田间试验设计与统计实验指导书.docx
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田间试验设计与统计实验指导书
《田间试验设计与统计》
实验指导书
前言
二十一世纪是信息技术时代，存储、整理和分析处理数据是一件极重要的工作。
对数据的分析大都是基于基本的统计方法进行，国内外学者编制了许多统计软件包，其中SAS和SPSS系统是国际上公认的统计软件，在全球范围内被各行各业广泛采用，Excel具有一定的统计功能，且易于得到该软件。
为了让植物生产类各专业的学生了解Excel的统计功能，特编写本教材。
《田间试验设计与统计实验》是为配合农学（含烟化方向）、药用植物、农安、植保、园艺等专业《田间试验设计与统计》课程课堂教学的有关理论、方法而编写的，根据教学计划的学时安排，结合《田间试验设计与统计》教学内容，共安排了5个实验项目，项目包括：
实验一、用EXCEL计算描述性统计数，实验二、用EXCEL进行成组和成对数据的t检验，实验三、用EXCEL实现完全随机与随机区组设计，实验四、用EXCEL实现方差分析，实验五、用EXCEL做直线相关回归分析。
通过实验，让同学们了解运用Excel处理试验资料的步骤和方法，加深对本课程统计分析方法的理解，全面提高本课程的教学质量。
目前，国内尚无可供参考的《田间试验设计与统计实验》教材，加上编者的水平有限，尽管编者多次修改，但错误和疏漏之处在所难免，望使用本教材的师生、读者给与批评指正。
编者
2007年8月
目录
1、实验一用EXCEL实现完全随机与随机区组设计···················································1
2、实验二用EXCEL计算描述性统计数·····································································3
3、实验三用EXCEL进行成组和成对数据的t检验···················································5
4、实验四用EXCEL实现方差分析············································································7
5、实验五用EXCEL做直线相关回归分析·································································9
6、实验报告基本内容要求····························································································11
7、实验报告格式···········································································································12
实验一用EXCEL实现完全随机与随机区组设计
实验学时：
2学时
实验类型：
验证
实验要求：
必修
一、实验目的
1、复习巩固完全随机设计、随机区组设计等设计的随机化方法与步骤，
2、熟练掌握EXCEL随机函数RANDBETWEEN（）的使用和产生N个元素随即排列的方法。
二、实验内容
1、EXCEL中“数据分析”模块的加载方法。
2、EXCEL数据分析模块中“随机函数RANDBETWEEN（）”项的调用方法。
3、EXCEL数据分析模块中“随机函数RANDBETWEEN（）”数据输入方法。
4、完全随机设计、随机区组设计的随机化分析及其结果应用。
三、实验原理、方法和手段
EXCEL是具有数据分析模块的软件，有“随机函数RANDBETWEEN（）”的功能模块，RANDBETWEEN（a,b）产生从a到b之间的一个随机数，即生成[a,b]区间上整数的均匀分布，可用于产生给定条件的随机数。
四、实验组织运行要求
本实验采用集中授课形式，教师首先对实验目的、实验内容加以讲解和演示，然后要求学生独立操作计算机对给定处理数k和重复数n进行“完全随机”和“随机区组”处理排列随机化，并根据随机化结果画出处理的田间排列。
五、实验条件
1、硬件设备：
计算机、打印机
2、软件：
windows、EXCEL等
3、文献资料：
《田间试验设计与统计实验》
六、实验步骤
1、完全随机设计：
其实质是生成一个1-36（n*k）的随机排列。
在单元格C1中键入“N=”→在单元格D1中键入36→在单元格B3中键入公式“=RANDBETWEEN（1,$D$1）”后点击Enter键→选定单元格B3→让鼠标指针在B3单元格右下角处小心移动，只鼠标形状变成实线小十字形（不是空心十字），按下左键并向下拖动至B75（大于36的一个任意值）处松开→顺序记录随机编号，忽略重复出现的编号→抄录一个完整的排列即可。
2、随即区组设计：
其实质是生成三个1-12（k）的随机排列。
在单元格C1中键入“N=”→在单元格D1中键入12→在单元格B3中键入公式“=RANDBETWEEN（1,$D$1）”后点击Enter键→选定单元格B3→让鼠标指针在B3单元格右下角处小心移动，只鼠标形状变成实线小十字形（不是空心十字），按下左键并向下拖动至B26（大于12的一个任意值）处松开→顺序记录随机编号，忽略重复出现的编号→抄录一个完整的排列→按F9即可产生下一批随机编号→顺序记录随机编号，忽略重复出现的编号→抄录第二个完整的排列→按F9即可产生第三批随机编号→顺序记录随机编号，忽略重复出现的编号→抄录第三个完整的排列
七、思考题
1、完全随机设计：
k=7，n=3，绘出随机化结果示意图。
2、随机区组设计：
k=10，n=3，绘出随机化结果示意图。
八、实验报告
学生实验前应预习，实验过程中应作好实验记录，实验完成后，每名学生根据实验结果，写出实验报告。
实验报告包括：
项目名称、实验目的、实验要求、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验内容、实验数据及实验总结等内容，详细内容见贵州大学实验报告格式。
实验二用EXCEL计算描述性统计数
实验学时：
2学时
实验类型：
验证
实验要求：
必修
一、实验目的
1、复习巩固平均数、变异书的概念、公式及计算方法，
2、熟练掌握EXCEL数据分析模块中“描述统计”工具的使用方法与技能。
二、实验内容
1、EXCEL中“数据分析”模块的加载方法。
2、EXCEL数据分析模块中“描述统计”项的调用方法。
3、EXCEL数据分析模块中“描述统计”数据选定方法。
4、数据的“描述统计”分析及结果解释。
三、实验原理、方法和手段
EXCEL是具有数据分析模块的软件，有进行“描述统计”的功能模块，可用于数据的描述统计与分析。
四、实验组织运行要求
本实验采用集中授课形式，教师首先对实验目的、实验内容加以讲解和演示，然后要求学生独立操作计算机对给定数据进行描述性统计数的计算，并对数据计算结果加以说明。
五、实验条件
1、硬件设备：
计算机、打印机
2、软件：
windows、EXCEL等
3、文献资料：
《田间试验设计与统计实验》
六、实验步骤
在同一行连续输入各个变量的名称→在名称下方输入数据→打开“工具”菜单→点击“数据分析”选项→选择“描述统计”→点击“确定”按钮→选定包括数据名称在内的数据区域（本例B1:
C10）→选中“标志位于第一行”按钮→选中“输出区域”复选按钮→点击“输出区域”框内→选定显示计算结果的第一个单元格（本例A12）→选中“汇总统计”复选按钮→点击“确定”按钮。
七、思考题
计算下表数据的描述性统计数，并对数据计算结果加以解释。
NO
x
y
1
261
417
2
142
500
3
58
4
142
473
5
275
25
6
299
385
7
142
364
8
343
443
9
198
537
八、实验报告
学生实验前应预习，实验过程中应作好实验记录，实验完成后，每名学生根据实验结果，写出实验报告。
实验报告包括：
项目名称、实验目的、实验要求、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验内容、实验数据及实验总结等内容，详细内容见贵州大学实验报告格式。
实验三用EXCEL进行成组和成对数据的t检验
实验学时：
2学时
实验类型：
验证
实验要求：
必修
一、实验目的
1、巩固成组资料的t测验及其区间估计的方法与步骤，
2、巩固成对资料的t测验及其区间估计的方法与步骤，
3、熟练掌握EXCEL中“数据分析”模块有关工具的使用方法与技能，
4、熟练掌握EXCEL中计算区间下限和上限的方法。
二、实验内容
1、EXCEL中“数据分析”模块的加载方法。
2、EXCEL数据分析模块中“t检验：
平均值的成对二样本分析”或“t检验：
双样本等方差假设”项的调用方法。
3、EXCEL数据分析模块中“t检验：
平均值的成对二样本分析”或“t检验：
双样本等方差假设”数据选定方法。
4、“t检验：
平均值的成对二样本分析”或“t检验：
双样本等方差假设”分析及结果解释。
三、实验原理、方法和手段
EXCEL是具有数据分析模块的软件，有进行“t检验：
平均值的成对二样本分析”和“t检验：
双样本等方差假设”的功能模块，可用于进行成组或成对数据的t检验统计与分析。
四、实验组织运行要求
本实验采用集中授课形式，教师首先对实验目的、实验内容加以讲解和演示，然后要求学生独立操作计算机对给定数据进行“t检验：
平均值的成对二样本分析”和“t检验：
双样本等方差假设”统计分析，并对数据分析结果加以说明。
五、实验条件
1、硬件设备：
计算机、打印机
2、软件：
windows、EXCEL等
3、文献资料：
《田间试验设计与统计实验》
六、实验步骤
在同一行连续输入两个处理的名称→在名称下方输入数据→打开“工具”菜单→点击“数据分析”选项→选择“t检验：
平均值的成对二样本分析”或“t检验：
双样本等方差假设”→点击“变量1的区域框”内→选定处理1及其数据区域→点击“变量2的区域框”内→选定处理2及其数据区域→选中“标志”复选框→点击“输出区域”单选按钮→点击“输出区域框”内→选定显示计算结果的第一个单元格→点击“确定”按钮→判读输出结果→区间估计→作结论。
七、思考题
下表数据来自配对设计，要求对下列数据作成组或成对t检验，并分析两种结果的异同，指出正确方法，并解释是为什么？
A
B（对照）
21
15
20
17
18
15
17
16
16
16
17
16
19
17
20
19
八、实验报告
学生实验前应预习，实验过程中应作好实验记录，实验完成后，每名学生根据实验结果，写出实验报告。
实验报告包括：
项目名称、实验目的、实验要求、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验内容、实验数据及实验总结等内容，详细内容见贵州大学实验报告格式。
实验四用EXCEL实现方差分析
实验学时：
2学时
实验类型：
验证
实验要求：
必修
一、实验目的
1、巩固完全随机设计资料、随机区组设计资料统计分析的方法和步骤，
2、熟练掌握EXCEL中“数据分析”模块有关工具的使用方法和技能，
3、熟练掌握EXCEL中计算
、SE与LSDa、LSRa的方法。
二、实验内容
1、EXCEL中“数据分析”模块的加载方法。
2、EXCEL数据分析模块中“单因素方差分析”或“无重复二因素方差分析”项的调用方法。
3、EXCEL数据分析模块中“单因素方差分析”或“无重复二因素方差分析”数据选定方法。
4、“单因素方差分析”或“无重复二因素方差分析”分析及结果解释。
三、实验原理、方法和手段
EXCEL是具有数据分析模块的软件，有进行“单因素方差分析”或“无重复二因素方差分析”的功能模块，可用于进行完全随机试验资料和随机区组设计资料数据的统计与分析。
四、实验组织运行要求
本实验采用集中授课形式，教师首先对实验目的、实验内容加以讲解和演示，然后要求学生独立操作计算机对给定数据进行“单因素方差分析”或“无重复二因素方差分析”统计分析，并对分析结果加以说明。
五、实验条件
1、硬件设备：
计算机、打印机
2、软件：
windows、EXCEL等
3、文献资料：
《田间试验设计与统计实验》
六、实验步骤
1、完全随机试验资料的方差分析：
在同一行连续输入处理名称→在处理名称下方输入各处理的数据→打开“数据分析”→选择“单因素方差分析”→选定处理名称及数据→选中“标志位于第一行”复选按钮→单击“输出区域”单选按钮→单击“输出区域框”内→选定显示计算结果的单元格→单击“确定”按钮→判读输出结果→计算LSDa或LSRa并进行多重比较→作结论。
2、随机区组试验资料的方差分析：
按处理（行）、区组（列）格式输入数据：
先输入区组名称→在同一行连续输入处理名称→在区组下方输入区组代号→在区组代号下方输入各处理的数据→打开“数据分析”→选择“无重复二因素方差分析”→选定区组及其代号、处理名称及数据→选中“标志”复选按钮→单击“输出区域”单选按钮→单击“输出区域框”内→选定显示计算结果的单元格→单击“确定”按钮→判读输出结果→计算LSDa或LSRa并进行多重比较→作结论。
七、思考题
1、对下表数据按单因素完全随机设计进行统计分析，并对分析结果加以说明。
A
B
C
D
1
164
166
176
175
2
160
163
170
190
3
160
165
178
187
4
163
173
173
183
2、对下表数据按单因素随机区组设计进行统计分析，并对分析结果加以说明。
区组
I
II
III
IIII
A
164
166
176
175
B
160
163
170
190
C
160
165
178
187
D
163
173
173
183
八、实验报告
学生实验前应预习，实验过程中应作好实验记录，实验完成后，每名学生根据实验结果，写出实验报告。
实验报告包括：
项目名称、实验目的、实验要求、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验内容、实验数据及实验总结等内容，详细内容见贵州大学实验报告格式。
实验五用EXCEL做直线相关回归分析
实验学时：
2学时
实验类型：
验证
实验要求：
必修
一、实验目的
1、巩固线性相关和回归分析的方法和步骤；
2、熟练掌握EXCEL中“数据分析”模块的“相关系数”、“回归分析”工具的使用方法和技能。
二、实验内容
1、EXCEL中“数据分析”模块的加载方法。
2、EXCEL数据分析模块中“相关系数”、“回归分析”项的调用方法。
3、EXCEL数据分析模块中“相关系数”、“回归分析”数据选定方法。
4、数据的相关、回归分析及结果解释。
三、实验原理、方法和手段
EXCEL是具有数据分析模块的软件，有进行“相关系数”、“回归分析”的功能模块，可用于进行两个变数资料的“相关系数”、“回归系数”计算。
四、实验组织运行要求
本实验采用集中授课形式，教师首先对实验目的、实验内容加以讲解和演示，然后要求学生独立操作计算机对给定数据资料进行“相关系数”、“回归系数”的统计分析，并对数据分析结果加以说明。
五、实验条件
1、硬件设备：
计算机、打印机
2、软件：
windows、EXCEL等
3、文献资料：
《田间试验设计与统计实验》
六、实验步骤
1、相关系数计算：
在同一行连续输入变量名称→在名称下方输入各变量的数据→打开“工具”菜单→打开“数据分析”选项→选择“相关系数”选项→单击“确定”按钮→选定变量名称及其数据区域→选中“标志位于第一行”复选按钮→单击“输出区域”单选按钮→单击“输出区域框”内→选定显示计算结果的单元格→单击“确定”按钮→判读输出结果→显著性检验→作结论。
2、回归分析：
在同一行连续输入变量名称→在名称下方输入各变量的数据→打开“工具”菜单→打开“数据分析”选项→选择“回归”选项→单击“确定”按钮→选定Y变量名称及其数据区域→选定x变量名称及其数据区域→选中“标志”复选按钮→选定“残差（R）”、“标准残差（T）”、“线性拟合图（I）”复选框→单击“输出区域”单选按钮→单击“输出区域框”内→选定显示计算结果的单元格→单击“确定”按钮→判读输出结果→显著性检验→预测预报→作结论。
七、思考题
对下表数据做直线相关回归分析，并解释分析结果。
年份序号
温雨系数（x）
虫口密度（y）
1
1.58
180
2
9.98
28
3
9.42
25
4
1.25
117
5
0.30
165
6
2.41
175
7
11.01
40
8
1.85
160
9
6.04
120
10
5.92
80
八、实验报告
学生实验前应预习，实验过程中应作好实验记录，实验完成后，每名学生根据实验结果，写出实验报告。
实验报告包括：
项目名称、实验目的、实验要求、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验内容、实验数据及实验总结等内容，详细内容见贵州大学实验报告格式。
实验报告的基本内容及要求
实验报告包括预习、实验记录和实验总结这三个过程，这三个过程在一个实验报告中体现。
1、实验预习
在实验前每位同学都需要对本次实验进行认真的预习，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。
2、实验记录
学生开始实验时，应准备好记录本，将教师的讲解和实验中所做的每一步操作、观察到的结果及相关条件如实地记录下来。
记录完成后，交指导教师审核、签字。
3、实验总结
主要内容包括对实验数据、实验操作的问题、实验操作的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。
附件：
实验报告格式
×××大学实验报告
学院：
专业：
班级：
姓名
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
实验目的
实验要求
实验原理
实验仪器
实验步骤
实验内容
实验数据
实验总结
指导教师意见
签名：
年月日
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