園藝植物試驗(yàn)與分析課件

緒論一、園藝植物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的概念二、園藝植物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的內(nèi)容與范疇三、園藝植物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的發(fā)展概況是以園藝植物為研究對象，以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)，研究園藝植物的基礎(chǔ)理論和生產(chǎn)中存在的問題，提高園藝植物研究水平的方法科學(xué)。一、園藝植物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的概念統(tǒng)計(jì)：

就是研究如何有效的收集整理和分析受隨機(jī)影響的數(shù)據(jù)，據(jù)以對所觀察的問題作以統(tǒng)計(jì)判斷，為進(jìn)一步采取決策提供依據(jù)和建議。

統(tǒng)計(jì)包括抽樣調(diào)查和試驗(yàn)設(shè)計(jì)

統(tǒng)計(jì)分析和統(tǒng)計(jì)推斷理解上述概念從統(tǒng)計(jì)開始生物統(tǒng)計(jì):

就是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理來研究生物界各種現(xiàn)象和數(shù)量資料變化的科學(xué)。園藝植物試驗(yàn)設(shè)計(jì):在實(shí)驗(yàn)研究工作進(jìn)行之前，應(yīng)用生物統(tǒng)計(jì)的原理，結(jié)合園藝植物的特點(diǎn)來制定合理的試驗(yàn)方案。

二、園藝植物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的內(nèi)容與范疇內(nèi)容：1、試驗(yàn)設(shè)計(jì)2、統(tǒng)計(jì)分析3、統(tǒng)計(jì)推斷試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念、試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則、試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的制定、常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。數(shù)據(jù)資料的搜集和整理、數(shù)據(jù)資料特征數(shù)的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)推斷、方差分析、回歸和相關(guān)分析等?？偨Y(jié)歸納，獲得結(jié)論范疇：生物數(shù)學(xué)生命科學(xué)數(shù)學(xué)三、園藝植物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的發(fā)展概況本學(xué)科的發(fā)展由三個(gè)過程共同組成：

1、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)

2、農(nóng)業(yè)田間試驗(yàn)

3、園藝植物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展大致可劃分為

三個(gè)階段或形態(tài)古典記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)（17世紀(jì)中葉至19世紀(jì)中葉）近代描述統(tǒng)計(jì)學(xué)（19世紀(jì)中葉至20世紀(jì)上半頁）現(xiàn)代推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)（20世紀(jì)初頁至今）古典記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物統(tǒng)計(jì)一詞起源很早，最初發(fā)源于十七世紀(jì)中葉的英國，發(fā)源是賭博和人口統(tǒng)計(jì)。英國的經(jīng)濟(jì)學(xué)家威廉.佩蒂（WilliamPetty,1623-1687）撰寫了《政治算術(shù)》一書，在他逝世后1690年出版，被認(rèn)為標(biāo)志著統(tǒng)計(jì)學(xué)的誕生。統(tǒng)計(jì)學(xué)在這個(gè)興起階段，僅僅是用文字或數(shù)字如實(shí)記錄和分析國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況過程中，初步建立了統(tǒng)計(jì)研究的方法和規(guī)則。最初卓有成效的把古典概論引進(jìn)統(tǒng)計(jì)學(xué)的是法國天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、統(tǒng)計(jì)學(xué)家拉普拉斯（P.S.Laplace,1749-1827）古典記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物古典記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)

形成期的代表人物發(fā)展了概率論的研究。1774年發(fā)表了第一篇關(guān)于概率論的表述；從1812年起先后出過四版《概率分析理論》。建立了嚴(yán)密的概率數(shù)學(xué)理論，成為古典概率論的集大成者。拉普拉斯的主要貢獻(xiàn)古典記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)

形成期的代表人物推廣了概率論在統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用他將概率論的應(yīng)用成功的推廣到了人口統(tǒng)計(jì)、觀察誤差和天文問題的解決等方面。1809-1813年，拉普拉斯結(jié)合概率分布模型和中心極限思想來研究最小二乘法，首次為統(tǒng)計(jì)學(xué)中這項(xiàng)后來最常用的手段奠定了理論基礎(chǔ)。拉普拉斯的主要貢獻(xiàn)古典記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)

形成期的代表人物明確了統(tǒng)計(jì)學(xué)的大數(shù)法則對于隨機(jī)現(xiàn)象，拉普拉斯提出，當(dāng)次數(shù)足夠多時(shí)，能使個(gè)體的特征趨于消失而呈現(xiàn)出某種同一現(xiàn)象，這其中一定存在某些原因，而非偶然。拉普拉斯的主要貢獻(xiàn)古典記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)

形成期的代表人物進(jìn)行了大樣本推斷的嘗試1781-1786年，提出“拉普拉斯定理”（中心極限定理的一部分），初步建立了大樣本推斷的理論基礎(chǔ)。1786年根據(jù)地方人口出生率來推算全國人口問題，在統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展史上，開創(chuàng)了一條抽樣調(diào)查的新路子。拉普拉斯的主要貢獻(xiàn)古典記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物十九世紀(jì)，隨著自然科學(xué)和數(shù)學(xué)的發(fā)展，產(chǎn)生了數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)派，它標(biāo)志著統(tǒng)計(jì)學(xué)進(jìn)入新的發(fā)展階段。代表人物比利時(shí)大統(tǒng)計(jì)學(xué)家阿道夫.凱特勒（LambertAdolpheJacqueQuetelet,1796-1874）,他倡議召開了第一次國際統(tǒng)計(jì)會(huì)議。古典記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物在凱特勒之后，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)學(xué)家的不斷努力，逐漸形成了現(xiàn)代數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的數(shù)學(xué)體系。繼而，德國大數(shù)學(xué)家高斯（C.F.Gauss.1777-1855）在概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)的結(jié)合方面做出了重要貢獻(xiàn)古典記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的代表人物建立最小二乘法1794年開始討論從觀測值（y，x）中確定線性關(guān)系y=a+bx中的2個(gè)參數(shù)；1795年，設(shè)想以殘差平方和為最小時(shí)，求得a，b，來估計(jì)線性關(guān)系中的參數(shù)；1798年完成最小二乘法的整個(gè)思考與結(jié)構(gòu)，發(fā)表于1809年。高斯的主要貢獻(xiàn)古典記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的代表人物證明了高斯分布（正態(tài)分布）正態(tài)分布由1733年迪.摩佛來發(fā)現(xiàn)，后由高斯（Galls）證明完成，因此又稱為高斯分布。在數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論和實(shí)際應(yīng)用上具有極為重要的意義。高斯的主要貢獻(xiàn)古典記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的代表人物證明了高斯分布（正態(tài)分布）正態(tài)分布由1733年迪.摩佛來發(fā)現(xiàn)，后由高斯（Galls）證明完成，因此又稱為高斯分布。在數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論和實(shí)際應(yīng)用上具有極為重要的意義。高斯的主要貢獻(xiàn)近代描述統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物19世紀(jì)達(dá)爾文用統(tǒng)計(jì)方法研究生物界的連續(xù)性變異；孟德爾用統(tǒng)計(jì)方法發(fā)現(xiàn)顯性、分離、獨(dú)立分配等遺傳定律；由于這種“描述”特色是由一批研究生物進(jìn)化的學(xué)者們提煉而成，由此歷史上稱他們?yōu)樯锝y(tǒng)計(jì)學(xué)派。其創(chuàng)始人是英國的高爾頓（FrancisGalton,1822-1911）近代描述統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物出色的引入了中位數(shù)、百分位數(shù)、四分位數(shù)、四分位差以及分布、相關(guān)、回歸等重要的統(tǒng)計(jì)學(xué)概念和方法。發(fā)表統(tǒng)計(jì)學(xué)重要著作《自然遺傳》（NaturalInheritance），與其學(xué)生皮爾遜首先提出了生物統(tǒng)計(jì)(biometry)一詞。高爾頓的主要貢獻(xiàn)近代描述統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的代表人物關(guān)于變異，提出了“平均數(shù)離差法則”。變異是進(jìn)化論中的重要概念。1889年，高爾頓把總體定量法引入遺傳研究中。高爾頓的主要貢獻(xiàn)近代描述統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物關(guān)于“相關(guān)”，提出了相關(guān)函數(shù)（即現(xiàn)在常用的相關(guān)系數(shù)）的計(jì)算公式。統(tǒng)計(jì)相關(guān)法是高爾頓創(chuàng)造的。高爾頓的主要貢獻(xiàn)近代描述統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物關(guān)于“回歸”，賦予了最初的含義。1870年，研究人類身高的遺傳現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)了著名的親子身高關(guān)系與種族之間聯(lián)系的“回歸”問題，1886年，正式提出了“回歸”的概念。后人推崇為“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)之父”。高爾頓的主要貢獻(xiàn)近代描述統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物皮爾遜是高爾頓的學(xué)生，將生物統(tǒng)計(jì)學(xué)上升到通用方法論的高度。他花了近50年的時(shí)間和精力，才將概率論與統(tǒng)計(jì)學(xué)融為一體。以皮爾遜為主將的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)派在研究進(jìn)化、遺傳等生物現(xiàn)象時(shí)的統(tǒng)計(jì)方法也適用于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人口等方面的統(tǒng)計(jì)研究。近代描述統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物變異數(shù)據(jù)的處理通過試驗(yàn)或調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)常常是零亂的，很難看出其規(guī)律。皮爾遜首創(chuàng)的頻數(shù)分布表與頻數(shù)分布圖成為統(tǒng)計(jì)方法中的最基本的手段。皮爾遜的主要貢獻(xiàn)近代描述統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物分布曲線的選配19世紀(jì)以前認(rèn)為以頻數(shù)分布表述的變異值，最終都表現(xiàn)為正態(tài)分布曲線；1894年，皮爾遜發(fā)現(xiàn)了非對稱曲線，有12種函數(shù)分布型，包括正態(tài)分布、矩形分布、J形分布、U形分布或鈴形分布等。皮爾遜的主要貢獻(xiàn)近代描述統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物卡平方檢驗(yàn)的提出。1900年，皮爾遜獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)χ

2分布，并提出著名的“卡平方檢驗(yàn)法”?；貧w與相關(guān)的發(fā)展發(fā)展了高爾頓的相關(guān)理論，將相關(guān)和回歸推廣到一般統(tǒng)計(jì)方法論中應(yīng)用，并提出復(fù)相關(guān)、總相關(guān)、相關(guān)比等概念。皮爾遜的主要貢獻(xiàn)從描述統(tǒng)計(jì)學(xué)到推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)，這是統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展過程中的一大飛躍。統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展中的這場變革是在農(nóng)業(yè)田間試驗(yàn)領(lǐng)域完成的，因此歷史上稱為農(nóng)業(yè)試驗(yàn)學(xué)派。對現(xiàn)代推斷統(tǒng)計(jì)的建立貢獻(xiàn)最大的是英國統(tǒng)計(jì)學(xué)家哥賽特（WillianSeelyGosset,1876-1937）和R.費(fèi)雪（RonaldAylmerFisher,1890-1962）現(xiàn)代推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物現(xiàn)代推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物1908年，哥賽特首次以Student為筆名，在《生物計(jì)量學(xué)》雜志上發(fā)表了“平均數(shù)的概率誤差”。提供了“學(xué)生t檢驗(yàn)”的基礎(chǔ)，被看做是統(tǒng)計(jì)推斷理論發(fā)展史上的里程碑。使統(tǒng)計(jì)學(xué)由大樣本向小樣本、由描述向推斷發(fā)展，因此后人將哥賽特推崇為推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)的先驅(qū)者。哥賽特的主要貢獻(xiàn)現(xiàn)代推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物后來，哥賽特又連續(xù)發(fā)表了“相關(guān)系數(shù)的概率誤差”（1909）；“非隨機(jī)抽樣的平均數(shù)的分布”（1909）；“從無限總體隨機(jī)抽樣平均數(shù)的概率估算表”（1917）等重要的統(tǒng)計(jì)理論學(xué)說。具有重要的戰(zhàn)略意義，啟發(fā)了后人發(fā)展出許多統(tǒng)計(jì)方法。哥賽特的主要貢獻(xiàn)現(xiàn)代推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物R.費(fèi)雪一生發(fā)表論文329篇。當(dāng)時(shí)，在統(tǒng)計(jì)學(xué)方面居世界領(lǐng)先地位，對統(tǒng)計(jì)學(xué)的貢獻(xiàn)是多方面的。1922年，提出“假設(shè)無限總體”（hypotheticalinfinitepopulation），“所謂假設(shè)的無限總體，即現(xiàn)有的資料就是它的隨機(jī)樣本”，這一概念的提出有利于達(dá)到推斷總體。R.費(fèi)雪的主要貢獻(xiàn)現(xiàn)代推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物1915年，對相關(guān)系數(shù)的公式作了論證，1922年，導(dǎo)出相關(guān)系數(shù)的Z分布；1924年，對t分布，χ

2分布和Z分布加以綜合研究，使得t檢驗(yàn)也能適用于大樣本，χ

2檢驗(yàn)也能適用于小樣本。1938年，與耶特斯合作合編了《F分布顯著性水平表》，為該分布的研究與應(yīng)用提供了方便。R.費(fèi)雪的主要貢獻(xiàn)現(xiàn)代推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物首創(chuàng)了方差和方差分析兩詞。1918年，在“孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)間的相對關(guān)系”一文中第一次提出；1925年，在《供研究人員用的統(tǒng)計(jì)方法》中對方差分析和協(xié)方差分析進(jìn)行了完整的闡述。R.費(fèi)雪的主要貢獻(xiàn)現(xiàn)代推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)形成期的

代表人物關(guān)于試驗(yàn)設(shè)計(jì)的研究，1923年發(fā)表了控制試驗(yàn)誤差的三大原理；1925年，提出隨機(jī)區(qū)組法和拉丁方法，1938年，與耶特斯合作編制了隨機(jī)數(shù)字表。把隨機(jī)化原則以最明確、最具體化的形式引入到統(tǒng)計(jì)工作與統(tǒng)計(jì)研究中。R.費(fèi)雪的主要貢獻(xiàn)紐耶曼（J.Neyman）和皮爾(person)遜分別在1936年和1938年提出了統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)學(xué)說，這對推斷理論研究和實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)論，具有實(shí)用價(jià)值。農(nóng)業(yè)田間試驗(yàn)的產(chǎn)生：最早記載的農(nóng)業(yè)試驗(yàn)研究是范海爾蒙德（F.Helmend）的盆栽柳樹試驗(yàn)。最早的田間試驗(yàn)是布森戈1834年進(jìn)行的。后來勞斯和吉爾貝特1843—1852延用了布森戈的方法進(jìn)行了大規(guī)模田間試驗(yàn)。1931年，英國園藝學(xué)家（Hobly）霍布林出版了名著《園藝田間試驗(yàn)法》；他的學(xué)生（S.C.Pearce）皮爾斯于1953年發(fā)表了《果樹及其他多年生作物田間試驗(yàn)》。園藝植物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析在中國的發(fā)展：1913年，顧澄教授（1882-？）翻譯了統(tǒng)計(jì)名著《統(tǒng)計(jì)學(xué)之理論》。這是英國統(tǒng)計(jì)學(xué)家尤爾在1911年出版的關(guān)于統(tǒng)計(jì)學(xué)的著作，也是英美數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)傳入中國之始。1935年，王綬編著出版《實(shí)用生物統(tǒng)計(jì)法》；1957年，再版。1942年，范福仁出版了《田間試驗(yàn)之設(shè)計(jì)與分析》；1963年，楊紀(jì)