前言

第1章 绪论

1.1 农业科学试验的任务和要求

1.1.1 农业科学试验和田间试验

1.1.2 农业科学试验的任务和来源

1.1.3 农业科学试验的基本要求

1.2 试验误差及其控制

1.2.1 试验误差

1.2.2 试验误差的来源.

1.2.3 试验误差的控制

1.3 生物统计学与农业科学试验

1.3.1 部分生物统计学基本概念

1.3.2 生物统计学的形成与发展

1.3.3 生物统计学在农业科学试验中的作用和注意问题

第2章 试验的设计和实施

2.1 试验方案

2.1.1 试验方案的概念和类别

2.1.2 处理效应

2.1.3 试验方案的设计要点

2.2 试验设计原则

2.2.1 重复

2.2.2 随机排列

2.2.3 局部控制

2.3 小区技术

2.3.1 小区

2.3.2 区组和小区的排列

2.3.3 保护行

2.4 常用的试验设计

2.4.1 对比法设计

2.4.2 间比法设计

2.4.3 完全随机设计

2.4.4 随机区组设计

2.4.5 拉丁方设计

2.4.6 裂区设计

2.5 试验的实施

2.5.1 试验的计划

2.5.2 土地准备

2.5.3 种子准备

2.5.4 播种

2.5.5 试验管理

2.5.6 试验调查记载

2.5.7 收获与测产

2.6 田间抽样

2.6.1 样本单位和容量

2.6.2 样本单位配置

第3章 描述性统计

3.1 次数分布

3.1.1 次数分布表

3.1.2 次数分布图

3.1.3 其他常用统计图

3.2 平均数

3.2.1 算术平均数

3.2.2 总体平均数

3.2.3 几何平均数

3.2.4 中数和众数

3.2.5 调和平均数

3.3 变异数

3.3.1 极差

3.3.2 方差

3.3.3 标准差

3.3.4 变异系数

3.3.5 四分位距

第4章 概率分布

4.1 事件和概率

4.1.1 事件

4.1.2 事件之间的关系和运算

4.1.3 概率

4.1.4 概率计算法则

……

第5章 统计推断

第6章 X2检验

第7章 方差分析

第8章 单因素试验的统计分析

第9章 多因素试验的统计分析

第10章 直线回归与相关

第11章 多元线性回归与相关

第12章 非线性回归

主要参考文献

《试验设计与统计分析》主要内容简介：“试验设计与统计分析”又称“田间试验与统计分析”、“生物统计学与田间试验”等，是高等农林院校植物生产类专业（农学、植物保护、园艺、植物生物技术等）及其相关专业的专业基础课，主要讲授农业科学试验的设计、实施和试验结果的统计分析方法，为学习专业课程和从事农业科学研究、农业技术推广等工作奠定基础。本教材分为12章，系统地介绍农业科学试验的基本知识和生物统计学的基本概念、试验设计和实施的原则和方法、试验资料的整理和描述方法、统计推断的原理和方法、次数资料的统计分析方法、方差分析的原理和方法、常用试验设计的统计分析方法、多因素试验和多年多点试验的统计分析、直线回归和相关分析的原理和方法、多元线性回归和相关分析的原理和方法、非线性回归分析的原理和方法等。虽然多数院校已单独开设了概率论课程，但为了知识的系统性本教材仍保留了概率分布这一章。

《试验优化设计与统计分析》全书共分10章，包括试验资料的统计描述、理论分布与抽样分布、统计假设检验与参数估计、方差分析、回归与相关、试验设计基础、正交试验设计、均匀试验设计、回归试验设计、Excel在统计分析中的应用等内容。在系统介绍常用试验设计及其统计分析方法的同时，还重点介绍了试验优化设计方法在工业生产与工程技术中的实际应用，并列举了大量实例，做到理论联系实际，便于理解和自学。深入浅出，通俗易懂，可读性强。

《试验优化设计与统计分析》可作为轻工院校、农业院校、商学院、水产学院、粮食学院等高等院校的食品科学、食品工程、发酵工程、生物工程、食品质量与安全以及化工等专业教学用书，也可用作相关专业的成人教育教材，可供科研人员、工程技术人员、管理人员和试验工作者在学习和查阅时参考。试验优化设计是以数理统计为基础，对试验进行优化设计与统计分析的科学方法，是科技工作者必备的基本技能。

本书是为“试验设计与统计分析”课程配套的SAS上机操作类教程。全书包括12个单元。前8个单元为SAS应用的基础性练习，包括SAS基本操作、SAS试验设计、SAS数据整理、SAS统计绘图、SAS统计推断、单因子试验统计分析、多因子试验统计分析、回归试验统计分析8个专题，读者可按需要选取部分内容用作上机练习，培养利用SAS软件解决试验设计与数据处理问题的基本技能。后4个单元为SAS软件的高级统计实践，包括主分量分析、因子分析、聚类分析、判别分析4个专题，读者通过这4个单元的学习，可培养利用SAS软件解决多变量数据分析问题的基本技能。

本书主要面向农业院校园艺、农学、林科、动科、工科、生物科学等专业的本科生和研究生，所提供的试验统计方法亦适合其它高等院校“试验设计与统计分析”类课程的需要，也可为科研人员和生产技术人员在试验设计和数据处理方面提供帮助。

大多数科研活动是通过试验研究来定量探明问题中的因子效应、因果关系或相关关系的，一般涉及试验设计和统计分析两个基本过程。手工处理数据已难于完成设想的任务，尤其是多变量大规模样本的海量数据处理。鉴于SAS软件在数据处理方面的突出优势，借助SAS进行试验设计和统计分析是非常必要的。

SAS(Statistical Analysis System)是一款非常优秀的统计软件，由美国SAS软件研究所(SAS Institute)研制和发布。SAS具有强大完备的数据存取、数据管理、数据分析和数据展现功能，能有效解决试验设计、统计分析、规划决策、质量控制、经济计量、金融财务等方面的数据处理问题，广泛应用于大学教育、科学研究、产品研发、企业生产、行政管理、经济管理等领域。目前，SAS被公认为数据处理方面的标准软件，它与SPSS、BMDP并称为国际上最有影响的三大统计软件。

SAS采用多窗口集成操作环境，每个窗口均配置标题栏、菜单栏、工具条和注释栏，根据需要还配置列表框、滚动条、选项框等控件，布局美观易用。用SAS进行数据处理时，既可采用菜单驱动方式，又可采用程序驱动方式。采用菜单驱动方式处理数据操作虽较为简单，容易使用户掌握SAS的用法，但操作过程需要较多的选项步骤，在统计原理不太清楚时仍难免造成数据分析错误。另外，菜单驱动方式处理数据未包含SAS的许多统计方法，因而其应用有一定的局限性。相比之下，采用程序驱动方式处理数据的方法具有较强的建模能力和适应性，能灵活用于复杂多样背景下的试验数据处理，对于解决各种实际问题更加有效。再者，SAS程序仅有数据步(DATA STEP)和过程步(PROC STEP)两种类型，两种程序的格式结构基本相同且用法较简单，几个语句就能实现丰富的统计功能，而且程序驱动方式处理数据囊括了SAS的全部统计方法。

本书是为“试验设计与统计分析”课程教材配套的上机练习指导书。全书共分12个单元，每个单元又按问题类型划分出若干节。每个单元的练习对象均以实例展开，以问题、试验、数据、程序、结果、分析的基本架构由浅入深陈述，对于较难的问题还介绍了数学模型和统计方法。掌握这些内容后，读者还可以通过举一反三实现更为复杂的统计分析。

本书前8个单元为SAS应用的基础性练习。第1单元为SAS基本操作，主要使读者熟悉SAS软件和它的基本操作，进而为后续单元的试验设计和统计分析做好准备；第2单元为SAS试验设计，主要使读者掌握试验的主要设计方法，并为后续单元的试验分析做好准备；第3单元为SAS数据整理，主要使读者掌握试验数据的格式整理和数据表管理，并为后续单元中试验分析的SAS编程做好准备；第4单元为SAS统计绘图，主要使读者掌握SAS统计数据的展现方法；第5单元为SAS统计推断，主要使读者掌握参数估计及假设检验的概念和方法；第6单元为单因子试验统计分析，主要使读者掌握单因子试验的因果分析方法；第7单元为多因子试验统计分析，主要使读者掌握多因子试验的因果分析方法；第8单元为回归试验统计分析，主要使读者掌握变量间相关关系的分析方法；后4个单元为SAS应用的高级统计实践。第9单元为主分量分析，主要使读者掌握变量集的化简技术和问题的综合评价技术；第10单元为因子分析，主要使读者掌握问题的潜在因子分析技术；第11单元为聚类分析，主要使读者掌握研究对象的数值分类技术；第12单元为判别分析，主要使读者掌握研究对象的判别分类技术。

本书自2000年起先后在山西农业大学园艺学院“生物统计学”(后改名为“试验设计与统计分析”)、工学院“试验设计与多元分析”的实验课上使用，课程对象既有本科生又有研究生。本书历经10余届的教学应用和多次大的修改、增删和调整，从最初的仅服务于课程教学到现在的教学与科研兼顾，其凝聚了很多学生的学习经验和编著者的教学科研体会。

本书具有由浅入深、系统性强、层次分明、实例丰富、适合自学、易学易懂、不需较强计算机基础等特点，旨在使读者通过“模仿"para" label-module="para">

限于编著者水平，教材中一定存在不妥之处，恳切希望广大读者批评指正。