田间试验与统计分析－习题集及解答
1.在种田间试验设计方法中，属于顺序排列的试验设计方法为：对比法设计、
间比法
2.若要控制来自两个方面的系统误差，在试验处理少的情况下，可采用：拉丁
方设计
3.如果处理内数据的标准差或全距与其平均数大体成比例，或者效应为相
乘性，则在进行方差分析之前，须作数据转换。其数据转换的方法宜采用：对数转换。
4.对于百分数资料，如果资料的百分数有小于30%或大于70%的，则在进
行方差分析之前，须作数据转换。其数据转换的方法宜采用：反正弦转换（角度转换）。
5.样本平均数显著性测验接受或否定假设的根据是：小概率事件实际不可能性
原理。
6.对于同一资料来说，线性回归的显著性和线性相关的显著性：一定等价。
7.为了由样本推论总体，样本应该是：从总体中随机地抽取的一部分
8.测验回归和相关显著性的最简便的方法为：直接按自由度查相关系数显著
表。
9.选择多重比较的方法时，如果试验是几个处理都只与一个对照相比较，则应
选择：LSD法。
10.如要更精细地测定土壤差异程度，并为试验设计提供参考资料，则宜采用：
空白试验
11.当总体方差为末知，且样本容量小于30，但可假设＝＝（两样本
所属的总体方差同质）时，作平均数的假设测验宜用的方法为：t测验
12.因素内不同水平使得试验指标如作物性状、特性发生的变化，称为：效应
13.若算出简单相差系数大于1时，说明：计算中出现了差错。
14.田间试验要求各处理小区作随机排列的主要作用是：获得无偏的误差估计值
15.正态分布曲线与轴之间的总面积为：等于1。
16.描述总体的特征数叫：参数，用希腊字母表示；描述样本的特征数叫：统计
数，用拉丁字母表示。
17.确定分布偏斜度的参数为：自由度
18.用最小显著差数法作多重比较时，当两处理平均数的差数大于LSD0.01时，
推断两处理间差异为：极显著
19.要比较不同单位，或者单位相同但平均数大小相差较大的两个样本资料的变
异度宜采用：变异系数
20.选择多重比较方法时，对于试验结论事关重大或有严格要求的试验，宜用：
q测验。
21.顺序排列设计的主要缺点是：估计的试验误差有偏性
22.田间试验贯彻以区组为单位的局部控制原则的主要作用是：更有效地降低试
验误差。
23.拉丁方设计最主要的优点是：精确度高
24.连续性变数资料制作次数分布表在确定组数和组距时应考虑：
（1）极差的大小；（2）观察值个数的多少；（3）便于计算；（4）能反映出资料的真实面貌。
25.某蔗糖自动打包机在正常工作状态时的每包蔗糖重量具Ｎ（100，2）。某日
抽查10包，得＝101千克。问该打包机是否仍处于正常工作状态？此题采用：（1）两尾测验；（2）u测验
26.下列田间试验设计方法中，仅能用作多因素试验的设计方法有：（1）裂区
设计；（2）再裂区设计。
27.对于对比法和间比法设计的试验结果，要判断某处理的生产力确优于对照，
其相对生产力一般至少应超过对照：10%以上
28.次数资料的统计分析方法有：（1）测验法；（2）二项分布的正态接近
法。
29.算术平均数的重要特征是: （1）＝0；（2）＜∑，
（a≠）。
30.为了有效地做好试验，使试验结果能在提高农业生产和农业科学的水平上发
挥应有的作用，对田间试验的基本要求是：（1）试验的目的性要明确；（2）试验的结果要可靠；（3）试验条件要有代表性；（4）试验结果要能够重复。
31.表示变异度的统计数最常用的有：（1）极差；（2）方差；（3）标准差；
（4）变异系数。
32.试验某生长素对小麦苗发育的效果，调查得未用生长素处理和采用生长素处
理的苗高数据各10个。试测验施用生长素的苗高至少比未用生长素处理的苗高2cm的假设。此题应为：（1）测验；（2）一尾测验。
33.确定试验重复次数的多少应根据：（1）试验地的面积及小区的大小；（2）
试验地土壤差异大小；（3）试验所要求的精确度；（4）试验材料种子的数量。
34.对单因素拉丁方试验结果资料方差分析时，变异来源有：（1）总变异；（2）
行区组间变异；（3）列区组间变异；（4）处理间变异；（5）试验误差。
35.在方差分析Ｆ测验中，当实得Ｆ小于Ｆ0.05，应接受Ｈo（无效假设），认为
处理间差异不显著。
36.某样本的方差越大，则其观察值之间的变异就越大。
37.在试验中重复的主要作用是估计试验误差和降低试验误差。
38.自由度的统计意义是指样本内能自由变动的观察值个数。
39.数据3、1、3、1、2、3、4、5 的算术平均数是 2.75 ，中数是 3
。
40.一般而言，在一定范围内，增加试验小区的面积，试验误差将会降低。
41.在＝a＋bx方程中，b的意义是x每增加一个单位，平均地将要增加或减
少的单位数。
42.田间试验可按因素的多少分为单因素试验和多因素试验。
43.卡平方测验的连续性矫正的前提条件是自由度等于1。
44.从总体中抽取的样本要具有代表性，必须是随机抽取的样本。
45.从一个正态总体中随机抽取的样本平均数，理论上服从正态分布。
46.在一定的概率保证下，估计参数可能出现的范围和区间，称为置信区间（置
信距）。
47.试验误差分为系统误差和随机误差。
48.在拟定试验方案时，必须在所比较的处理之间应用唯一差异的原则。
49.在多重比较中，当样本数大于等于3时，t测验，SSR测验、q测验的显著尺
度q测验最高，t测验最低。
50.试验资料按所研究的性状、特性可以分为数量性状和质量性状资料。
51.样本可根据样本容量的多少为：大样本、小样本。
52.对比法、间比法试验，由于处理是作顺序排列，因而不能够无偏估计出
试验的误差。
53.小区的形状有长方形、正方形。一般采用长方形小区。
54.在边际效应受重视的试验中，方形小区是有利的，因为就一定的小区面积来
讲，方形小区具有最小的周长，使受到影响的植株最少。
55.完全随机设计应用了试验设计的重复和随机两个原则。
56.试验设计的三个基本原则是重复、随机和局部控制。
57.在田间试验中，设置区组的主要作用是进行局部控制。
58.两个变数的相关系数为0.798，对其进行假设测验时，已知＝0.798，那
么在1％水平上这两个变数的相关极显著。
59.随机区组设计应用了试验设计的重复、随机和局部控制三个原则。
60.试验方案试验计时，一般要遵循以下原则：明确的目的性、严密的可
比性和试验的高效性。
61.试验误差分为系统误差和随机误差，一般所指的试验误差为随机误差。
62.试验误差：使观察值偏离试验处理真值的偶然影响称为试验误差或误差。
63.试验指标：衡量试验处理效果的标准称为试验指标（experimental index），
简称指标（index）。在田间试验中，用作衡量处理效果的具体的作物性状即为指标，例如产量、植株高等。
64.准确性(accuracy)与精确性(precision) 统计工作是用样本的统计数来推断
总体参数的。我们用统计数接近参数真值的程度，来衡量统计数准确性的高低，用样本中的各个变量间变异程度的大小，来衡量该样本精确性的高低。
因此，准确性不等于精确性。准确性是说明测定值对真值符合程度的大小，而精确性则是多次测定值的变异程度。
65.标准差：统计学上把方差或均方的平方根取正根的值称为标准差（standard
deviation）。标准差，能度量资料的变异程度，反映平均数的代表性优劣。
标准差（方差）大，说明资料变异大，平均数代表性差；反之，说明资料的变异小，平均数的代表性好。
66.标准差为方差或均方的平方根，用以表示资料的变异度，其单位与观察
值的度量单位相同。
67.参数与统计数参数：由总体的全部观察值计算得的总体特征为参数，它是
该总体真正的值，是固定不变的，总体参数不易获得，通常用统计数来估计参数。统计数：由标本观察值计算得到的样本特征数为统计数，它因样本不同常有变动。它是估计值，根据样本不同而不同。
68.试验因素：试验因素（experimental factor）指试验中能够改变，并能引起试
验指标发生变化，而且在试验中需要加以考察的各种条件，简称因素或因子（factor）。
69.因素水平（factor level）：对试验因素所设定的量的不同级别或质的不同
状态称为因素的水平，简称水平。
70.试验处理（experimental treatment）：事先设计好的实施在试验单位上的
具体项目叫试验处理，简称处理。在单因素试验中，实施在试验单位上的具体项目就是试验因素的某一水平，故对单因素试验时，试验因素的一个水平就是一个处理。在多因素试验中，实施在试验单位上的具体项目是各因素的某一水平组合，所以，在多因素试验时，试验因素的一个水平组合就是一个处理。
71.试验小区（experimental plot）：安排一个试验处理的小块地段称为试验小
区，简称小区。
72.试验单位（experimental unit）：亦称试验单元，是指施加试验处理的材料
单位。这个单位可以是一个小区，也可以是一穴、一株、一穗、一个器官等。
73.试验单位（experimental unit）：亦称试验单元，是指施加试验处理的材料
单位。这个单位可以是一个小区，也可以是一穴、一株、一穗、一个器官等。
74.总体（population）：根据试验研究目的确定的研究对象的全体称为总体(po
pulation)，其中的一个研究单位称为个体(individual)。个体是统计研究中的最基本单位，根据研究目的，它可以是一株植物，一个稻穗，也可以是一种作物，一个作物品种等。
75.有限总体（finite population）与无限总体（infinite population）：包含无穷
多个个体的总体称为无限总体；包含有限个个体的总体称为有限总体。76.样本（sample）：从总体中抽取的一部分供观察测定的个体组成的集合，称
为样本。
77.样本容量（sample size）：样本所包含的个体数目称为样本容量，常记为n。
通常将样本容量n >30的样本称为大样本，将样本容量n≤30的样本称为小样本。
78.观测值（observation）对样本中各个体的某种性状、特性加以考察，如称量、
度量、计数或分析化验所得的结果称为观测值。
79.处理效应（treatment effect）：是处理因素作用于受试对象的反应，是研究
结果的最终体现。
80.区组：将整个试验环境分成若干个最为一致的小环境，称为区组。
81.回归: 回归（regression）是指由一个（或多个）变量的变异来估测另一个变
量的变异。
82.相关: 相关（correlation）是指两个变量间有一定的关联，一个性状的变化必
然会引起另一性状的变化。
83.无效假设与备择假设
无效假设：无效假设或零假设（null hypothesis），意味着，所要比较的两个总体平均数之间没有差异，记为H0：。所谓“无效”意指处理效应与总体参数之间没有真实的差异，试验结果中的差异乃误差所致，即假设处理没有效应。
备择假设：备择假设（alternative hypothesis）是在无效假设被否定时，准备接受的假设，记为H A：或。
84.样本标准误：样本标准误是平均数抽样误差的估计值。
85.唯一差异原则：为保证试验结果的严格可比性，在试验中进行处理间比较时，
除了处理因素设置不同的水平外，其余因素或其他所有条件均应保持一致，以排除非试验因素对试验结果的干扰，才能使处理间的比较结果可靠。86.小概率原理：在统计学上，把小概率事件在一次试验中看成是实际上不可能
发生的事件称为小概率事件实际上不可能性原理，亦秒为小概率原理。
87.简述田间试验设计的基本原则和作用？
88.随机区组设计的主要优点：（1）设计简单，容易掌握；（2）灵活性大，单
因素、多因素以及综合性试验都可以采用；（3）符合试验设计的三原则，能提供无偏的误差估计，能有效地减少单向的土壤肥力差异对试验的影响，降低试验误差，提高试验的精确度；（4）对试验地的形状和大小要求不严，必要时不同区组可以分散设置在不同的田块或地段上；（5）易于分析，当因某种偶然事故而损失某一处理或区组时，可以除去该处理或区组进行分析。
89.标准差定义、意义及计算公式
统计学上把方差或均方的平方根取正根的值称为标准差（标准偏差）（sta ndard deviation）。
用平均数作为样本的代表，其代表性的强弱受样本中各观测值变异程度的影响。如果各观测值变异小，则平均数的代表性强；如果各观测值变异大，则平均数代表性弱。
标准差的大小，受多个观测值的影响，如果观测值与观测值间差异大，其离均差也大，因而标准差也大，反之则小。所以，样本标准差（S）是反映样本中各观测值x1，x2,…,x n变异程度大小的一个指标，它的大小说明了平均数对该样本代表性的强弱。标准差小，说明观测值变异小，变量的分布比较密集在平均数附近，则平均数的代表性强；反之，标准差大，说明观测值变异大，变量的分布比较离散，则平均数的代表性弱。
标准差（标准偏差）的计算公式：
90.简述拉丁方设计的特点和优缺点
91.试验误差有哪几方面的来源？控制试验误差的途径有哪些？
92.田间试验的基本要求有哪些？
生物优化设计答案 Revised by BETTY on December 25,2020
生物优化设计答案 第一节人类的食物快乐预习感知 一蛋白质糖类脂肪维生素无机盐糖类脂肪蛋白质 二1.最主要薯类2.储备肉类植物油3.生长发育瘦肉奶豆类三﹪～70﹪2.钙、磷血红蛋白3.水溶性脂溶性轻松尝试应用1～6DDAABA7（1）A、B（2）C（3）含碘的无机盐（4）糖类、脂肪和蛋白质 能力提升1～14BBDDADCCCCCACB15(1)ADC(2)贫血（3）B16(1)富病主要是由缺乏维生素B1引起的。富病中还有一种称为“神经炎”的疾病。食物疗法是应尽可能多吃一些穷人吃的东西，如新鲜蔬菜、糙米等。（2）穷病主要是由缺乏维生素A引起的，“雀目”指的是夜盲症，食物疗法是应尽可能多吃一些富人吃的东西，如猪肝、鱼肉、胡萝卜和玉米等。 17（1）马铃薯肝(2)糖（3）维生素C18(1)④?使用同一滴管吸取吲哚酚试剂（2）多（3）先加等量的水果汁，再向其中滴吲哚酚试剂（使操作更加简便）（4）猕猴桃 第二节食物的消化和营养物质的吸收快乐预习感知一1.咽胃小肠磨碎搅拌运输2.唾液腺胃腺肝脏消化液消化酶3.唾液淀粉酶胃液胃液肝脏胆汁二1.较大蛋白质脂肪2.唾液淀粉酶麦芽糖三1.可吸收消化2.口腔胃小肠四、口腔食管小肠葡萄糖氨基酸甘
油脂肪酸无机盐维生素例题B轻松尝试应用1～5CBBCA6（1）2、3、5、8、9、10（2）2口腔9大肠5胃8小肠（3）5胃氨基酸2口腔8小肠（4）4肝脏胆汁11胆囊肠腔脂肪（5）8小肠三9大肠（6）1唾液腺4肝脏6胰腺胃腺肠腺(7)唾液腺6胰腺肠腺（8）阑尾能力提升1～11BCBCBDADDBD12(1)变蓝变蓝不变蓝变蓝（2）在0℃和80℃时，唾液不能使淀粉分解。（3）在37℃时，唾液能使淀粉分解。（4）设置4号试管的目的是与1，2，3号试管内的现象对照，以证明淀粉的分解是唾液的作用。13（1）葡萄糖（2）氨基酸（3）小肠（4）水无机盐维生素14（1）2（2）牙齿的咀嚼及舌的搅拌对淀粉消化作用（3）淀粉已被消化（4）唾液和牙齿的咀嚼及舌的搅拌和淀粉的消化都有关系 第三节合理膳食快乐预习感知一日三餐按时进餐不偏食不挑食不暴饮暴食二、谷类蔬菜水果薯类豆类瘦肉清淡少盐例题C轻松尝试应用1～7ACDDDDD8、(1)奶类、豆类动物性食物（2）无机盐维生素脂肪水（3）E糖类（4）D维生素C9、（1）糖类小肠（2）这两类食物中含有较为丰富的蛋白质，蛋白质是生长发育必不可少的营养物质(3)Ⅱ级维生素C能力提升1～ 8ADAACCBA9、（1）佝偻病（2）饮食结构不合理，食物中钙含量不足184（3）缺乏维生素D，影响钙的吸收（4）为正值生长发育时期的青少年提供蛋白质和钙10、（1）二（2）三、四胃（3）糖两能量（4）一日三餐，按时进餐，在每日摄入的总能
一、（10分）根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出： （1）实验思路， （2）预期实验结果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组） 二、（12分）已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题： （1）若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。（要求：写出实验思路、预期结果、得出结论） （2）假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期结果、得出结论） 三、遗传学家在两个纯种小鼠品系中均发现了眼睛变小的隐形突变个体，欲通过一代杂交实验确定这两个隐性突变基因是否为同一基因的等位基因，写出实验思路。 四、等位基因A和a可能位于X染色体上，也可能位于常染色体上。假设某女孩的基因型是X A X A或AA，其祖父的基因型是或Aa，祖母的基因型是或Aa，外祖父的基因型是或Aa，外祖母的基因型是或Aa。 不考虑基因突变和染色体变异，请回答下列问题： （1）如果这对等位基因位于常染色体上，能否确定该女孩的2个显性基因A来自于祖辈4人中的具体哪两个人？为什么？。 （2）如果这对等位基因位于X染色体上，那么可判断该女孩两个中的一个必然来自 于（填“祖父”或“祖母”），判断依据是；此外，（填“能”或“不能”）确定另一个来自于外祖父还是外祖母。 五、果蝇是遗传学实验的好材料，某生物兴趣小组用果蝇做了如下实验。（12分） （1）该小组做染色体组型实验时，发现了一种性染色体组成为XYY的雄果蝇，你认为这种雄果蝇形成的原因为。（2分）
试验方案:根据试验目的和要求所拟进行比较的一组试验处理的总称。 试验因素:在试验中所研究的影响试验指标的某一项目称为因素 单因素试验:探索某一个因素对试验指标作用的试验 多因素试验:探索多个因素对试验指标作用的试验 （试验）处理：事先设计好的实施在试验单元上的具体项目，即试验中具体比较的项目称为实验处理 处理组合:不同因素不同水平的组合。 试验指标:用于衡量试验效果的指示性状。 因素水平：实验因素所处的某种特定状态或数量等级称为因素水平 显著水平：用来判断是否属于小概率事件的概率值称为显著水平，及拒绝零假设的概率，通常取0.05或0.01 参数：用来描述总体的特征值称为参数 随机化：试验处理的分配和各个试验进行的次序都是随机确定的，这个原理称为随机化 试验单元：在试验中能够施以不同处理的最小的材料单元 接受域：一个假设总体的概率分布中，可能接受假设时所能取的一切可能值所在的范围，即接受H0的区间试验效应:试验因素对试验指标所起的增加或减少的作用。 简单效应:在同一因素内两种水平间试验指标的相差。 平均效应:一个因素内各简单效应的平均数。也称主要效应，简称主效。 交互作用效应:两个因素简单效应间的平均差异。简称互作。 对照:试验方案中包括有对照水平或处理，简称对照。(试验当中所设计的比较标准的处理) 唯一差异原则:指在试验中进行比较的各个处理，其间的差别仅在于不同的试验因素或不同的水平，其余所有的条件都应完全一致。 （试验）误差:测量值与真实值之间的差异称为试验误差。 随机误差:由随机或偶然因素造成的试验结果与处理真值之间的差异称为偶然性误差或随机误差。 系统误差:由固定原因一起的试验结果与处理真值之间的差异称为系统误差。 错失误差：实验中由于试验人员粗心大意所发生的差错称为错失误差 精确度:试验中同一性状的重复观察值彼此接近的程度。(即试验误差的大小) 准确度:试验中某一性状的观察值与其理论值真值的接近程度。 固定模型：仅考察参试处理均值差异或主效应差异的单因素等重复试验的模型 试验控制：为了提高试验的准确度和精确度，必须使所有试验单元或区组内的试验单元的试验条件一致，叫试验控制 局部控制:将整个试验空间分为若干个各自相对均与的局部，每一个局部叫一个区组，所有局部构成区组因素，在每一个区组内随机排列一套试验的所有处理，它等价于一个重复 边际效应:小区两边或两端的植株，因占较大空间而表现的差异。 生长竞争:相邻小区种植不同品种或施用不同肥料时，由于株高、分蘖力或生长期的不同，通常有一行或更多行受到影响。 总体:具有共同性质的个体所组成的集团。 样本:从总体中随机抽取一些个体进行观察得到的总体变量称为样本 小概率事件不可能性原理:概率很小的事件，在一次试验中几乎不可能发生或可认为不可能发生。 接受区域：指一个假设总体的概率分布中，可能接受假设时所能取的一切可能值所在的范围，即接受H0的区间 一尾测验:备择假设只有一种可能性，假设检验只有一个否定区域，这类测验叫一尾测验。 两尾测验:指概率分布下，显著水平按左边和右边两尾的概率的和进行检验假设检验有两个否定区 第一类错误:指不同总体的参数间本来没有差异，而测验结果认为有差异，这种错误称为第一类错误(否定本来正确的无效假设) 第二类错误:指参数间本来有差异，而测验结果认为参数间无差异，这种错误称为第二类错误。(接受了本来错误的无效假设) 置信度:保证区间能覆盖参数的概率。 置信区间:在一定概率保证下，能够覆盖参数的一个估计范围。 1.Fisher试验设计的三个基本原理：设置突变，随机化，局部控制 2.数据资料变异度的表示方法：变异系数，极差，方差，标准差 3.统计假设检验的一般步骤为：提出统计假设，确定显著水平的统计区间，计算μ值或t值，统计推断 4.在直线回归分析中，检验回归关系是否显著的方法有：相关系数，回归方程，直线回归方程进行方差分析 5.常用的随机排列试验设计有：完全随机，随机区组试验，拉丁方试验，裂区和条区试验 6.实验因素对试验指标所起的增加或减少作用称为试验效应 7.进行田间试验时设置重复的主要作用是降低误差
田间试验与统计分析－习题集及解答 1.在种田间试验设计方法中，属于顺序排列的试验设计方法为：对比法设计、 间比法 2.若要控制来自两个方面的系统误差，在试验处理少的情况下，可采用：拉丁 方设计 3.如果处理内数据的标准差或全距与其平均数大体成比例，或者效应为相 乘性，则在进行方差分析之前，须作数据转换。其数据转换的方法宜采用：对数转换。 4.对于百分数资料，如果资料的百分数有小于30%或大于70%的，则在进 行方差分析之前，须作数据转换。其数据转换的方法宜采用：反正弦转换（角度转换）。 5.样本平均数显著性测验接受或否定假设的根据是：小概率事件实际不可能性 原理。 6.对于同一资料来说，线性回归的显著性和线性相关的显著性：一定等价。 7.为了由样本推论总体，样本应该是：从总体中随机地抽取的一部分 8.测验回归和相关显著性的最简便的方法为：直接按自由度查相关系数显著 表。 9.选择多重比较的方法时，如果试验是几个处理都只与一个对照相比较，则应 选择：LSD法。 10.如要更精细地测定土壤差异程度，并为试验设计提供参考资料，则宜采用： 空白试验 11.当总体方差为末知，且样本容量小于30，但可假设＝＝（两样本 所属的总体方差同质）时，作平均数的假设测验宜用的方法为：t测验 12.因素内不同水平使得试验指标如作物性状、特性发生的变化，称为：效应 13.若算出简单相差系数大于1时，说明：计算中出现了差错。 14.田间试验要求各处理小区作随机排列的主要作用是：获得无偏的误差估计值 15.正态分布曲线与轴之间的总面积为：等于1。 16.描述总体的特征数叫：参数，用希腊字母表示；描述样本的特征数叫：统计 数，用拉丁字母表示。 17.确定分布偏斜度的参数为：自由度 18.用最小显著差数法作多重比较时，当两处理平均数的差数大于LSD0.01时， 推断两处理间差异为：极显著 19.要比较不同单位，或者单位相同但平均数大小相差较大的两个样本资料的变 异度宜采用：变异系数 20.选择多重比较方法时，对于试验结论事关重大或有严格要求的试验，宜用： q测验。 21.顺序排列设计的主要缺点是：估计的试验误差有偏性 22.田间试验贯彻以区组为单位的局部控制原则的主要作用是：更有效地降低试 验误差。
机械优化设计习题及参考答案 1-1、简述优化设计问题数学模型的表达形式。 答:优化问题的数学模型就是实际优化设计问题的数学抽象。在明确设计变量、约束条件、目标函数之后,优化设计问题就可以表示成一般数学形式。求设计变量向量[]12 T n x x x x =使 ()min f x → 且满足约束条件 ()0 (1,2,)k h x k l == ()0(1,2,)j g x j m ≤= 2-1、何谓函数的梯度？梯度对优化设计有何意义？ 答:二元函数f(x 1,x 2)在x 0点处的方向导数的表达式可以改写成下面的形式:?? ??????????????=??+??=??2cos 1cos 212cos 21cos 1θθθθxo x f x f xo x f xo x f xo d f 令xo T x f x f x f x f x f ?? ????????=????=?21]21[)0(, 则称它为函数f(x 1,x 2)在x 0点处的梯度。 (1)梯度方向就是函数值变化最快方向,梯度模就是函数变化率的最大值。 (2)梯度与切线方向d 垂直,从而推得梯度方向为等值面的法线方向。梯度)0(x f ?方向为函数变化率最大方向,也就就是最速上升方向。负梯度-)0(x f ?方向为函数变化率最小方向,即最速下降方向。 2-2、求二元函数f(x 1,x 2)=2x 12+x 22-2x 1+x 2在T x ]0,0[0=处函数变化率最 大的方向与数值。 解:由于函数变化率最大的方向就就是梯度的方向,这里用单位向量p 表
示,函数变化率最大与数值时梯度的模)0(x f ?。求f(x1,x2)在x0点处的梯度方向与数值,计算如下: ()??????-=??????+-=???? ??????????=?120122214210x x x x f x f x f 2221)0(?? ? ????+??? ????=?x f x f x f =5 ????? ???????-=??????-=??=5152512)0()0(x f x f p 2-3、试求目标函数()2221212143,x x x x x x f +-=在点X 0=[1,0]T 处的最速下降 方向,并求沿着该方向移动一个单位长度后新点的目标函数值。 解:求目标函数的偏导数 212 21124,46x x x f x x x f +-=??-=?? 则函数在X 0=[1,0]T 处的最速下降方向就是 ??????-=??????-+-=????????????????-=-?=====462446)(0121210 121021 21x x x x x x x x x f x f X f P 这个方向上的单位向量就是: 13]2,3[4 )6(]4,6[T 22T -=+--==P P e 新点就是 ????? ???????-=+=132133101e X X 新点的目标函数值
试验设计习题及答案文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
【西北农林科技大学试验设计与分析复习题】员海燕版 一、名词解释(15分) 1．重复：一个条件值的每一个实现。或因素某水平值的多次实现。 2．因素：试验中要考虑的可能会对试验结果产生影响的条件。常用大写字母表示。 3．水平：因素所处的不同状态或数值。 4．处理：试验中各个因素的每一水平所形成的组合 5．响应：试验的结果称为响应； 响应函数：试验指标与因素之间的定量关系用模型ε+=),,(1n x x f y 表示，其中 ),,(1n x x f y =是因素的值n x x ,,1 的函数，称为响应函数。 6．正交表：是根据均衡分散的思想，运用组合数学理论在拉丁方和正交拉丁方的基础上构造的一种表格。 7．试验指标：衡量试验结果好坏的指标 8．随机误差：在试验中总存在一些不可控制的因素，它们的综合作用称为～ 9．交互作用：一般地说，如果一个因素对试验指标的影响与另一个因素所取的水平有关，就称这两个因素有交互作用。 10．试验设计：是研究如何合理地安排试验，取得数据，然后进行综合的科学分析，从而达到尽快获得最优方案的目的。 11．试验单元：在试验中能施以不同处理的材料单元。 12．拉丁方格：用拉丁字母排列起来的方格，要求每个字母不论在方格的行内还是列内都只出现一次。 13．综合平衡法：先对各项指标进行分析，找出其较优生产条件，然后将各项指标的较优生产条件综合平衡，找出兼顾各项指标都尽可能好的生产条件的方法。 14．综合评分法：是用评分的方法，将多个指标综合成单一的指标---得分，用每次试验的得分来代表试验的结果，用各号试验的分数作为数据进行分析的方法。 15．信噪比：信号功率与噪声功率之比。 16．并列法：是由相同水平正交表构造水平数不同的正交表的一种方法。 17．拟水平法：是对水平数较少的因素虚拟一些水平使之能排在正交表的多水平列上 的一种方法。 18．直和法：是先把一部分因素和水平放在第一张正交表上进行试验，如果试验结果 达不到要求，再利用第一阶段试验结果提供的信息，在第二张正交表上安排下一 阶段的试验，最后再对两张正交表上的结果进行统一分析的方法。 19．直积法: 在某些试验设计中，试验因素常可分为几类，为了考察其中某两类因素 间的交互作用，常采用的把两类因素所用的两张正交表垂直叠在一起进行设计和 分析的一种方法。 20．稳健设计：为了减少质量波动,寻找使得质量波动达到最小的可控因素的水平组合 二、简答题(10分) 1．试验设计的基本原则是什么？ 答：一是重复，即一个条件值的每一个实现。作用是提高估计和检验的精度 二是随机化，是通过试验材料的随机分配及试验顺序的随机决定来实现的 三是区组化，也就是局部控制。
食品试验设计与分析 一、名词解释 科技论文：是通过运用概念、判断、推理、证明或反驳等逻辑思维手段来分析、表达自然科学理论和技术开发研究成果的文字材料。 可行性研究报告：随着近代自然科学技术、科技管理和商品经济的高度发展，每开展一个新的研究项目或建设项目，投资者都要对投资效果进行预测，要多方周密地调查研究，寻找能够获得最佳投资效果的可行方案，以便为最终决策提供科学依据。这种调查研究叫可行性研究。 科技合同：科技合同（协议）是在科研、试制、成果推广、技术转让、技术咨询服务等科技活动中，采用经济合同这一法律形式签订的契约，合同各方必须具有法人资格，才能签订科技合同。 样本：是总体中所抽取的一部分个体。 总体：是指考察的对象的全体。 试验指标：在试验设计中，根据试验的目的而选定的用来衡量或考核试验效果的质量特性试验因素：凡对试验指标可能产生影响的原因或要素 正交试验设计：正交实验设计也称正交设计，是用来科学地设计多因素试验的一种方法。 二、填空。 1.根据研究方法不同，可把科技论文分为理论型、实验型、描述型。 2.科技应用文包括可行性研究报告、科技合同、和科技论文。 3.根据科技论文写作目的和作用的不同分为学术性论文、技术性论文、学位论文后者又可分为学士论文、硕士论文、博士论文。 4.试验设计的三原则重复原则、随机化原则、局部控制。 5.试验误差可分为三类，即随机误差、系统误差和疏忽误差。 6.统计推断包括假设检验和参数估计。 7.显著性检验方法，常用的有t检验、F检验、x2检验、μ检验等。 三、简答。 1.简述科技论文作用。 答：1.科技论文是科研成果的总结和记录，是进行学术交流的重要手段，也是进行科技成果鉴定和评审科技成果的重要依据。 2.科技论文是政府或企业进行重大技术决策的依据。 3.科技论文是科研工作的一个组成部分，是考核科技人员工作业绩的重要标准之一，也是科技人员申报、晋升技术职称的重要依据之一。 4.4.科技论文的数量越多，质量越高，标志着某个部门、单位、企业的研究水平越高，也是其科技工作成效和科学研究实力的具体体现。 2.试比较学术论文和学位论文在写作格式和风格方面的异同。 答：①学术论文的写作格式结构形式具有一定的规律，形成了一套独特的结构程序，一般包括8个部分前置部分（题名、论文作者、关键词、摘要）主题部分（引言、正文、结论、参考文献）；②风格客观朴素在学术论文里，不需要用一些华丽的或是带情感的词句；单独性
第六章习题解答 1． 已知约束优化问题： 2)(0)()1()2()(min 21222112 221≤-+=≤-=?-+-=x x x g x x x g t s x x x f 试从第k 次的迭代点[]T k x 21)(-= 出发，沿由（-1 1）区间的随机数0.562和-0.254 所确定的方向进行搜索，完成一次迭代，获取一个新的迭代点)1(+k x 。并作图画出目标函数的等值线、可行域和本次迭代的搜索路线。 [解] 1）确定本次迭代的随机方向： []T T R S 0.412 0.9110.2540.5620.254 0.2540.5620.5622222-=??? ??? ??++= 2) 用公式：R k k S x x α+=+)()1( 计算新的迭代点。步长α取为搜索到约束边 界上的最大步长。到第二个约束边界上的步长可取为2，则： 176 .1)412.0(22822.0911.021221 2111 =-?+=+==?+-=+=++R k k R k k S x x S x x αα ? ? ? ???=+176.1822.01 k X 即： 该约束优化问题的目标函数的等值线、可行域和本次迭代的搜索路线如下图所示。
2． 已知约束优化问题： )(0)(0 25)(12 4)(min 2312222112 21≤-=≤-=≤-+=?--=x x g x x g x x x g t s x x x f 试以[][][]T T T x x x 33 ,14,120 30 20 1===为复合形的初始顶点，用复合形法进 行两次迭代计算。 [解] 1）计算初始复合形顶点的目标函数值，并判断各顶点是否为可行点： [][][]9 35 120101-=?==?=-=?=030302023314f x f x f x 经判断，各顶点均为可行点，其中，为最坏点。为最好点，0 203x x 2）计算去掉最坏点 02x 后的复合形的中心点： ?? ????+??????=???? ????????+??????==∑≠=3325.2211 32 10 3312i i i c x L x 3）计算反射点1 R x （取反射系数3.1=α） 20.69 3.30.551422.51.322.5)(110 2001-=????? ?=???? ????????-??????+??????=-+=R R c c R f x x x x x 值为可行点，其目标函数经判断α 4）去掉最坏点1 R 0301x x x x 和，，由02构成新的复合形，在新的复合形中 为最坏点为最好点，011R x x ，进行新的一轮迭代。 5）计算新的复合形中，去掉最坏点后的中心点得： ?? ????=???? ????????+??????= 3.151.775 3.30.5533211 c x 6）计算新一轮迭代的反射点得： ，完成第二次迭代。 值为可行点，其目标函数经判断413.14 5.9451.4825123.151.7751.33.151.775)(1 2011 12-=??????=???? ????????-????? ?+??????=-+=R R c c R f x x x x x α
习题答案 1．设用三种方法测定某溶液时，得到三组数据，其平均值如下： 试求它们的加权平均值。 解：根据数据的绝对误差计算权重： 因为 所以 2．试解释为什么不宜用量程较大的仪表来测量数值较小的物理量。 答：因为用量程较大的仪表来测量数值较小的物理量时，所产生的相对误差较大。如3．测得某种奶制品中蛋白质的含量为，试求其相对误差。 解： 4．在测定菠萝中维生素C含量的测试中，测得每100g菠萝中含有18.2mg维生素C，已知测量的相对误差为0.1%，试求每100g菠萝中含有维生素C的质量范围。 解：，所以 所以m的范围为 或依据公式
5．今欲测量大约8kPa（表压）的空气压力，试验仪表用1）1.5级，量程0.2MPa 的弹簧管式压力表；2）标尺分度为1mm的U型管水银柱压差计；3）标尺分度为1mm的U形管水柱压差计。 求最大绝对误差和相对误差。 解：1）压力表的精度为1.5级，量程为0.2MPa， 则 2）1mm汞柱代表的大气压为0.133KPa， 所以 3）1mm水柱代表的大气压：，其中，通常取 则 6．在用发酵法生产赖氨酸的过程中，对产酸率（%）作6次评定。样本测定值为3.48，3.37，
3.47，3.38，3.40，3.43，求该组数据的算术平均值、几何平均值、调和平均值、标准差s、标准差、样本方差、总体方差、算术平均误差和极差。 解： 准样本 体标准
7．A与B两人用同一种分析方法测定金属钠中的铁，测得铁含量（）分别为： 分析人员A：8.0，8.0，10.0，10.0，6.0，6.0，4.0，6.0，6.0，8.0 分析人员B：7.5，7.5，4.5，4.0，5.5，8.0，7.5，7.5，5.5，8.0 试问A与B两人测定铁的精密度是否有显著性差异？（） 解：依题意，检验A与B两人测定铁的精密度是否有显著性差异，采用F双侧检验。根据试验值计算出两种方法的方差以及F值： 根据显著性水平，，查F分布表得， 。所以，A与B两人测定铁的方差没有显著差异，即两人测定铁的精密度没有显著性差异。 分析人员A 分析人员B 8 7.5 8 7.5 10 4.5 10 4 6 5.5 6 8 4 7.5 6 7.5 6 5.5 8 8 F-检验双样本方差分析 分析人员A 分析人员B 平均7.2 6.55 方差 3.733333333 2.302778 观测值10 10 df 9 9 F 1.621230398 P(F<=f) 单尾0.24144058 F 单尾临界 3.178893104 8．用新旧两种工艺冶炼某种金属材料，分别从两种冶炼工艺生产的产品中抽样，测定产品中的杂质含量（%），结果如下： 旧工艺（1）：2.69，2.28，2.57，2.30，2.23，2.42，2.61，2.64，2.72，3.02，2.45，2.95，2.51； 新工艺（2）：2.26，2.25，2.06，2.35，2.43，2.19，2.06，2.32，2.34 试问新冶炼工艺是否比旧工艺生产更稳定，并检验两种工艺之间是否存在系统误差？
得分统计表： 一、 填空题：（每空1分，共30分） 1、方差分析法是一种在若干能的资料组中，把产生的原因加以区分开来的方法与技术。 2、20世纪50年代，日本将试验设计中应用最广的正交设计；同一时期，我国著名数学家积极倡导和普及“”；在1978年我国数学家王元和方开泰首先提出了 . 3、是指在符合实验条件的空间和时间范围内，各组要有足够数量的例数，因为变异（差异）是生物体遗传固有的本质. 4、生物数据中比正态分布更常见的是，这些数据通常必须进行数据转换（例如对数和幂转换），以改善它们的正态性. 5、我们试验研究的目的是为了尽可能的解释自然界。成功的实验设计应该包括考虑到尽可能的减少的方差。两个基本的方法是a.在分析中增加；b.加入一个或更多的。 6.在多数情况下很多影响试验结果的因素自然的变化着，我们无法控制。因此，我们必须了解，如果没有采取处理措施，结果会是怎样。这就是的作用。 7、在有些实验中，被重复抽取的样本仅仅是而非真正的重复，我们通常这种情况称为伪重复。 8、实验设计中必须贯彻原则，因为在实验过程中许多非处理因素在设计时研究者并不完全知道。为实现这一原则在实验设计中我们广泛应用的是。 9、有效数字的运算可以看出，每一个中间数据对试验结果精度的影响程度是不一样的，其中精度的数据影响相对较大，所以在试验中，应尽可能采用精度一致的仪器。 10、粗略的说，进行优选法测算的时候，如果穷举法需要n次试验，达到同样效果黄金分割法只需要次，而抛物线法，只需要次，因为后者对前次试验结果进行了数量分析。写出抛物线法第四次试验点的计算公式。 11、缺失的数据补上后进行方差分析时，自由度和自由度均减，由于误差自由度减小，F检验的灵敏度相应降低，对分析问题是不利的，补救的数据只是不干扰方差分析，并不能提供丢失的信息，所以进行试验时，要谨慎小心，尽量避免数据的丢失。 12、运用Excel对正交试验进行直观分析时需要运用条件求和函数,其中的三个参数中来确定用于条件判断的单元格区域，来确定单元格将被相加求和的条件，来确定相加求和的实际单元格范围。 1. ,即试验误差应当是服从正态分布的独立的随机 2. ，即处理效应与误差效应应 xij =μ+αi +βj +ε；3. ，即所有试 因为方差分析是将各个处理的试验误差合并以得到 二、判断题：（每题1分，共10分，判断错误倒扣1分） 1．主成分分析的主要特点在于通过主成分转换消除性状间的相关的干扰。（） 2.单纯形重心设计就是将试验点安排在单纯形的重心上，其中4维的单纯形重心设计的重心共有16个重心，即试验点为16个。（）3．配方试验设计的约束条件可以简单的表示为：x j>0, x1+x2+…+ x m=1。（） 4. 所谓变异即指同质的观察单位之间某项特征所存在的差异。（） 5.中位数指将一组观察值按从小到大的顺序排列后, 位次居中的观察值。（） 6.可信区间指在参数估计时，按一定可信度估计所得的总体参数所在的范围。（） 7. 由于均匀设计只考虑试验点的“均匀散布”而不考虑“整齐可比”，因此可以大大减少试验次数。（） 8. 对照的一个极其重要的前提是对照必须是均衡的。其原则就是实验组除了缺少一个处理因素外，其它条件应与实验组均衡一致。（） 9.变异系数又称标准差率。（） 10.系统误差可以通过多次试验取均值的方法来减小。（） 三、单项选择题（每题1分，共10分） C.中位数 D.标准差 （）不变。 C.几何均数 D.中位数 ）。 B.度量了一组数据偏离平均数的大小 D.不会小于算术均数 4.09cm,体重标准差为4.10kg,比较两 ,两者标准差不能直接比较 ）。 等于零 D.接近零 B. 某事物的内部构成 专业：课程名称：试验设计与分析学分： 2 试卷编号（A）课程编号： 1613320 考试方式：闭卷考试时间： 120 分钟 拟卷人(签字)：拟卷日期： 2012-5-19 审核人(签字)： 题号一二三四五六七八九十总分 得分 得分 得分 得分
第一章习题答案 1-1 某厂每日（8h 制）产量不低于1800件。计划聘请两种不同的检验员，一级检验员的标准为：速度为25件／h ，正确率为98％，计时工资为4元／h ；二级检验员标准为：速度为15件／h ，正确率为95％，计时工资3元／h 。检验员每错检一件，工厂损失2元。现有可供聘请检验人数为：一级8人和二级10人。为使总检验费用最省，该厂应聘请一级、二级检验员各多少人？ 解：（1）确定设计变量； 根据该优化问题给定的条件与要求，取设计变量为X = ?? ????=? ??? ??二级检验员一级检验员 21x x ； （2）建立数学模型的目标函数； 取检验费用为目标函数，即： f (X ) = 8*4*x 1+ 8*3*x 2 + 2（8*25*0.02x 1 +8*15*0.05x 2 ） =40x 1+ 36x 2 （3）本问题的最优化设计数学模型： min f (X ) = 40x 1+ 36x 2 X ∈R 3· s.t. g 1(X ) =1800-8*25x 1+8*15x 2≤0 g 2(X ) =x 1 -8≤0 g 3(X ) =x 2-10≤0 g 4(X ) = -x 1 ≤0 g 5(X ) = -x 2 ≤0 1-2 已知一拉伸弹簧受拉力F ，剪切弹性模量G ，材料重度r ，许用剪切应力[]τ，许用最大变形量[]λ。欲选择一组设计变量T T n D d x x x ][][2 32 1 ==X 使弹簧重量最轻，同时满足下列限制条件：弹簧圈数3n ≥， 簧丝直径0.5d ≥，弹簧中径21050D ≤≤。试建立该优化问题的数学模型。 注：弹簧的应力与变形计算公式如下 3 22234 881 ,1,(2n s s F D FD D k k c d c d Gd τλπ==+==旋绕比）， 解： （1）确定设计变量； 根据该优化问题给定的条件与要求，取设计变量为X = ????? ? ????=??????????n D d x x x 2321； （2）建立数学模型的目标函数； 取弹簧重量为目标函数，即： f (X ) = 322 12 4 x x rx π （3）本问题的最优化设计数学模型：
【西北农林科技大学试验设计与分析复习题】员海燕版 一、名词解释(15分) 1．重复：一个条件值的每一个实现。或因素某水平值的多次实现。 2．因素：试验中要考虑的可能会对试验结果产生影响的条件。常用大写字母表示。 3．水平：因素所处的不同状态或数值。 4．处理：试验中各个因素的每一水平所形成的组合 5．响应：试验的结果称为响应； 响应函数：试验指标与因素之间的定量关系用模型 ε+=),,(1n x x f y Λ表示，其中 ),,(1n x x f y Λ=是因素的值n x x ,,1Λ的函数，称为响应函数。 6．正交表：是根据均衡分散的思想，运用组合数学理论在拉丁方和正交拉丁方的基础上构造的一种表格。 7．试验指标：衡量试验结果好坏的指标 8．随机误差：在试验中总存在一些不可控制的因素，它们的综合作用称为～ 9．交互作用：一般地说，如果一个因素对试验指标的影响与另一个因素所取的水平有关，就称这两个因素有交互作用。 10．试验设计：是研究如何合理地安排试验，取得数据，然后进行综合的科学分析，从而达到尽快获得最优方案的目的。 11．试验单元：在试验中能施以不同处理的材料单元。 12．拉丁方格：用拉丁字母排列起来的方格，要求每个字母不论在方格的行内还是列内都只出现一次。 13．综合平衡法：先对各项指标进行分析，找出其较优生产条件，然后将各项指标的较优生产条件综合平衡，找出兼顾各项指标都尽可能好的生产条件的方法。 14．综合评分法：是用评分的方法，将多个指标综合成单一的指标---得分，用每次试验的得分来代表试验的结果，用各号试验的分数作为数据进行分析的方法。 15．信噪比：信号功率与噪声功率之比。 16．并列法：是由相同水平正交表构造水平数不同的正交表的一种方法。 17．拟水平法：是对水平数较少的因素虚拟一些水平使之能排在正交表的多水平列上 的一种方法。 18．直和法：是先把一部分因素和水平放在第一张正交表上进行试验，如果试验结果 达不到要求，再利用第一阶段试验结果提供的信息，在第二张正交表上安排下一 阶段的试验，最后再对两张正交表上的结果进行统一分析的方法。 19．直积法: 在某些试验设计中，试验因素常可分为几类，为了考察其中某两类因素 间的交互作用，常采用的把两类因素所用的两张正交表垂直叠在一起进行设计和 分析的一种方法。 20．稳健设计：为了减少质量波动,寻找使得质量波动达到最小的可控因素的水平组合 二、简答题(10分) 1．试验设计的基本原则是什么？ 答：一是重复，即一个条件值的每一个实现。作用是提高估计和检验的精度 二是随机化，是通过试验材料的随机分配及试验顺序的随机决定来实现的 三是区组化，也就是局部控制。 2．试验设计的基本流程是什么？ 1明确试验目的 2选择试验的指标，因素，水平 3设计试验方案 4实施试验 5对获得的数据进行分析和推断。 3．试验设计的相关分析有哪几种？ 一是相关系数，即用数理统计中的两个量之间的相关程度来分析的一种方法。 二是等级相关，是把数量标志和品质标志的具体体现用等级次序排序，再测定标志等级和标志等级相关程度的一种方法。有斯皮尔曼等级差相关系数和肯德尔一致相关系数） 4．为什么要进行方差分析？ 方差分析可检验有关因素对指标的影响是否显着，从而可确定要进行试验的因素； 另外，方差分析的观点认为，只需对显着因素选水平就行了，不显着的因素原则上可在试验范围内取任一水平，或由其它指标确定。 5．均匀设计表与正交表，拉丁方设计的关系 6．产品的三次设计是什么？ 产品的三次设计是系统设计，参数设计，容差设计。 三、(15分) 1．写出所有3阶拉丁方格，并指出其中的标准拉丁方格和正交拉丁方格
试验设计与数据分析试题（A） 一、选择题： 1、已知某样品质量的称量结果为：2.0 10±g，则其相对误差，为： A、2.0， B、2.0 ±， C、% 2 D、% 2.0 2、用法寻找某实验的最优加入量时，若当前存优范围是[628,774]，好点是718， 则此时要做试验的加入点值是 ( ) A、.628＋774 2 B、628＋×(774－628) C、628＋774－718 D、2×718－774 3、经过平面上的6个点，一定可以找到一个次数不高于（）的多项式。 A、4 B、5 C、6 D、7 4．有一条1 000 m长的输电线路出现了故障，在线路的开始端A处有电，在末端B处没有电，现在用对分法检查故障所在位置，则第二次检查点在 ( ) A．500 m处 B．250 m处 C．750 m处 D．250 m或750 m处 5、 L 8 （27）中的7代表（） A. 最多允许安排因素的个数 B. 因素水平数 C. 正交表的横行数 D. 总的实验次数 6、. 在L 9 （34）表中，有A，B，C三个因素需要安排。则它们应该安排在（）列 A. 1，2，3 B. 2，3，4 C. 3，4，5 D. 任意3列 ★7、某实验因素对应的目标函数是单峰函数，若用分数法需要从[0，21]个试验点中找最佳点，则需要做试验的次数是 ( ) A．6次 B．7次 C．10次 D．20次 ★8、. 用L 8 （27）进行正交实验设计，若因素A和B安排在第1、2列，则A×B，应排在第（）列。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 ★9、正方体的边长为2.0 10±，则体积的绝对误差限为： A、32.0 B、3 2.0? C、2.0 D、60 ★10、有一双因素优选试验，20≤x≤40,10≤y≤20.使用纵横对折法进行优选．分别对因素x和y进行了一次优选后其新的存优范围的面积为（） A、200 B、100 C、150 D、50
第一、填空题 1.组成优化设计数学模型的三要素是 设计变量 、 目标函数 、 约束条件 。 2.函数()2 2 121 212,45f x x x x x x =+-+在024X ??=????点处的梯度为120-?? ???? ，海赛矩阵 为2442-????-?? 3.目标函数是一项设计所追求的指标的数学反映，因此对它最基本的要求是能用 来评价设计的优劣，，同时必须是设计变量的可计算函数 。 4.建立优化设计数学模型的基本原则是确切反映 工程实际问题，的基础上力求简洁 。 5.约束条件的尺度变换常称 规格化，这是为改善数学模型性态常用的一种方法。 6.随机方向法所用的步长一般按 加速步长 法来确定，此法是指依次迭代的步 长按一定的比例 递增的方法。 7.最速下降法以 负梯度 方向作为搜索方向，因此最速下降法又称为 梯 度法，其收敛速度较 慢 。 8.二元函数在某点处取得极值的充分条件是()00f X ?=必要条件是该点处的海赛矩阵正定 9.拉格朗日乘子法的基本思想是通过增加变量将等式约束 优化问题变成 无 约束优化问题，这种方法又被称为 升维 法。 10改变复合形形状的搜索方法主要有反射，扩张，收缩，压缩 11坐标轮换法的基本思想是把多变量 的优化问题转化为 单变量 的优化问题 12．在选择约束条件时应特别注意避免出现 相互矛盾的约束， ，另外应当尽量减少不必要的约束 。 13．目标函数是n 维变量的函数，它的函数图像只能在n+1, 空间中描述出来，为了在n 维空间中反映目标函数的变化情况，常采用 目标函数等值面 的方法。 14.数学规划法的迭代公式是 1k k k k X X d α+=+ ，其核心是 建立搜索方向， 和 计算最佳步长 15协调曲线法是用来解决 设计目标互相矛盾 的多目标优化设计问题的。
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期] 任教学科：_____________ 任教年级：_____________ 任教老师：_____________ xx市实验学校
《试验设计与分析》教学大纲 一、课程基本情况 总学时：48 讲课学时：48 实践学时：0 总学分：3 课程类别：专业课；一般；必修 考核方式：考查 适用对象：生物工程 先修课程：概率论与数理统计 参考教材：《生物统计附实验设计》明道绪主编，中国农业出版社，2007 《生物统计学》杜荣骞主编，高等教育出版社，2004 《食品试验设计与统计分析》王钦德主编，中国农业大学出版社，2010 《试验设计》茆诗松主编，中国统计出版社，2004 二、课程设置目标 《试验设计与分析》是生物工程专业重要的专业必修课。它是数理统计的原理和方法在生物工程研究中的应用，它不仅提供如何正确地设计科学试验和收集数据的方法，而且也提供如何正确地整理、分析数据，得出客观、科学的结论的方法。本课程任务使学生能够掌握常用的试验设计原理及设计方法、试验结果的统计分析方法，了解常用的数理统计软件。通过该门课程的学习，可以掌握基本的试验（调查）设计和统计分析方法，为学生毕业论文以及将来从事科研工作打基础。支撑人才培养规格中设计试验、数据分析要求的实现。 三、教学内容、教学方法和手段、学时分配 知识单元一：绪论（建议2学时） 知识点1：试验设计的概念、研究的内容和根本任务。 重点/难点：试验设计的研究的内容 掌握试验设计的概念，理解试验设计研究的内容和根本任务。 主要内容：试验设计的概念、研究的内容和根本任务。 教学方法和手段：讲授 知识点2：试验设计与分析在生物工程研究中的应用 重点/难点：试验设计与分析的发展概况 了解试验设计与分析在生物工程研究中的应用及发展概况，了解SAS、SPSS等常用的统计软件。 主要内容：试验设计与分析在生物工程研究中的应用与发展
试验设计习题及答案． 【西北农林科技大学试验设计与分析复习题】员海燕版 一、名词解释(15分) 1．重复：一个条件值的每一个实现。或因素某水平值的多次实现。 2．因素：试验中要考虑的可能会对试验结果产生影响的条件。常用大写字母表示。3．水平：因素所处的不同状态或数值。 4．处理：试验中各个因素的每一水平所形成的组合 5．响应：试验的结果称为响应；
??),x,?f(x y n1表示，其中响应函数：试验指标与因素之间的定量关系用模型 y?f(x, ,x)x,,x nn11的函数，称为响应函数。是因素的值6．正交表：是根据均衡分散的思想，运用组合数学理论在拉丁方和正交拉丁方的基础上构造的一种表格。 7．试验指标：衡量试验结果好坏的指标 8．随机误差：在试验中总存在一些不可控制的因素，它们的综合作用称为～ 9．交互作用：一般地说，如果一个因素对试验指标的影响与另一个因素所取的水平有关，就称这两个因素有交互作用。10．试验设计：是研究如何合理地安排试验，取得数据，然后进行综合的科学分析，从而达到尽快获得最优方案的目的。11．试验单元：在试验中能施以不同处理的材料单元。 12．拉丁方格：用拉丁字母排列起来的方格，要求每个字母不论在方格的行内还是列内都只出现一次。 13．综合平衡法：先对各项指标进行分析，找出其较优生产条件，然后将各项指标的较优生产条件综合平衡，找出兼顾各项指标都尽可能好的生产条件的方法。 14．综合评分法：是用评分的方法，将多个指标综合成单一的指标---得分，用每次试验的得分来代表试验的结果，用各
号试验的分数作为数据进行分析的方法。 15．信噪比：信号功率与噪声功率之比。 16．并列法：是由相同水平正交表构造水平数不同的正交表的一种方法。 17．拟水平法：是对水平数较少的因素虚拟一些水平使之能排在正交表的多水平列上 的一种方法。 18．直和法：是先把一部分因素和水平放在第一张正交表上进行试验，如果试验结果 达不到要求，再利用第一阶段试验结果提供的信息，在第二张正交表上安排下一 阶段的试验，最后再对两张正交表上的结果进行统一分析的方法。 19．直积法: 在某些试验设计中，试验因素常可分为几类，为了考察其中某两类因素 间的交互作用，常采用的把两类因素所用的两张正交表垂直叠在一起进行设计和 分析的一种方法。 20．稳健设计：为了减少质量波动,寻找使得质量波动达到最小的可控因素的水平组合 二、简答题(10分) 1．试验设计的基本原则是什么？ 答：一是重复，即一个条件值的每一个实现。作用是提高估计和检验的精度 二是随机化，是通过试验材料的随机分配及试验顺序的随机决定来实现的 三是区组化，也就是局部控制。 2．试验设计的基本流程是什么？ 1明确试验目的 2选择试验的指标，因素，水平 3设计试验方案 4实施试验 5对获得的数据进行分析和推断。 3．试验设计的相关分析有哪几种？ 一是相关系数，即用数理统计中的两个量之间的相关程度来分析的一种方法。 二是等级相关，是把数量标志和品质标志的具体体现用等级次序排序，再测定标志等级和标志等级相关程度的一种方法。有斯皮尔曼等级差相关系数和肯德尔一致相关系数） 4．为什么要进行方差分析？ 方差分析可检验有关因素对指标的影响是否显著，从而可确定要进行试验的因素； 另外，方差分析的观点认为，只需对显著因素选水平就行了，不显著的因素原则上可在试验范围内取任一水平，或由其它指标确定。 5．均匀设计表与正交表，拉丁方设计的关系 6．产品的三次设计是什么？ 产品的三次设计是系统设计，参数设计，容差设计。 三、(15分) 1．写出所有3阶拉丁方格，并指出其中的标准拉丁方格和正交拉丁方格