)準(zhǔn)誤來(lái)表示，因此，估計(jì)抽樣誤差，就是求標(biāo)準(zhǔn)誤的大小標(biāo)準(zhǔn)誤既與標(biāo)準(zhǔn)差有關(guān)，也與樣本容量有關(guān)樣本不同，所得到的誤差不同抽樣方法不同，所得到的抽樣誤差也不同由于抽樣誤差表示的是樣本平均數(shù)與總體平均數(shù)之間的差異，因此，為了使總體平均數(shù)的估計(jì)更可靠、更精確，應(yīng)當(dāng)使用合適的抽樣方法標(biāo)準(zhǔn)誤求得以后，應(yīng)計(jì)算總體平均值的置信區(qū)間（*）

*抽樣誤差的估計(jì)27

試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理

試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理28研究進(jìn)程什么是科學(xué)研究？任何人想要達(dá)到自己的愿望或要求，在充分尊重客觀事實(shí)的前提下，所進(jìn)行的探索性工作研究進(jìn)程分為如下幾個(gè)階段：科學(xué)假設(shè)資料收集試驗(yàn)方案的制訂及試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)的實(shí)施資料的分析及統(tǒng)計(jì)研究成果的發(fā)表研究進(jìn)程什么是科學(xué)研究？29誤差誤差的概念及分類從試驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)總或多或少地偏離真值，這種偏離就稱為誤差誤差分為：系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差三類

錯(cuò)誤系統(tǒng)誤差有規(guī)律的偏離影響準(zhǔn)確性可以消除隨機(jī)誤差無(wú)規(guī)律影響精確性可以縮小有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義錯(cuò)誤人為造成應(yīng)當(dāng)消滅誤差誤差的概念及分類30（隨機(jī)）誤差的來(lái)源這里所指誤差是指隨機(jī)誤差（簡(jiǎn)稱誤差）生物體的復(fù)雜性導(dǎo)致了誤差的存在，動(dòng)物體試驗(yàn)又有更大的誤差了解誤差其目的是為了縮小誤差縮小誤差有兩個(gè)現(xiàn)實(shí)意義：提高精確性有效減小試驗(yàn)規(guī)?？s小誤差，其實(shí)質(zhì)是有效地保證數(shù)據(jù)的整齊程度試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)越整齊，誤差就越小，所需樣本也就可以越?。S機(jī)）誤差的來(lái)源這里所指誤差是指隨機(jī)誤差（簡(jiǎn)稱誤差）31誤差來(lái)源于以下三個(gè)方面試驗(yàn)材料遺傳物質(zhì)的不同一（或樣本的本質(zhì)不同）試驗(yàn)動(dòng)物的基因或遺傳物質(zhì)不可能純合，越是高等的動(dòng)物其基因越是復(fù)雜，所造成的誤差也就越大。這是造成誤差的最根本原因試驗(yàn)過(guò)程中操作與管理技術(shù)的不一致操作人員的技術(shù)、管理水平不可能一致，不同的時(shí)間段內(nèi)操作人員的體力、精神、情緒不可能一致，操作人員的責(zé)任心也不可能一致誤差來(lái)源于以下三個(gè)方面試驗(yàn)材料遺傳物質(zhì)的不同一（或樣本的本質(zhì)32試驗(yàn)外界條件的不統(tǒng)一試驗(yàn)動(dòng)物不可能安排在絕對(duì)一致的環(huán)境內(nèi)，對(duì)同一組內(nèi)每一個(gè)供試動(dòng)物的試驗(yàn)措施也不可能絕對(duì)一致試驗(yàn)外界條件的不統(tǒng)一33誤差的控制針對(duì)造成誤差的三大原因，采取的控制措施：選擇基因型較為純合的近交系基因純合的程度依次為：同卵雙生個(gè)體、自交系、高度近交的近交系、近交系、全同胞、半同胞、家系、純種其中，后三種是動(dòng)物試驗(yàn)中可以實(shí)際使用的試驗(yàn)群體兩個(gè)純種的雜交后代F1代在某些情況下可以考慮使用

誤差的控制針對(duì)造成誤差的三大原因，采取的控制措施：34來(lái)自同一父親的半同胞由于群體很大，在遺傳學(xué)試驗(yàn)、育種學(xué)試驗(yàn)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)試驗(yàn)、繁殖學(xué)試驗(yàn)中經(jīng)常使用家系一般可用來(lái)分析許多遺傳性疾病和尋找疾病的遺傳學(xué)規(guī)律，可以用來(lái)作人類疾病動(dòng)物模型中國(guó)許多動(dòng)物地方品種由于地處交通閉塞的地區(qū)，因而高度近交，這樣的純種是很好的試驗(yàn)材料，級(jí)進(jìn)雜交的群體也是較好的試驗(yàn)材料來(lái)自同一父親的半同胞由于群體很大，在遺傳學(xué)試驗(yàn)、育種學(xué)試驗(yàn)、35對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)、教育制訂標(biāo)準(zhǔn)化的操作規(guī)程制訂規(guī)范化的操作程序盡可能機(jī)械化、自動(dòng)化對(duì)所用儀器、設(shè)備進(jìn)行校正設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)器具制訂標(biāo)準(zhǔn)曲線及校正公式同一批樣品在同一天內(nèi)由同一個(gè)人用同一批試劑完成測(cè)試對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)、教育36對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行有效的控制試驗(yàn)動(dòng)物的取樣、分組、配置、試驗(yàn)次序采取隨機(jī)化的原則采用局部控制的方法設(shè)置區(qū)組，將試驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)分析時(shí)將區(qū)組（時(shí)間、空間）作為一個(gè)因子進(jìn)行處理減少試驗(yàn)動(dòng)物的活動(dòng)范圍、減少疾病對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物的襲擾、消毒減少環(huán)境污染、藥物污染、飼料污染控制溫度、濕度對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行有效的控制37試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則重復(fù)在同一處理內(nèi)設(shè)置多個(gè)獨(dú)立供試單位作用：正確地評(píng)價(jià)誤差有效地降低誤差準(zhǔn)確地估計(jì)處理效應(yīng)為隨機(jī)化、局部控制提供基礎(chǔ)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則重復(fù)在同一處理內(nèi)設(shè)置多個(gè)獨(dú)立供試單位38隨機(jī)化在試驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中貫徹隨機(jī)的精神而不帶有任何主觀偏見(jiàn)作用：使誤差的估計(jì)無(wú)偏、準(zhǔn)確正確地評(píng)價(jià)誤差局部控制設(shè)置區(qū)組，每一區(qū)組控制在同一環(huán)境內(nèi)作用：有效地降低系統(tǒng)誤差隨機(jī)化在試驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中貫徹隨機(jī)的精神而不帶有39試驗(yàn)設(shè)計(jì)三原則的關(guān)系：重復(fù)隨機(jī)化設(shè)置區(qū)組局部控制使誤差估計(jì)無(wú)偏、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)誤差統(tǒng)計(jì)推斷降低誤差提高精確度三原則作用試驗(yàn)設(shè)計(jì)三原則的關(guān)系：重復(fù)隨機(jī)化設(shè)置區(qū)組局部控制使誤差估計(jì)評(píng)40*現(xiàn)在我們來(lái)看一個(gè)隨機(jī)化和局部控制的例子假設(shè)設(shè)計(jì)了6種不同的飼料，從A1至A6。每一種飼料飼喂8頭豬，每一頭豬一個(gè)圈舍，共計(jì)48頭豬。48個(gè)圈舍共分6排，每排8個(gè)圈，8頭豬，喂一種料。排列如下表。試驗(yàn)中需空腹稱重，假設(shè)從早晨8：00開(kāi)始稱重，每頭豬需時(shí)5分鐘，則共需240分鐘，即4個(gè)小時(shí)，需稱至中午12：00點(diǎn)鐘。稱重順序?yàn)橄确QA1的8頭豬，然后是A2的8頭豬，以后依次為A3、A4、A5，直至A6。那么，A1的8頭豬稱重時(shí)間為8：00到8：40，受空腹影響不大，A2的8頭豬就受到一定的影響了，因?yàn)檫@A2的8頭豬是從8：40稱至9：20的。A3受空腹的影響就更大，因?yàn)槭菑?：20稱至10：00點(diǎn)。顯然，A4、A5和A6的豬受空腹的影響一個(gè)比一個(gè)大，到A6的最后8頭豬事實(shí)上是在11：20以后稱重的，這8頭豬整整餓了半天，其體重肯定比A1的8頭豬損失了好多下面3張表分別是：順序稱重、隨機(jī)稱重、區(qū)組稱重*現(xiàn)在我們來(lái)看一個(gè)隨機(jī)化和局部控制的例子假設(shè)設(shè)計(jì)了6種不同的41稱重順序A118:00A128:05A138:10A14A15A16A17A188:40A218:40A228:45A23A24A25A26A27A289:20A319:20A329:25A33A34A35A36A37A3810:00A4110:00A4210:05A43A44A45A46A47A4810:40A5110:40A5210:45A53A54A55A56A57A5811:20A6111:20A6211:25A63A64A65A66A67A6812:00稱重順序A11A12A13A14A15A16A17A18A42稱重順序A458:00A588:05A438:10A568:15A238:20A188:25A378:30A288:35A488:40A648:45A638:50A518:55A389:00A249:05A159:10A119:15A369:20A179：25A549：30A229：35A679：40A619：45A469：50A329：55A6610:00A2110:05A4210:10A3410:15A1310:20A5310:25A2510:30A6210:35A4710:40A1410:45A6810:50A2710:55A5511:00A5211:05A4111:10A3311:15A6511:20A2611:25A3511:30A1611:35A5711:40A4411:45A3111:50A1211:55稱重順序A45A58A43A56A23A18A37A28A43

一二三四五六七八A618:00A328:30A439:00A449:30A2510:00A5610:30A1711:00A3811:30A318:05A228:35A639:05A149:35A3510:05A1610:35A6711:05A1811:35A418:10A528:40A339:10A549:40A4510:10A3610:40A4711:10A5811:40A218:15A628:45A239:15A349:45A1510:15A4610:45A3711:15A2811:45A518:20A128:50A539:20A249:50A6510:20A2610:50A2711:20A6811:50A118:25A428:55A139:25A649:55A5510:25A6610:55A5711:25A4811:55一二三四五六七44上述三種稱重方法的比較：顯然，第一種稱重方法存在著很大的系統(tǒng)誤差，每一只豬的體重中不但有著飼料的效應(yīng)，而且混雜有稱重時(shí)間的影響，這一稱重方法顯然不妥第二種稱重方法雖然沒(méi)有了系統(tǒng)誤差，但隨機(jī)誤差卻變大了，而且大得讓人不能容忍第三種稱重方法由于設(shè)置了區(qū)組，區(qū)組內(nèi)又進(jìn)行了隨機(jī)化。按區(qū)組進(jìn)行稱重，稱重時(shí)間引起的差異轉(zhuǎn)化成了區(qū)組因素（B），區(qū)組內(nèi)又進(jìn)行隨機(jī)配置、隨機(jī)稱重，將每一區(qū)組內(nèi)殘留的一點(diǎn)點(diǎn)系統(tǒng)誤差轉(zhuǎn)化成了隨機(jī)誤差，因此這一稱重方法就消除了所有的系統(tǒng)誤差，而隨機(jī)誤差也不致增大很多，對(duì)試驗(yàn)精確性的影響不會(huì)很大其實(shí)，很多試驗(yàn)都有類似的情況上述三種稱重方法的比較：顯然，第一種稱重方法存在著很大的系統(tǒng)45試驗(yàn)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

應(yīng)全面、規(guī)范地收集資料（參考文獻(xiàn)）擬訂試驗(yàn)方案時(shí)應(yīng)有主攻方向（設(shè)置幾個(gè)因素）設(shè)置對(duì)照（關(guān)于對(duì)照，請(qǐng)參看下一頁(yè)）水平間距應(yīng)疏密適度（不致太密，也不致太疏）設(shè)置預(yù)試期（根據(jù)試驗(yàn)設(shè)定）非試驗(yàn)條件和因素應(yīng)控制在同一水平（唯一差異）

試驗(yàn)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)應(yīng)全面、規(guī)范地收集資料（參考文獻(xiàn)）46關(guān)于對(duì)照的設(shè)置任何試驗(yàn)都必須設(shè)置對(duì)照，不設(shè)置對(duì)照的試驗(yàn)是不完整的試驗(yàn)對(duì)照的種類：空白對(duì)照：不施加任何影響條件的一組或一個(gè)組合的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)照（又稱為基準(zhǔn)對(duì)照）：施加基礎(chǔ)條件的一組或一個(gè)組合的動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照：施加標(biāo)準(zhǔn)條件的一組或一個(gè)組合的動(dòng)物（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)、推薦標(biāo)準(zhǔn)）、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、自定義標(biāo)準(zhǔn)）關(guān)于對(duì)照的設(shè)置47自身對(duì)照：一個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，動(dòng)物自身前一階段或試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的的生理狀況作為對(duì)照相互對(duì)照：試驗(yàn)中組與組、組合與組合之間的比較以上對(duì)照，均在同一個(gè)試驗(yàn)中出現(xiàn)，是一個(gè)試驗(yàn)中不可缺少的部分，可以在作統(tǒng)計(jì)分析時(shí)進(jìn)行比較（這種比較應(yīng)出現(xiàn)在論文的“結(jié)果與分析”部分）歷史對(duì)照和文獻(xiàn)對(duì)照：自己或別人在前一階段的試驗(yàn)結(jié)果。由于這一對(duì)照與自己當(dāng)前的試驗(yàn)不可能具有完全相同的試驗(yàn)條件和試驗(yàn)環(huán)境，因此這一類對(duì)照與當(dāng)前試驗(yàn)沒(méi)有可比性，這種對(duì)照不能出現(xiàn)在論文的“結(jié)果與分析”中，只能出現(xiàn)在論文的“討論”部分自身對(duì)照：一個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，動(dòng)物自身前一階段或試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的的生理48并且不能將這種對(duì)照與自己的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較，只能進(jìn)行描述性比較（即定性比較）即：不能用統(tǒng)計(jì)學(xué)中的顯著性檢驗(yàn)作統(tǒng)計(jì)分析，而只能用文字進(jìn)行敘述與這種對(duì)照相比較，不能出現(xiàn)“差異不顯著”、“差異顯著”、“差異極顯著”等字樣這一點(diǎn)，務(wù)必注意?。?！并且不能將這種對(duì)照與自己的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較，只能進(jìn)行描49抽樣方法和樣本量抽樣方法和樣本量50前面已經(jīng)介紹，總體在很多情況下，往往是很大的，有時(shí)是無(wú)限的，因此，對(duì)總體的研究往往是不可行的而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的特點(diǎn)之一是其概率歸納原理，即通過(guò)對(duì)某一特定的、具體的樣本進(jìn)行分析，在一定概率保證下進(jìn)行總體的推斷例如，對(duì)水體污染進(jìn)行檢查，對(duì)空氣質(zhì)量檢查，不需要也不可能對(duì)整個(gè)水體、整個(gè)空氣逐一進(jìn)行檢查，只需要抽取一小部分的水、空氣進(jìn)行分析被抽取的這一小部分水、空氣就是樣本抽取水和空氣的這一過(guò)程就是抽樣的過(guò)程前面已經(jīng)介紹，總體在很多情況下，往往是很大的，有時(shí)是無(wú)限的，51如何抽樣？抽樣應(yīng)當(dāng)遵循什么原則？什么樣的樣本才能認(rèn)為符合標(biāo)準(zhǔn)？這是本章要討論的問(wèn)題抽樣的總原則是：樣本必須來(lái)自于所研究的總體樣本必須能代表所研究的總體抽樣方法必須與抽樣目的相一致抽樣認(rèn)真、抽樣方法正確、客觀，樣本就具有代表性；反之，抽樣馬虎、草率、武斷、主觀、弄虛作假，樣本就差，就不具有代表性如何抽樣？52抽樣方法試驗(yàn)、調(diào)查的目的不同，試驗(yàn)、調(diào)查的方法不同、抽樣的方法也不同這里僅介紹幾個(gè)抽樣方法一、隨機(jī)抽樣法總體比較整齊、變異程度小、群體分布均勻，可用隨機(jī)抽樣法隨機(jī)抽樣法的原則是：總體內(nèi)每一個(gè)體（數(shù)據(jù)）都有同等的機(jī)會(huì)進(jìn)入樣本樣本中每一個(gè)體（數(shù)據(jù)）進(jìn)入任何一個(gè)組的機(jī)會(huì)也是相等的抽樣方法53隨機(jī)抽樣法可以完全排除個(gè)人的主觀性隨機(jī)抽樣法是最簡(jiǎn)單、最常用的抽樣方法隨機(jī)抽樣法有以下幾種方法：抓鬮法隨機(jī)數(shù)字法偽隨機(jī)數(shù)字法通過(guò)隨機(jī)抽樣法得到樣本后，一般需計(jì)算樣本的特征值，用以估計(jì)總體參數(shù)幾乎所有調(diào)查和試驗(yàn)都可以采用隨機(jī)抽樣法進(jìn)行抽樣隨機(jī)抽樣法可以完全排除個(gè)人的主觀性54二、整群抽樣和多層次抽樣法從總體中抽取數(shù)個(gè)樣本單位群，對(duì)單位群內(nèi)的全部個(gè)體作全面調(diào)查，或用整個(gè)單位群進(jìn)行試驗(yàn)樣本單位群的抽取既可以用隨機(jī)抽樣法得到，也可以有選擇地取得在整群抽樣的基礎(chǔ)上，對(duì)抽得的樣本單位群不作全面調(diào)查，或不是整個(gè)樣本單位群進(jìn)入試驗(yàn)，而是在樣本單位中繼續(xù)抽取一定量的個(gè)體（數(shù)據(jù)）組成樣本，這就是二級(jí)抽樣二、整群抽樣和多層次抽樣法55如果二級(jí)抽樣得到的不是個(gè)體（數(shù)據(jù)），而是更小的單位群，再?gòu)闹羞M(jìn)行抽樣，這就是三級(jí)抽樣以此類推二級(jí)及二級(jí)以上的抽樣就稱為多層次抽樣多層次抽樣方法適合于資源調(diào)查、遺傳學(xué)試驗(yàn)、育種學(xué)試驗(yàn)、傳染?。纳x?。┱{(diào)查、流行病學(xué)調(diào)查、經(jīng)濟(jì)學(xué)調(diào)查，等如果二級(jí)抽樣得到的不是個(gè)體（數(shù)據(jù)），而是更小的單位群，再?gòu)闹?6*三、雙重抽樣法當(dāng)所研究的性狀比較復(fù)雜，或所需經(jīng)費(fèi)較多，或須將試驗(yàn)動(dòng)物宰殺后才能測(cè)定，因而不大可能進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)，或采用直接抽樣試驗(yàn)時(shí)有較大的難度，可采用雙重抽樣法采用雙重抽樣法，首先將所需要進(jìn)行研究的性狀定為目標(biāo)性狀（或稱為靶性狀），用y表示，然后根據(jù)文獻(xiàn)或其他方法確定一個(gè)或幾個(gè)簡(jiǎn)單易測(cè)、不具破壞性、與靶性狀相關(guān)性比較緊密的性狀，這些性狀稱為輔助性狀，用xi表示*三、雙重抽樣法57從總體中抽取兩個(gè)樣本，一個(gè)大樣本，一個(gè)小樣本先對(duì)小樣本進(jìn)行調(diào)查，或先用小樣本進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)這一小樣本既測(cè)y性狀，同時(shí)也測(cè)xi性狀，獲得n對(duì)y和xi，并建立xi與y的回歸方程，最簡(jiǎn)單的回歸方程就是只有一個(gè)xi的簡(jiǎn)單回歸方程，也可以是曲線回歸方程，也可以建立多元回歸方程建立回歸方程的原則是其r（或其絕對(duì)值）或R必須很大，以表明用x或xi估測(cè)y其效果比較好從總體中抽取兩個(gè)樣本，一個(gè)大樣本，一個(gè)小樣本58而較大的樣本在調(diào)查或試驗(yàn)中僅測(cè)xi性狀，并將這一樣本中所有被測(cè)個(gè)體的xi代入上述回歸方程中以求得相應(yīng)的y估計(jì)值這樣獲得的大樣本的y估計(jì)值，能達(dá)到一定的精度這一抽樣方法即為雙重抽樣法雙重抽樣法的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)于復(fù)雜性狀的調(diào)查或試驗(yàn)僅需破壞較小的樣本即能獲得較大樣本的精確性當(dāng)目標(biāo)性狀為破壞性性狀時(shí)，這是唯一行之有效的方法而較大的樣本在調(diào)查或試驗(yàn)中僅測(cè)xi性狀，并將這一樣本中所59雙重抽樣法的適用范圍：遺傳學(xué)試驗(yàn)、育種學(xué)試驗(yàn)、繁殖學(xué)試驗(yàn)、生理生化學(xué)試驗(yàn)、疾病防治試驗(yàn)，等雙重抽樣示意圖：

xiy

xi總體μy

σ2小樣本大樣本雙重抽樣法的適用范圍：總體小樣本大樣本60樣本容量

樣本容量越大，試驗(yàn)結(jié)果就越具有代表性，調(diào)查的精確性、準(zhǔn)確性也越高但隨著樣本容量的增大，抽樣或試驗(yàn)的成本也越大，當(dāng)樣本容量大到一定程度時(shí)，再增大樣本容量，試驗(yàn)或調(diào)查其精確性的提高就漸趨緩慢：當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差一定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)誤的大小與樣本容量的平方根成反比，樣本容量較小時(shí)，隨著樣本容量的增大，標(biāo)準(zhǔn)誤會(huì)急劇減小，但當(dāng)樣本容量大到一定程度后再增大樣本容量，標(biāo)準(zhǔn)誤的減小將會(huì)變得越來(lái)越慢，即繼續(xù)增大樣本容量，試驗(yàn)精確性的提高其效能將逐步下降樣本容量樣本容量越大，試驗(yàn)結(jié)果就越具有代表性，調(diào)查的精61而隨著樣本容量的增大，試驗(yàn)或調(diào)查所需成本、時(shí)間、人力、物力等則可能會(huì)成倍地增長(zhǎng)因此確定一個(gè)合宜的樣本容量，使得試驗(yàn)或調(diào)查既有一個(gè)較好的精確度，又能最大限度地節(jié)省人力和時(shí)間、財(cái)力、物力，是試驗(yàn)或調(diào)查必須要考慮的問(wèn)題而隨著樣本容量的增大，試驗(yàn)或調(diào)查所需成本、時(shí)間、人力、物力等62樣本容量的確定原則和確定方法總體有限、且很大時(shí)，同時(shí)注意抽樣的代表性，樣本可占總體的千分之一到百分之一總體不很大時(shí)，樣本占總體的百分之五率的計(jì)算和估計(jì)，一般要求大樣本在試驗(yàn)中，同一水平或同一組合的變異情況越嚴(yán)重，所需樣本越大，同一組合的供試動(dòng)物越整齊，可適當(dāng)減少動(dòng)物數(shù)試驗(yàn)越規(guī)范，試驗(yàn)結(jié)束后使用的統(tǒng)計(jì)方法越嚴(yán)格，所需動(dòng)物數(shù)可適當(dāng)減少樣本容量的確定原則和確定方法63小家畜的供試數(shù)應(yīng)多一些（如雞、豬），大家畜的供試數(shù)可適當(dāng)少一些試驗(yàn)時(shí)，考慮的因子數(shù)越多，每一組合內(nèi)的供試動(dòng)物數(shù)可少一些，單因子試驗(yàn)則每一水平內(nèi)的供試動(dòng)物數(shù)應(yīng)多一些小家畜的供試數(shù)應(yīng)多一些（如雞、豬），大家畜的供試數(shù)可適當(dāng)少一64*不同的抽樣方法，所需樣本量還應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的抽樣方法來(lái)確定：整群抽樣時(shí)，既要考慮群體單位的大小，又要考慮作為樣本的群體的多少原則上，應(yīng)采取小群體、多群體的抽樣方法，因?yàn)檫@樣可以更全面地了解總體的情況多層次抽樣時(shí)，有一個(gè)每個(gè)層次樣本量的比例的問(wèn)題，這里需要考慮每一層次的變異情況及各層次的抽樣成本，以便對(duì)每一層次內(nèi)單位數(shù)進(jìn)行合理的分配*不同的抽樣方法，所需樣本量還應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的抽樣方法來(lái)確定：65*在不知道總體的大小和情況時(shí)，可以從試驗(yàn)要求的精確性來(lái)考慮樣本容量：根據(jù)參考文獻(xiàn)、他人或自己的經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)知識(shí)等人為地定出一個(gè)樣本平均值與總體平均值的離差，即允許誤差L：而其中，一般初次總?cè)?.96（置信度為95%）因此：*在不知道總體的大小和情況時(shí)，可以從試驗(yàn)要求的精確性來(lái)考慮樣66顯然，人為定出的允許誤差越大，所需樣本量就小反之，人為定出的允許誤差越?。磳?duì)試驗(yàn)的要求的精確度越高），所需的樣本量就越大一般來(lái)講，當(dāng)所需要的樣本量不大時(shí)（n<30），應(yīng)當(dāng)進(jìn)行反復(fù)試求，最后使得n穩(wěn)定在某一個(gè)值上例：已知一總體的大致標(biāo)準(zhǔn)差為9.7，若規(guī)定在抽樣時(shí)允許存在L=2.5的誤差，試求抽樣所需的樣本容量顯然，人為定出的允許誤差越大，所需樣本量就小67即：在95%的置信度下，需要61個(gè)個(gè)體作為一個(gè)樣本才能較好地說(shuō)明問(wèn)題當(dāng)要求有較高的置信度99%時(shí)，其樣本含量的計(jì)算公式為：運(yùn)用這一公式所得到的n值一般不應(yīng)小于30，當(dāng)所得樣本量小于30時(shí)，應(yīng)作進(jìn)一步的試運(yùn)算，直至所得樣本量n穩(wěn)定時(shí)為止即：在95%的置信度下，需要61個(gè)個(gè)體作為一個(gè)樣本才能較68又例：一總體其標(biāo)準(zhǔn)差為15.9，試驗(yàn)允許誤差為L(zhǎng)=10，求試驗(yàn)所需最小樣本量暫設(shè)則由于n較?。?lt;30），故應(yīng)重求n值查t值表，得繼續(xù)試算，則繼續(xù)試算，則

又例：一總體其標(biāo)準(zhǔn)差為15.9，試驗(yàn)允許誤差為L(zhǎng)=1069所求樣本量已穩(wěn)定在n=12，即表示抽樣以n=12為較宜樣本量從上面兩例可以看出，調(diào)查或試驗(yàn)所規(guī)定的L（即允許誤差，亦即置信半徑）越大，所需樣本量就可以越小，表示調(diào)查或試驗(yàn)越粗糙反之，所規(guī)定的允許誤差L越小，即調(diào)查或試驗(yàn)需要更高的精確度時(shí)，所需要的樣本量就應(yīng)越大，這樣所得到的結(jié)果也越可靠因此，在實(shí)施某一調(diào)查或試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)確定一個(gè)合宜的允許誤差L，必要時(shí)應(yīng)調(diào)整所設(shè)置的L值所求樣本量已穩(wěn)定在n=12，即表示抽樣以n=1270對(duì)于百分率一類性狀的調(diào)查或試驗(yàn)所需要的樣本量，由于，而因此95%置信度下的樣本量為：例：p=0.7，規(guī)定調(diào)查時(shí)的允許誤差（置信半徑）L=0.075，試求所需樣本量：調(diào)查百分率性狀時(shí)，樣本量不能太?。╪>100）對(duì)于百分率一類性狀的調(diào)查或試驗(yàn)所需要的樣本量，由于71百分率一類的性狀求樣本容量時(shí)，應(yīng)注意允許誤差的取值應(yīng)小于百分率，特別是當(dāng)該百分率趨于兩端（<0.3或>0.7）時(shí)，更應(yīng)注意L的取值百分率一類的性狀求樣本容量時(shí)，應(yīng)注意允許誤差的取值應(yīng)小于百分72*關(guān)于允許誤差L的取值允許誤差L即為置信半徑，如何確定允許誤差，這關(guān)系到樣本容量的大小，也決定了試驗(yàn)或調(diào)查的成敗因此允許誤差的確定是試驗(yàn)或調(diào)查前需要慎重考慮的問(wèn)題從前面所介紹的公式和例題中我們已經(jīng)看出，當(dāng)總體方差（標(biāo)準(zhǔn)差）基本確定后，樣本容量（即試驗(yàn)規(guī)模）與允許誤差的大小是有直接的關(guān)系的而總體方差的大小可以根據(jù)前人的結(jié)果所得到*關(guān)于允許誤差L的取值73允許誤差如何確定？一是需要查閱大量的文獻(xiàn)，從類似的試驗(yàn)或調(diào)查中確定本次試驗(yàn)或調(diào)查的規(guī)模二是根據(jù)自身試驗(yàn)或規(guī)模的大小來(lái)確定，這里需要考慮的一個(gè)主要問(wèn)題是試驗(yàn)或調(diào)查的資金來(lái)源和經(jīng)費(fèi)的充裕程度三是需要考慮試驗(yàn)或調(diào)查的精確程度：允許誤差實(shí)際就是樣本平均值與總體平均值的差距最大不超過(guò)的某一界限，因此它決定了試驗(yàn)或調(diào)查的精確程度允許誤差如何確定？74一旦確定了允許誤差，就可以用試驗(yàn)或調(diào)查結(jié)束后得到的樣本平均值來(lái)告訴人們總體平均值在哪一個(gè)可能的范圍里面，這一個(gè)結(jié)論就有了理論依據(jù)，不致被人所詰難或質(zhì)疑因此確定允許誤差得到的樣本容量不宜太?。颖救萘刻≡囼?yàn)或調(diào)查的結(jié)果比較粗糙，也易引起別人的質(zhì)疑），但也不需要太大（太大需要大量的經(jīng)費(fèi)和人力、物力、時(shí)間）由于求率、成數(shù)等所需要的樣本容量還是盡可能大一些為好一旦確定了允許誤差，就可以用試驗(yàn)或調(diào)查結(jié)束后得到的樣本平均值75*抽樣誤差的估計(jì)抽樣誤差，一般用標(biāo)準(zhǔn)誤來(lái)表示，因此，估計(jì)抽樣誤差，就是求標(biāo)準(zhǔn)誤的大小標(biāo)準(zhǔn)誤既與標(biāo)準(zhǔn)差有關(guān)，也與樣本容量有關(guān)樣本不同，所得到的誤差不同抽樣方法不同，所得到的抽樣誤差也不同由于抽樣誤差表示的是樣本平均數(shù)與總體平均數(shù)之間的差異，因此，為了使總體平均數(shù)的估計(jì)更可靠、更精確，應(yīng)當(dāng)使用合適的抽樣方法標(biāo)準(zhǔn)誤求得以后，應(yīng)計(jì)算總體平均值的置信區(qū)間（*）

*抽樣誤差的估計(jì)76

試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理

試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理77研究進(jìn)程什么是科學(xué)研究？任何人想要達(dá)到自己的愿望或要求，在充分尊重客觀事實(shí)的前提下，所進(jìn)行的探索性工作研究進(jìn)程分為如下幾個(gè)階段：科學(xué)假設(shè)資料收集試驗(yàn)方案的制訂及試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)的實(shí)施資料的分析及統(tǒng)計(jì)研究成果的發(fā)表研究進(jìn)程什么是科學(xué)研究？78誤差誤差的概念及分類從試驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)總或多或少地偏離真值，這種偏離就稱為誤差誤差分為：系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差三類

錯(cuò)誤系統(tǒng)誤差有規(guī)律的偏離影響準(zhǔn)確性可以消除隨機(jī)誤差無(wú)規(guī)律影響精確性可以縮小有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義錯(cuò)誤人為造成應(yīng)當(dāng)消滅誤差誤差的概念及分類79（隨機(jī)）誤差的來(lái)源這里所指誤差是指隨機(jī)誤差（簡(jiǎn)稱誤差）生物體的復(fù)雜性導(dǎo)致了誤差的存在，動(dòng)物體試驗(yàn)又有更大的誤差了解誤差其目的是為了縮小誤差縮小誤差有兩個(gè)現(xiàn)實(shí)意義：提高精確性有效減小試驗(yàn)規(guī)?？s小誤差，其實(shí)質(zhì)是有效地保證數(shù)據(jù)的整齊程度試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)越整齊，誤差就越小，所需樣本也就可以越?。S機(jī)）誤差的來(lái)源這里所指誤差是指隨機(jī)誤差（簡(jiǎn)稱誤差）80誤差來(lái)源于以下三個(gè)方面試驗(yàn)材料遺傳物質(zhì)的不同一（或樣本的本質(zhì)不同）試驗(yàn)動(dòng)物的基因或遺傳物質(zhì)不可能純合，越是高等的動(dòng)物其基因越是復(fù)雜，所造成的誤差也就越大。這是造成誤差的最根本原因試驗(yàn)過(guò)程中操作與管理技術(shù)的不一致操作人員的技術(shù)、管理水平不可能一致，不同的時(shí)間段內(nèi)操作人員的體力、精神、情緒不可能一致，操作人員的責(zé)任心也不可能一致誤差來(lái)源于以下三個(gè)方面試驗(yàn)材料遺傳物質(zhì)的不同一（或樣本的本質(zhì)81試驗(yàn)外界條件的不統(tǒng)一試驗(yàn)動(dòng)物不可能安排在絕對(duì)一致的環(huán)境內(nèi)，對(duì)同一組內(nèi)每一個(gè)供試動(dòng)物的試驗(yàn)措施也不可能絕對(duì)一致試驗(yàn)外界條件的不統(tǒng)一82誤差的控制針對(duì)造成誤差的三大原因，采取的控制措施：選擇基因型較為純合的近交系基因純合的程度依次為：同卵雙生個(gè)體、自交系、高度近交的近交系、近交系、全同胞、半同胞、家系、純種其中，后三種是動(dòng)物試驗(yàn)中可以實(shí)際使用的試驗(yàn)群體兩個(gè)純種的雜交后代F1代在某些情況下可以考慮使用

誤差的控制針對(duì)造成誤差的三大原因，采取的控制措施：83來(lái)自同一父親的半同胞由于群體很大，在遺傳學(xué)試驗(yàn)、育種學(xué)試驗(yàn)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)試驗(yàn)、繁殖學(xué)試驗(yàn)中經(jīng)常使用家系一般可用來(lái)分析許多遺傳性疾病和尋找疾病的遺傳學(xué)規(guī)律，可以用來(lái)作人類疾病動(dòng)物模型中國(guó)許多動(dòng)物地方品種由于地處交通閉塞的地區(qū)，因而高度近交，這樣的純種是很好的試驗(yàn)材料，級(jí)進(jìn)雜交的群體也是較好的試驗(yàn)材料來(lái)自同一父親的半同胞由于群體很大，在遺傳學(xué)試驗(yàn)、育種學(xué)試驗(yàn)、84對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)、教育制訂標(biāo)準(zhǔn)化的操作規(guī)程制訂規(guī)范化的操作程序盡可能機(jī)械化、自動(dòng)化對(duì)所用儀器、設(shè)備進(jìn)行校正設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)器具制訂標(biāo)準(zhǔn)曲線及校正公式同一批樣品在同一天內(nèi)由同一個(gè)人用同一批試劑完成測(cè)試對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)、教育85對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行有效的控制試驗(yàn)動(dòng)物的取樣、分組、配置、試驗(yàn)次序采取隨機(jī)化的原則采用局部控制的方法設(shè)置區(qū)組，將試驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)分析時(shí)將區(qū)組（時(shí)間、空間）作為一個(gè)因子進(jìn)行處理減少試驗(yàn)動(dòng)物的活動(dòng)范圍、減少疾病對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物的襲擾、消毒減少環(huán)境污染、藥物污染、飼料污染控制溫度、濕度對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行有效的控制86試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則重復(fù)在同一處理內(nèi)設(shè)置多個(gè)獨(dú)立供試單位作用：正確地評(píng)價(jià)誤差有效地降低誤差準(zhǔn)確地估計(jì)處理效應(yīng)為隨機(jī)化、局部控制提供基礎(chǔ)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則重復(fù)在同一處理內(nèi)設(shè)置多個(gè)獨(dú)立供試單位87隨機(jī)化在試驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中貫徹隨機(jī)的精神而不帶有任何主觀偏見(jiàn)作用：使誤差的估計(jì)無(wú)偏、準(zhǔn)確正確地評(píng)價(jià)誤差局部控制設(shè)置區(qū)組，每一區(qū)組控制在同一環(huán)境內(nèi)作用：有效地降低系統(tǒng)誤差隨機(jī)化在試驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中貫徹隨機(jī)的精神而不帶有88試驗(yàn)設(shè)計(jì)三原則的關(guān)系：重復(fù)隨機(jī)化設(shè)置區(qū)組局部控制使誤差估計(jì)無(wú)偏、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)誤差統(tǒng)計(jì)推斷降低誤差提高精確度三原則作用試驗(yàn)設(shè)計(jì)三原則的關(guān)系：重復(fù)隨機(jī)化設(shè)置區(qū)組局部控制使誤差估計(jì)評(píng)89*現(xiàn)在我們來(lái)看一個(gè)隨機(jī)化和局部控制的例子假設(shè)設(shè)計(jì)了6種不同的飼料，從A1至A6。每一種飼料飼喂8頭豬，每一頭豬一個(gè)圈舍，共計(jì)48頭豬。48個(gè)圈舍共分6排，每排8個(gè)圈，8頭豬，喂一種料。排列如下表。試驗(yàn)中需空腹稱重，假設(shè)從早晨8：00開(kāi)始稱重，每頭豬需時(shí)5分鐘，則共需240分鐘，即4個(gè)小時(shí)，需稱至中午12：00點(diǎn)鐘。稱重順序?yàn)橄确QA1的8頭豬，然后是A2的8頭豬，以后依次為A3、A4、A5，直至A6。那么，A1的8頭豬稱重時(shí)間為8：00到8：40，受空腹影響不大，A2的8頭豬就受到一定的影響了，因?yàn)檫@A2的8頭豬是從8：40稱至9：20的。A3受空腹的影響就更大，因?yàn)槭菑?：20稱至10：00點(diǎn)。顯然，A4、A5和A6的豬受空腹的影響一個(gè)比一個(gè)大，到A6的最后8頭豬事實(shí)上是在11：20以后稱重的，這8頭豬整整餓了半天，其體重肯定比A1的8頭豬損失了好多下面3張表分別是：順序稱重、隨機(jī)稱重、區(qū)組稱重*現(xiàn)在我們來(lái)看一個(gè)隨機(jī)化和局部控制的例子假設(shè)設(shè)計(jì)了6種不同的90稱重順序A118:00A128:05A138:10A14A15A16A17A188:40A218:40A228:45A23A24A25A26A27A289:20A319:20A329:25A33A34A35A36A37A3810:00A4110:00A4210:05A43A44A45A46A47A4810:40A5110:40A5210:45A53A54A55A56A57A5811:20A6111:20A6211:25A63A64A65A66A67A6812:00稱重順序A11A12A13A14A15A16A17A18A91稱重順序A458:00A588:05A438:10A568:15A238:20A188:25A378:30A288:35A488:40A648:45A638:50A518:55A389:00A249:05A159:10A119:15A369:20A179：25A549：30A229：35A679：40A619：45A469：50A329：55A6610:00A2110:0