第1章試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理-緒論

食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)

與分析

沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院程玉來2011.8.20

第一章緒論試驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)）：根據(jù)一定目的，運(yùn)用必要的手段，在人為控制的條件下，觀察研究事物本質(zhì)和規(guī)律的一種實(shí)踐活動(dòng)。設(shè)計(jì)：①根據(jù)一定目的要求，預(yù)先制定方案、圖樣等的一系列過程。②在有限的時(shí)空內(nèi)，在特定的物質(zhì)條件下，人們?yōu)闈M足一定需求而進(jìn)行的一種創(chuàng)造性思維活動(dòng)的實(shí)踐過程。

1、試驗(yàn)設(shè)計(jì)：

是研究如何合理地安排試驗(yàn)方案以及有效地獲得數(shù)據(jù)資料的方法。2、試驗(yàn)（數(shù)據(jù)）分析：

是將已經(jīng)獲得的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析，對(duì)所關(guān)心的問題作出盡可能精確的判斷。

通過科學(xué)地分析處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，從而盡快獲得最優(yōu)方案的目的，達(dá)到解決生產(chǎn)中和科學(xué)研究中的實(shí)際問題。

它要求除具備概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)和線性代數(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)外，還應(yīng)有較深和較廣的專業(yè)加知識(shí)豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。只有這三者緊密地結(jié)合起來，才能取得良好的效果?！?.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的作用和意義需求（新產(chǎn)品、新工藝、新材料、新品種）

﹖試驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案、安排試驗(yàn)取得有效的數(shù)據(jù)

試驗(yàn)分析采用不同分析方法結(jié)論是否顯著、能否滿足需求試驗(yàn)設(shè)計(jì)：提供試驗(yàn)或調(diào)查設(shè)計(jì)的方法。

廣義的試驗(yàn)設(shè)計(jì)是指試驗(yàn)研究的課題設(shè)計(jì)，亦即整個(gè)試驗(yàn)計(jì)劃的擬定。

狹義的試驗(yàn)設(shè)計(jì)主要是指試驗(yàn)單位(如食品貯藏試驗(yàn)中心的包裝件)的選取、重復(fù)數(shù)目的確定、試驗(yàn)單位的分組和試驗(yàn)處理的安排。

通常講的試驗(yàn)設(shè)計(jì)主要指的是狹義的試驗(yàn)設(shè)計(jì)。合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)能控制和降低試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)的精確性，為統(tǒng)計(jì)分析獲得試驗(yàn)處理效應(yīng)和試驗(yàn)誤差的無偏估計(jì)提供必要的數(shù)據(jù)。

試驗(yàn)研究中常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法有完全隨機(jī)設(shè)計(jì)、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)、正交設(shè)計(jì)、均勻設(shè)計(jì)、回歸正交設(shè)計(jì)和混料設(shè)計(jì)等。試驗(yàn)分析：提供整理，分析資料的方法。

整理資料的基本方法是根據(jù)資料的特性將其整理成統(tǒng)計(jì)表，繪制成統(tǒng)計(jì)圖。通過統(tǒng)計(jì)表與統(tǒng)計(jì)圖可以大致看到資料集中，分散的情況，并利用所收集的數(shù)據(jù)資料計(jì)算出幾個(gè)統(tǒng)計(jì)量，以表示該資料的數(shù)量特征，估計(jì)相應(yīng)的總體參數(shù)。

統(tǒng)計(jì)分析的內(nèi)容很多，最重要的是差異顯著性檢驗(yàn)，亦即假設(shè)檢驗(yàn)。通過抽樣調(diào)查或控制試驗(yàn)獲得的是具有變異的資料。產(chǎn)生變異的主要原出是什么？是由于比較的處理間(如不同原料，不向工藝、不同配比間)的實(shí)質(zhì)性差異，還是由于無法控制的偶然因素所引起?顯著性檢驗(yàn)的目的就在于承認(rèn)并盡量排除無法控制的偶然因素的干擾將處理間是否存在本質(zhì)差異揭示出來。顯著性檢驗(yàn)的方法很多，有t檢驗(yàn)，方差分析，c2

檢驗(yàn)等。§1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的發(fā)展和應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)是應(yīng)用概率論的基本理論，而試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析則是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的重要分支和組成部分。因此試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析是在概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上不斷完善和發(fā)展起來的。早在17世紀(jì)，隨機(jī)試驗(yàn)是與擲硬幣和擲骰子等游戲緊密聯(lián)系在一起的。在20世紀(jì)初，英國(guó)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)家費(fèi)歇（R．A．Fisher）在統(tǒng)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)上首創(chuàng)了“試驗(yàn)設(shè)計(jì)”方法。在農(nóng)業(yè)、生物學(xué)和遺傳學(xué)等方面都取得了豐碩成果，使農(nóng)業(yè)大幅度增產(chǎn)。二次世界大戰(zhàn)后，日本從英．美引進(jìn)了這一技術(shù)。于1949年日本的田口玄一博士在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造了“正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)”方法。1952年田口玄一在日本東海電報(bào)公司運(yùn)用

L27（313）正交表進(jìn)行正交試驗(yàn)取得成功；之后，在日本工業(yè)生產(chǎn)中得到了迅速推廣。僅在1952年至l962年的10年中．試驗(yàn)達(dá)到了100萬項(xiàng)。其中三分之一的項(xiàng)目都取得了十分明顯的效果，我國(guó)從50年代開始研究“試驗(yàn)沒計(jì)”這門科學(xué)，60年代未中國(guó)科學(xué)院統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)研究室在“正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)”的觀點(diǎn)、理論和方法上部有新的創(chuàng)見，編寫了一套較為適用的正文表。創(chuàng)立了簡(jiǎn)單易懂的“正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)”法。1973年以來，許多科研，生產(chǎn)單位和大專院校應(yīng)