食品试验设计与分析
(大学试卷)食品试验设计与统计分析卷B及答
食品试验设计与统计分析课程考试卷B适用专业：考试日期：试卷所需时间：120分钟试卷总分： 100分注意：请将答案全部写在答题纸上．．．．．．．．．．．．．．．，试卷同答题纸一起上交．．．．．．．．．．． 一、填空题：（共6小题，每空1分，共10分）1.已知2~(,)Y N ，则Y 在区间[ 1.96, 1.96m s m s -+]的概率为。
2.当秩次距K=，方差分析进行多重比较时，q 检验法＝SSR 法＝LSD 法。
3.方差分析中常用的变量转换方法有 、 和。
4.采用正交表安排的试验，具有和的两大特点。
5.设计是只考虑试验点在试验范围内均匀散布的一种试验设计方法。
6.对于混料设计{ p,d},单形格子混料设计的试验次数至少为，单形重心混料设计的试验次数至少为。
二、是非题（共10题，每题1分，共10分）1.描述样本的特征数叫参数。
（ ）2.调和平均数是变量倒数的算术平均数的反倒数。
（）3.X 是样本平均数抽样总体的标准差，不是标准误差。
（ ）4.对于同一组资料，99%的置信区间一定比95%的置信区间大。
( )5.混料回归设计中只有单形格子混料设计和单形重心混料设计两种。
（）6.一个显著的相关或回归不一定说明X 和Y 的关系必为线性。
（ ）7.试验因素的任一水平就是一个处理。
（ ）8.对多个样本平均数仍可采用t 检验法进行两两独立比较。
（ ） 9.均匀试验的结果分析可以采用极差分析法和回归分析法。
( )10.如果所要考察的因素将正交表的各列全部占满，正交设计时就必须要考虑安排重复试验；如果正交设计时留有空列，在不考虑交互作用的前提下，空列可以安排在任意位置列。
( )三、单项选择题：（共10小题，每题2分，共20分 ）1.下列不属于描述统计问题的是。
A.根据样本信息对总体进行推断B.了解数据分布的特征C.分析感兴趣的总体特征D.利用图表或其他数据汇总工具分析数据 2. 一组数据中出现频数最多的变量称为。
《食品试验设计与统计分析》教学大纲
《食品试验设计与统计分析》教学大纲课程编号：2200054学时：32学分：2授课学院：农业与生物工程学院适用专业：食品科学与工程教材：王钦德，杨坚主编. 食品试验设计与统计分析(第一版).中国农业大学出版社，2003主要参考资料：1.李云雁，胡传荣.试验设计与数据处理.化学工业出版社，20052.明道绪.生物统计附试验设计(第三版).中国农业出版社，20023.袁志发，周静芋主编.试验设计与分析.高等教育出版社，2000一．课程的性质、目的及任务本课程的性质是专业选修课。
食品质量保持、贮藏方法、货架寿命、营养价值，安全性和经济特性的研究及卫生标准的制定等都离不开调查和试验，都必须通过试验设计与统计分析获得可靠的数据。
试验设计是以数理统计为理论基础，对科学研究中拟通过试验解决的具体问题提出科学而合理的试验方案，指导和保证试验环节的正确实施，力求以最经济的试验投入获得尽可能多的数据信息，然后用科学的统计方法进行数据处理，得出可靠的结论，从而进一步指导生产以及科研工作。
食品试验设计与统计分析是试验设计在食品科学领域的具体应用，为食品科学工作者所必备的专业知识。
学习本课程的主要目的是让学生掌握试验设计的基本原理和方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生能够独立设计试验和实施试验，正确制定试验方案，并能对试验结果进行正确的统计处理，培养学生成为具有一定试验设计水平的高级专业人才。
针对食品数据的特点，巧妙地选用恰当高效的统计分析方法，解决实践中遇到的问题，得到可靠的结果和科学的结论。
二.教学基本要求了解基本原理；熟练掌握所介绍的几种试验设计方法，能独立进行试验设计；熟练掌握所介绍的几种数理统计方法，能独立地对试验结果进行合理的统计分析；掌握常用数据处理软件的使用。
通过学习本课程，应具备以下能力：(1)能够熟练运用数理统计分析方法对试验结果进行简单处理分析；(2)能够利用统计假设测验的理论和方法解决实际问题；(3)能够运用方差分析的基本知识处理实践中的问题；(4)能够建立两个变量间的简单回归方程，并运用统计方法进行显著性检验，利用回归方程进行预测和控制；(5)能够熟练应用正交试验设计原理与方法处理科研与生产实际问题；(6)基本掌握常用的试验设计方法，具有一定分析问题和解决问题的能力，能够独立设计试验和实施试验，并能对试验结果进行正确的统计处理。
第1章 食品试验设计与统计分析
方差分析 试验设计
随机化原则
第一章 绪论
2 食品科学试验的特点与要求
2.1 我国食品工业的发展概况
我国营养失调和营养不良问题，大力发展农畜产品 小作坊、小厂房、初级加工阶段 食品产业在国际上是一个大产业，我国排在第三 许多国家都将食品政策纳入国家政策考虑
第一章 绪论
2 食品科学试验的特点与要求
2.2 食品科学试验的特点与要求
食品试验设计与统计分析
东北农业大学 食品学院 侯俊财 2008.9.1
目
第一章 绪论 第二章 数据资料的整理与特征数
录
第八章 非参数统计 第九章 试验设计基础与抽样方法
第三章 理论分布与抽样分布 第四章 统计假设检验
第五章 方差分析 第六章 直线回归与相关 第七章 多元线性回归和相关
第十章 随机区组试验设计及统计分析 第十一章 正交试验设计
广ห้องสมุดไป่ตู้：试验研究的课题设计，指整个试验计划的拟定。
试验设计定义
狭义：指试验单位的选取、重复数目的确定、试验单位 的分组和试验处理的安排。 广义：指整个调查计划的制定。
调查设计定义
狭义：指抽样方法的选取，抽样 单位、抽样数目的确定等内容。
第一章 绪论
1试验设计与统计分析概述
1.1试验设计与统计分析食品科学研究中的应用
明确了统计学的大数法则
进行了大样本推断的尝试 建立最小二乘法 发现高斯分布
高登的贡献 近代描述统计学阶 段 K.泊松分布
初创生物统计学 对统计学的贡献（变异,相关法,回归） 变异数据的处理 分布曲线的选配 卡方检验的提出 回归与相关的发展
第一章 绪论
1.2 试验设计与统计分析学发展概况
学生t检验 相关系数的概率误差 哥赛特的t检验 与小样本思想 无限总体概率估算表 平均误差与标准误差的计算方法 泊松分布应用的样本误差 现代推断统 计学阶段 为小样本理论建立了基础 通用方法论 假设无限总体 费雪的统计理 论与方法 抽样分布 发明了一些列 的试验设计包 括混杂设计和 不完全区组设 计等。
食品试验设计与统计分析基础 总结
总体：根据研究目的确定的研究对象的全体个体：总体中的一个研究单位样本：总体的一部分样本容量（含量）：样本中所包含的个体数目随机抽取（样本）：总体中的每一个个体都有同等的机会被抽取组成样本统计分析的特点：通过样本来推断总体是统计分析的基本特点；有很大的可靠性但有一定的错误率这是统计分析的又一特点。
准确性：也叫准确度，指在调查或试验中某一试验指标或性状的观测值与其真值接近的程度提高准确性：设某一试验指标或性状的真值为μ，观测值为 x，若x与μ相差的绝对值|x －μ|小，则观测值x的准确性高；反之则低。
精确性：也叫精确度，指调查或试验中同一试验指标或性状的重复观测值彼此接近的程度提高精确性：若观测值彼此接近，即任意二个观测值xi 、xj相差的绝对值|xi －xj|小，则观测值精确性高；反之则低。
正确性：调查或试验的准确性、精确性的合称。
准确性和精确性的关系：由于真值μ常常不知道，所以准确性不易度量，但利用统计方法可度量精确性。
随机误差：也叫抽样误差，这是由于许多无法控制的内在和外在的偶然因素所造成。
系统误差：也叫片面误差，这是由于供试对象的品种、成熟度、病程等不同；食品配料种类、品质、数量等相差较大；测量的仪器不准、标准试剂未经校正，以及观测、记载、抄录、计算中的错误所引起。
计数资料：由计数法得到的数据，是一种非连续变量资料计量资料：由测量或度量所得的数据，也是一种连续变量资料，通常用长度、重量、体积等单位表示资料的种类：1.连续性资料：对每个观测单位使用仪器或试剂等量测手段来测定其某项指标的数值大小而得到的资料。
2.间断性资料：用计数得到的数据资料。
3.分类资料：可自然或人为地分为两个或多个不同类别的资料。
资料的种类联系：根据研究的目的和统计方法要求进行处理，发现其规律性，为进一步分析奠定基础，同时一种类型资料也可转化成另一种资料。
连续性资料整理的步骤：①全距：样本资料中最大观察值与最小观察值的差。
食品保鲜试验设计实验报告
食品保鲜试验设计实验报告1. 实验目的本实验旨在探究不同保鲜方式对食品保质期的影响，以寻找最佳的保鲜方式。
2. 实验材料和设备- 鸡蛋- 新鲜牛奶- 面包- 空气密封袋- 保鲜膜- 冰箱- 实验室温度计3. 实验步骤3.1 实验组设置1. 将鸡蛋分成三组，每组十个。
2. 第一组的鸡蛋放置在常温环境下，作为对照组。
3. 第二组的鸡蛋放入保鲜膜包裹后放置在常温环境下。
4. 第三组的鸡蛋放入空气密封袋后放入冰箱内。
3.2 记录观察数据1. 开始实验后，每天记录每组鸡蛋的状态，包括硬度、外观、气味等因素。
2. 每天检查一次各组鸡蛋的变化，并记录数据。
3.3 实验周期与观察时间在实验开始后的连续两周内，每天记录一次数据。
4. 实验数据日期对照组（常温）保鲜膜组（常温）空气密封袋组（冰箱）:: :: :: ::Day 1 硬度：正常外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常Day 2 硬度：正常外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常Day 3 硬度：正常外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常Day 4 硬度：正常外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常Day 5 硬度：变软外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常Day 6 硬度：变软外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常Day 7 硬度：变软外观：正常气味：正常硬度：正常外观：正常气味：正常硬度：稍软外观：正常气味：正常Day 8 硬度：变软外观：正常气味：正常硬度：稍软外观：正常气味：正常硬度：稍软外观：正常气味：正常Day 9 硬度：变软外观：正常气味：正常硬度：稍软外观：正常气味：正常硬度：稍软外观：正常气味：正常Day 10 硬度：变软外观：正常气味：正常硬度：稍软外观：正常气味：正常硬度：软外观：正常气味：正常Day 11 硬度：变软外观：正常气味：正常硬度：软外观：正常气味：正常硬度：软外观：正常气味：正常Day 12 硬度：变软外观：正常气味：正常硬度：软外观：正常气味：正常硬度：软外观：正常气味：正常Day 13 硬度：变软外观：正常气味：正常硬度：软外观：正常气味：正常硬度：软外观：正常气味：正常Day 14 硬度：变软外观：正常气味：正常硬度：软外观：正常气味：正常硬度：变软外观：正常气味：正常5. 结果分析凭借实验数据，可以得出以下结论：- 对照组的鸡蛋在两周内出现了明显的软化现象，表明鸡蛋的保质期受到了环境条件的影响。
对《食品试验设计与统计分析》教学的体会
试验设计与统计分析在食品科学研究中的作用
判别分析
根据已知分类的数据建立判别函数，对未知 分类的数据进行预测和分类。
03
试验设计与统计分析关系
试验设计对统计分析影响
试验设计确定数据收集方式和样本量，直接影响 统计分析的准确性和可靠性。
合理的试验设计可以减少误差，提高统计分析的 精度和效率。
试验设计确定的因素和水平，为统计分析提供了 依据和解释。
加强数据分析和解读
运用适当的统计分析方法对数据进行分析和解读，挖掘数据背后的信 息，为食品科学研究提供有力支持。
强化交叉学科合作
加强与其他相关学科的交流和合作，共同推动食品科学研究的发展。
关注新技术新方法
关注新技术、新方法在试验设计和统计分析中的应用，及时将其引入 食品科学研究中，提高研究的质量和效率。
食品中包含多种成分，其相互作 用和影响难以预测，增加了研究 的难度。
消费者需求多样性
消费者对食品的需求和偏好日益 多样化，要求食品科学研究更加 精细化和个性化。
食品安全与营养问
题
食品安全和营养问题一直是公众 关注的焦点，对食品科学研究提 出了更高的要求。
试验设计与统计分析发展趋势
多因素试验设计
未来试验设计将更加注重多因素、多水平的 试验，以更全面地了解食品成分和加工条件 对食品品质的影响。
因素干扰的情况。
析因设计
研究多个处理因素对试验结果的 影响及其交互作用，适用于处理 因素较多且需要全面考察各因素
及其交互作用的情况。
试验设计在食品科学中应用
配方优化
感官评价
通过试验设计确定最佳原料配比和工艺参 数，优化产品配方和加工工艺，提高产品 质量和降低成本。
运用试验设计原理和方法设计和实施感官 评价试验，对食品感官属性进行客观、准 确的评价。
食品试验设计与统计分析课程设计
食品试验设计与统计分析课程设计一、引言作为食品科学与工程专业学生，我们需要学习食品试验设计与统计分析课程。
本课程的重点在于通过理论和实践的学习，使学生能够掌握食品试验的设计方法和统计分析技能，为日后从事食品生产、检验和研究工作提供有力的支持。
本文将围绕着“同时存在两个冠心病因素对吃芝士蛋糕和不吃芝士蛋糕人群的血管扩张反应的影响”这一主题，展开食品试验设计和统计分析的全过程。
二、实验目的通过食品试验的方法，探究芝士蛋糕与血管扩张反应之间的关系，进一步了解芝士蛋糕在冠心病预防中的作用。
三、实验设计1. 实验对象本次试验共选取80名参与者（40名男性和40名女性），在满足以下条件的基础上进行筛选：•年龄在40-60岁之间，无其他疾病影响；•听取了实验的详细说明并同意参加实验；•禁止任何芝士蛋糕的相关饮食或任何有可能影响血管扩张的饮食或药物。
2. 实验设备•有氧运动自行车；•血压计；•通过超音频仪器（C2-2探头）测量径线，进行血管内皮反应的终末阻力。
3. 实验过程1.筛选人员后，将参与者随机分为两组：芝士蛋糕组和普通蛋糕组。
2.每组参与者吃一块相同重量的蛋糕，并进行约30分钟的休息。
3.对所有参与者进行基础血压检测。
4.将参与者坐在有氧运动自行车上，进行120s恢复期。
5.在每次恢复的5-6分钟内，通过超音频测量血管径线反应和心跳率变化，并记录相关数据。
6.重复这一过程两次，总共进行三次实验。
4. 数据处理1.计算每个参与者的平均值。
2.对数据进行方差分析（ANOVA）和T检验，比较两种不同蛋糕组的数据是否具有显著性差异。
3.应用SPSS软件统计方差分析结果。
4.通过修正后的Bonferroni方法进行处理，并报告主要的分析结果。
四、预期结果通过以上实验设计和数据分析，我们期望能够得出以下结论：1.芝士蛋糕组和普通蛋糕组之间，在试验前后的心率变化和血管扩张反应上置信度的差异是否充分显著；2.研究发现两个冠心病因素同时存在与吃芝士蛋糕或不吃芝士蛋糕等因素的相互作用，以及冠心病的预防效果如何。
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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
独性和连贯性，每一节和每一段也都各为一个单元，一节的开始，应该有一个主题段，一
段的开始应该有一个主题句。③规范学位论文格式包括三大部分前置部分，包括封面、版
权申明页、中文摘要和关键词、英文摘要和关键词、目录等;主体部分，包括引言、正文、
结论、参考文献等;结尾部分，包括致谢、学位论文原创性声明和使用授权说明以及相关检
索等。
3.科技论文摘要应包括哪些内容。
答：<1> 阐明该项研究工作的基本目的和范围。
<2> 描述所使用的方法。
<3> 总结研究成果。
<4> 阐明基本结论。
4.正交实验设计的目的
答：①能在所有试验方案中均匀地挑选出代表性强的少数试验方案；
②通过对这些少数试验方案的试验结果进行统计分析，可以推出优化方案，而且得到的优
化方案往往不包含在这些少数试验方案中；
③对试验结果做进一步分析，可以得到试验结果以外的更多信息。例如，各试验因素对试
验结果的影响趋势等信息；
④总而言之，采用正交试验设计进行部分实施，能以较少的试验次数和较少的人力、物力，
获得较全面的科学信息。
5.在应用随机区组试验设计方法时，应注意以下几点：
答：
①随机区组设计法可运用于多因素试验，但不是任何多因素试验都是用本法设计为最佳；
②关于随机区组设计的区组（重复）数的确定；
③在进行随机区组试验设计时，各区组内的随机排列应独立进行，即各区组应分别进行1
次随机排列，不能所有区组都采用同一随机顺序。
6.极差分析注意事项：
答：①在生产实践中，对于主要的影响因素，一定要选优水平，而对于次要因素，要综合
考虑生产效率、成本、劳动条件等因素来选取优水平。
②极差分析所找到的优化工艺条件并不一定在所实施的正交试验方案中。为考察优化条件
的再现性，应追加验证性试验，进一步判断所找到的生产工艺条件是否最优。
③由极差分析得出的优化工艺条件，只有在试验所考察的范围内有意义。超出了试验范围，
情况有可能发生变化。
④在试验研究中，有时通过一轮试验不一定能选出优化条件，特别是缺乏有关资料的情况
下，往往需要探索多次，这时要充分利用因素与指标趋势图，确定下一步试验的研究方向。
⑤极差分析的各项计算都可以在表中直接进行。于是，试验方案设计与结果分析融于一表，
使试验设计形成了一个统一的整体，简明、直观且便于分析。
⑥极差分析中，应计算空列的R值，以判断各因素影响的可靠性。
四、计算
1.分别在10个食品厂各自测定了大米饴糖和玉米饴糖的还原糖含量，结果见下表，试比较
两种饴糖的还原糖含量有无显著差异？
品种 厂家号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
大米 39.0 37.5 36.9 38.1 37.9 38.5 37.0 38.0 37.5
38.
0
玉米 35.0 35.5 36.0 35.5 37.0 35.5 37.0 36.5 35.8 35.5
解：
2.11只60日龄的雄鼠在喂养减肥食品前后之体重数据见下表（单位：g）：检验雄鼠在喂
养减肥食品前后体重差异是否显著？
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
喂养前 25.7 24.4 21.1 25.2 26.4 23.8 21.5 22.9 23.1 25.1 29.5
喂养后 22.5 23.2 20.6 23.4 25.4 20.4 20.6 21.9 22.6 23.5 24.3
解：
3.某工厂生产的保健饮料中游离氨基酸含量(mg/100ml)在正常情况下服 从正态分布
N(200,252)。某生产日抽测了6个样品，得数据如下：205，170，185，210，230，190。试
问这一天生产的产品游离氨基酸含量的总方差是否正常？
解：
4.某人研究了两种浸提条件下山楂中可溶性固形物的浸提率，实验结果见下表。试问这两种
浸提条件下山楂可溶性固形物提取率有无显著差异（α=0.05）。
浸提条件 可溶性固形物提取率（%）
条件一 42.5 41.3 43.7 41.0 41.8 44.0
条件二 47.6 48.2 46.3 47.9 46.0 49.0
解：
5.在长沙市某超市抽取了A、B、C、D、E、F、G、H 8个品种（K=8）的液态牛奶，由张三、
李四和王五等3个人分别测定其三聚氰胺含量，以3个人的重复测量划分区组，8个品牌中
三聚氰胺含量（mg/Kg）测定结果列于下表，试做方差分析。
品种 区组
I II III
A 10.9 9.1 12.2
B 10.8 12.3 14.0
C 11.1 12.5 10.5
D 9.1 10.7 10.1
E 11.8 13.9 16.8
F 10.1 10.6 11.8
G 10.0 11.5 14.1
H 9.3 10.4 14.4
解：