第2章 常用的试验设计讲解
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课件-第2章 试验荷载与加载方法
10000kN大型多功能试验机系统（同济大学建筑结构试验室）
第2章 试验荷载与加载方法
思考：液压加载系统的不足 荷载不能循环，不可动
第2章 试验荷载与加载方法
2.5.3 电液伺服液压系统
电液伺服加载设备是目前最先进的加载设备。 电液伺服技术可较为精确控制试件变形和作用外力，产 生真实的试验状态。可用以模拟各种振动荷载，特别是地 震、海浪等荷载对结构物的影响。 适用于进行结构抗震研究的伪静力试验、拟动力试验和 地震模拟振动台试验。
水管
标尺 防水胶布 侧向挡板 试件
用水作均布荷载的试验 优点 缺点
从标尺的水深就可知道荷载值的大小，卸载也方便 全部承载面被水掩盖，不利于布置仪表和观测。结构较大变 形时，水存在不均匀性。
第2章 试验荷载与加载方法
2.2.2 杠杆加载方法
重物作集中荷载试验时，常采用杠杆原理将荷载值放大，如 下图所示。
液压加载器：
液压千斤顶
电动泵
27
第2章 试验荷载与加载方法
2.5.1 液压加载系统
液压加载系统组成： 油泵 油管系统 千斤顶加载控制台 加载架 试验台
液压系统加载装置
1-油泵；2-油管；3-横梁；4-立柱；5-台座； 6-千斤顶；7-试件；8-支墩；9-测力计
第2章 试验荷载与加载方法
杠杆加法
1-试件；2-重物；3-支座；4-支墩；5-荷载盘；6-分配梁支座； 7-分配梁；8-加载支点；9-杠杆；10-荷载支架；11-杠杆平衡重
第2章 试验荷载与加载方法
2.2.2 杠杆加载方法
现场试验，杠杆反力支点可用重物、桩基础、墙洞或反弯梁 等支承。
墙洞支承
重物支承
反弯梁支承
桩支承
第2章 土木工程结构试验设计 ppt课件
第二章 土木工程结构试验设计
2.1 土木工程结构试验的一般过程 2.2 土木工程结构试验的试件设计 2.3 试验荷载方案设计 2.4 结构试验观测方案设计 2.5 结构试验与材料力学性能的关系 2.6 试验大纲及其他文件
PPT课件
1
• 讨论： • 1、结构试验包括哪些主要环节？ • 2、结构试验设计的定义为？ • 3、生产性试验的试件数目的确定原则是什么？ • 4、采用什么方法确定多因素科研试验的试件参数？ • 5、简述模型设计中主要的相似要求。 • 6、确定相似条件的方法有哪两种，试对比分析。 • 7、试列出不考虑自重荷载的静力试验模型的相似条件。 • 8、阐述结构试验荷载的分类。 • 9、何谓结构试验的加载制度。 • 10、简述试验测点选择与布置的原则。
不少工厂在配比配方、工艺操作条件等方面，用0.618 法解决了优选问题，从而提高了质量，增加了产量，降低了 消耗，取得了很好的经济效益。例如，粮食加工通过优选加 工工艺，一般可以提高出米率1～3。
PPT课件
23
2.因子设计法
因子是对试验研究内容有影响的发生着变化的因素， 因子数则为可变化因素的个数，水平即为因子可改变的 试验档次，水平数则为档次数。
PPT课件
20
1.优选设计法
③第三次试验点：比较两次试验结果，如果第二点比第一点 好，则去掉1618克以上的部分；如果第一点较好，则去掉 1382克以下部分。假定试验结果第二点较好，那么去掉1618 克以上的部分，在留下部分找出第二点的对称点做第三次试 验． 第三点=1618-1382+1000=1236（克）。图下图
因子设计法 均匀设计法
PPT课件
16
1.优选设计法
针对不同的试验内容，利用数学原理合理地安排试验 点，用步步逼近，层层选优的方式以求迅速找到最佳试验 点的试验方法叫优选法。
2.1 土木工程结构试验的一般过程 2.2 土木工程结构试验的试件设计 2.3 试验荷载方案设计 2.4 结构试验观测方案设计 2.5 结构试验与材料力学性能的关系 2.6 试验大纲及其他文件
PPT课件
1
• 讨论： • 1、结构试验包括哪些主要环节？ • 2、结构试验设计的定义为？ • 3、生产性试验的试件数目的确定原则是什么？ • 4、采用什么方法确定多因素科研试验的试件参数？ • 5、简述模型设计中主要的相似要求。 • 6、确定相似条件的方法有哪两种，试对比分析。 • 7、试列出不考虑自重荷载的静力试验模型的相似条件。 • 8、阐述结构试验荷载的分类。 • 9、何谓结构试验的加载制度。 • 10、简述试验测点选择与布置的原则。
不少工厂在配比配方、工艺操作条件等方面，用0.618 法解决了优选问题，从而提高了质量，增加了产量，降低了 消耗，取得了很好的经济效益。例如，粮食加工通过优选加 工工艺，一般可以提高出米率1～3。
PPT课件
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2.因子设计法
因子是对试验研究内容有影响的发生着变化的因素， 因子数则为可变化因素的个数，水平即为因子可改变的 试验档次，水平数则为档次数。
PPT课件
20
1.优选设计法
③第三次试验点：比较两次试验结果，如果第二点比第一点 好，则去掉1618克以上的部分；如果第一点较好，则去掉 1382克以下部分。假定试验结果第二点较好，那么去掉1618 克以上的部分，在留下部分找出第二点的对称点做第三次试 验． 第三点=1618-1382+1000=1236（克）。图下图
因子设计法 均匀设计法
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16
1.优选设计法
针对不同的试验内容，利用数学原理合理地安排试验 点，用步步逼近，层层选优的方式以求迅速找到最佳试验 点的试验方法叫优选法。
计算机网络实验 第2章 数据链路层实验
采用总线型或星形拓扑。由于以太网是基于共享总线的广播类型的网络，
所以当网络中有两个或两个以上站点同时发送数据时将引起冲突，因此以 太网使用CSMA/CD协议作为媒体控制协议解决冲突问题。
CSMA/CD协议的基本原理是：站点发送数据前先监听信道，信道 空闲时发送数据；在发送数据过程中持续监听信道，如果监听到冲 突信号则立即停止发送数据；同时发送强化冲突信号，以使网络中 正在发送数据的其它站点能够监听到冲突。
PPP帧格式如图所示
2．PPPoE
PPP协议不适于广播类型的以太网和另外一些多点访问类型的网络，于是 产生了PPPoE（Point-to-Point Protocol over Ethernet）。它为使用桥接以太 网的用户提供了一种宽带接入手段，同时还能提供方便的接入控制和计费。 每个接入用户均建立一个独一无二的PPP会话。会话建立前PPPoE必须通过 发现协议获取远端访问集中器的MAC地址。
第2章 数据链路层实验
实验三： 集线器与交换机的对比试验
3.1
背景知识
1．冲突域与广播域 冲突域：共享信道的传输机制决定了在网络中只能有一个站点发送数据 。如果两个或两个以上站点同时发送数据将发生冲突。虽然以太网在 MAC层采用CSMA/CD协议有效地降低了冲突的可能性，但是由于传播时 延的存在以及多个站点同时监听到信道空闲等情况的存在，冲突仍会发生 。所谓冲突域是指在该域内某一时刻只能有一个站点发送数据，如果两个 站点同时发送数据会引起冲突，则这两个站点处于同一个冲突域内。 广播域：以太网是广播网络，采用共享信道的传输机制来传输数据。在 以太网中，一个站点向所有站点发送数据的传输过程称为广播，这一过程 中传输的数据帧称为广播帧。在以太网中，能够接收到任意站点发送的广 播帧的所有站点的集合称为一个广播域。
常用试验设计
根据研究目的和研究问题 选择适合的受试者。
将受试者随机分配到不同 的处理顺序组。
按照随机分配的处理顺序 对受试者进行实验处理。
收集实验数据，并进行统 计分析，以评估处理顺序 对实验结果的影响。
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常用试验设计
contents
目录
• 完全随机设计 • 随机区组设计 • 拉丁方设计 • 正交设计 • 交叉设计
01 完全随机设计
定义
完全随机设计是一种试验设计方法， 其中每个试验单位被随机分配到不同 的处理组，且每个试验单位被选中的 概率相等。
在完全随机设计中，试验单位之间没 有差异，仅处理组之间存在差异，因 此可以比较不同处理组之间的效果。
分析数据
对观测值进行分析，计算各因 素对试验结果的影响程度，并 得出结论。
04 正交设计
定义
正交试验设计是一种通过合理安排试验因素和水平，以最小 试验次数获得最优试验结果的方法。
它利用正交表来安排多因素、多水平的试验，通过控制试验 因素和水平，减少试验次数，提高试验效率。
适用范围
适用于多因素、多水平的试验设计，特别是当试验因素和水平数量较大时。
适用范围
适用于样本量较小、试验单位之间差 异较小的试验，例如农业、医学、生 物学等领域的研究。
当试验单位之间存在较大差异时，完 全随机设计可能会导致误差增大，此 时需要考虑其他试验设计方法。
实施步骤
选择试验单位和样本量
选择适合研究的试验单位，如动 物、植物、人等，并确定样本量。
随机化分组
将试验单位随机分配到不同的处 理组，确保每个处理组中的试验 单位数量相等。
实施步骤
排列拉丁方阵
建筑结构试验课件第2章试验荷载与加载方法
件就位灵活性差，螺丝受损后修复困难。
箱式试验台座：
♦ 特点：承载力高、刚度大、台座空间利用率高，但
安装和移动设备困难。
第二章荷载与加载
2.10 荷载支承设备和试验台座
试验台座
❖ 抗侧力试验台座
❖ ♦ 作用：通过拉压千斤顶或电液伺服加载系
统对试件施加模拟地震作用的低周反复荷载，
进行拟动力和拟静力试验。
❖ 2.3.5地震模拟振动台
第二章荷载与加载
2.3 液压加载
❖ 2.3.5地震模拟振动台
美国MTS公司三向六
自由度维模拟地震振
动台，
❖ 台面尺寸4m×4m，
❖ 最大试件质量25t。
❖
第二章荷载与加载
2.4 惯性力加载
❖ 利用运动物体质量的惯性施加动力荷载
❖ 冲击力加载法
❖
1、初位移加载法
第二章荷载与加载
❖ ♦ 平衡重式
❖ ♦ 压桩作为地锚
❖ ♦ 成对试验加载
❖ 2.10.3
第二章荷载与加载
2.10 荷载支承设备和试验台座
❖ 2.10.3
第二章荷载与加载
现场试验的荷载装置
第2章 试验荷载与加载方法
思考题：
❖ 1、简述重力加载法的特点。
❖ 2、如何避免重力加载法中的拱效应？
❖ 3、液压加载器有哪几种？
2.10 荷载支承设备和试验台座
荷载支承机构
❖ 水平反力架
❖ 2.10.2
第二章荷载与加载
2.10 荷载支承设备和试验台座
❖ 2.10.3
❖
❖
❖
试验台座
抗弯大梁式台座和空间桁架式台座：
♦ 适用于中小型构件试验，跨度短、荷载小；
箱式试验台座：
♦ 特点：承载力高、刚度大、台座空间利用率高，但
安装和移动设备困难。
第二章荷载与加载
2.10 荷载支承设备和试验台座
试验台座
❖ 抗侧力试验台座
❖ ♦ 作用：通过拉压千斤顶或电液伺服加载系
统对试件施加模拟地震作用的低周反复荷载，
进行拟动力和拟静力试验。
❖ 2.3.5地震模拟振动台
第二章荷载与加载
2.3 液压加载
❖ 2.3.5地震模拟振动台
美国MTS公司三向六
自由度维模拟地震振
动台，
❖ 台面尺寸4m×4m，
❖ 最大试件质量25t。
❖
第二章荷载与加载
2.4 惯性力加载
❖ 利用运动物体质量的惯性施加动力荷载
❖ 冲击力加载法
❖
1、初位移加载法
第二章荷载与加载
❖ ♦ 平衡重式
❖ ♦ 压桩作为地锚
❖ ♦ 成对试验加载
❖ 2.10.3
第二章荷载与加载
2.10 荷载支承设备和试验台座
❖ 2.10.3
第二章荷载与加载
现场试验的荷载装置
第2章 试验荷载与加载方法
思考题：
❖ 1、简述重力加载法的特点。
❖ 2、如何避免重力加载法中的拱效应？
❖ 3、液压加载器有哪几种？
2.10 荷载支承设备和试验台座
荷载支承机构
❖ 水平反力架
❖ 2.10.2
第二章荷载与加载
2.10 荷载支承设备和试验台座
❖ 2.10.3
❖
❖
❖
试验台座
抗弯大梁式台座和空间桁架式台座：
♦ 适用于中小型构件试验，跨度短、荷载小；
第2章 试验数据的表图表示
表格法的不足
从表格中不能给出所有的函数关系； 从表格中不易看出变量变化时函数的变化 规律，而只能大致估计出函数是递增的、 递减的或是周期性变化的等等。
2.2 图示法
2.2 图示法
试验数据图示法就是将试验数据用图形表 示出来，它能用更加直观和形象的形式， 将复杂的试验数据表现出来。通过数据图， 可以直观地看出试验数据变化的特征和规 律。它的优点在于形象直观，便于比较， 容易看出数据中的极值点、转折点、周期 性、变化率以及其它特性。试验结果的图 示法还可为后一步数学模型的建立提供依 据。
4.圆形图
它可以表示总体中各组成部分所占的比例。 圆形图只适合于包含一个数据系列的情况， 它在需要重点突出某个重要项时十分有用。 将饼图的总面积看成100%，按各项的的构 成比将圆面积分成若干份，每3.6°圆心角 所对应的面积为1%，以扇形面积的大小来 分别表示各项的比例。 图例
5.XY(散点图)
2mm 1 My (mm / y) 2y y
（2）坐标轴的分度应与试验数据的有效数字位数相匹配，即坐标读数的 有效数字位数与实验数据的位数相同； （3）推荐坐标轴的比例常数M＝（1、2、5）³10± n （n为正整数）， 而3、6、7、8等的比例常数绝不可用；
（4）纵横坐标之间的比例不一定取得一致，应根据具体情况选择，使曲 线的坡度介于30°～60°之间
2.2 图示法
图表是数字值的可视化表示。用于试验数 据处理的图形种类很多，EXCEL根据图形 的形状可以分为线图、柱形图、条形图、 饼图、环形图、散点图、直方图、面积图、 圆环图、雷达图、气泡图、曲面图等等。 图形的选择取决于试验数据的性质。 图表向导 举例
2.2.1 EXCEL常用图表类型介绍
课件-第2章-试验荷载与加载方法
1
3
2
4重
5
物 堆
1-试 件
放 2-重
1
集物
杠杆加载法
6 中 3-支 1-试件；2-重物；3-支座；
荷座
2 5
载 4-支 试墩
验
4-支墩；5-荷载盘；6-分 配梁支座；
7-分配梁；8-加载支点；
2.5 液压加载法
目前结构试验中最常用的加载方法； 可适用于静、动载试验，吨位可大、可小； 优点：利用油压使液压千斤顶产生较大的荷载，试验 操作安全方便。
作用在结构物上的几种动荷载
对于研究结构在各种荷载下的动力反应，需通过专门的 激振设备再现各种实际动荷载。2-1b—2-1d。
作用在结构物上的几种动荷载
动力反应主要指振幅、频率、加速度、动应力。
第2章 试验荷载与加载方法
2.1 试验荷载概论
伪静力试验 对结构施加反复循环荷载的方法，近似模拟地震作用，获 得结构的非弹性荷载-变形特性。。
试验荷载的加载方法有很多，一般都通过加载设备产生，加 载设备有许多种类，有重物、液压、气压、机械和电液伺服 加载系统以及与它们相匹配的各种试验装置等。
思考：我们实验室有哪些加载设备？它们属于什么加载系统
第2章 试验荷载与加载方法
2.2 重物加载法
重物加载是利用物体本身的重量施加在结构上作为荷载。 试验室内可采用的重物有专门制作的标准铸铁砝码、混凝 土立方试块、水箱等； 现场试验可以就地取材如砖、砂、石、袋装水泥等建筑材 料，或废构件、钢锭等。
电液伺服阀是电液伺服加载 系统中的核心元件，它直接 安装于液压作动器上。
电信号指令
液压油输出量
第2章 试验荷载与加载方法
（3）控制系统
液压控制器 控制液压源的启动和关闭
第2章--试验数据的表图表示
数据资料是表格的主要部分，应根据表头按一定的规律排 列
表外附加通常放在表格的下方，主要是一些不便列在表内 的内容，如指标注释、资料来源、不变的试验数据等
注意事项 ：
（1） 表格设计应该简明合理、层次清晰，以便于 阅读和使用；
（2） 数据表的表头要列出变量的名称、符号和单 位；
（3） 要注意有效数字位数； （4） 试验数据较大或较小时，要用科学记数法来
2.2 图示法
图表是数字值的可视化表示。用于试验数 据处理的图形种类很多，EXCEL根据图形 的形状可以分为线图、柱形图、条形图、 饼图、环形图、散点图、直方图、面积图、 圆环图、雷达图、气泡图、曲面图等等。 图形的选择取决于试验数据的性质。
图表向导 举例
2.2.1 EXCEL常用图表类型介绍
1.柱形图
公式(函数式)：借助于数学方法将实验数据按一 定函数形式整理成方程，即数学模型。
2.1 列表法
将试验数据列成表格，便于随时检查结果是否正 确合理，及时发现问题，利于计算和分析误差， 并在必要时对数据随时查对。通过列表法可有助 于找出有关实验因素之间的规律性，得出定量的 结论或经验公式等。列表法是图示法和公式法的 基础，是工程技术人员经常使用的一种方法。列 表法常分为: ➢ 记录表 ➢ 结果表示表
中反映出关于研究结果的完整概念。 例如：
说明：
三部分组成：表名、表头、数据资料 必要时，在表格的下方加上表外附加
表名应放在表的上方，主要用于说明表的主要内容，为了 引用的方便，还应包含表号
表头通常放在第一行，也可以放在第一列，也可称为行标 题或列标题，它主要是表示所研究问题的类别名称和指标 名称
每个数据标志相关的可能误差量。 所谓趋势线，是用图形的方式显示数据的预测趋
表外附加通常放在表格的下方，主要是一些不便列在表内 的内容，如指标注释、资料来源、不变的试验数据等
注意事项 ：
（1） 表格设计应该简明合理、层次清晰，以便于 阅读和使用；
（2） 数据表的表头要列出变量的名称、符号和单 位；
（3） 要注意有效数字位数； （4） 试验数据较大或较小时，要用科学记数法来
2.2 图示法
图表是数字值的可视化表示。用于试验数 据处理的图形种类很多，EXCEL根据图形 的形状可以分为线图、柱形图、条形图、 饼图、环形图、散点图、直方图、面积图、 圆环图、雷达图、气泡图、曲面图等等。 图形的选择取决于试验数据的性质。
图表向导 举例
2.2.1 EXCEL常用图表类型介绍
1.柱形图
公式(函数式)：借助于数学方法将实验数据按一 定函数形式整理成方程，即数学模型。
2.1 列表法
将试验数据列成表格，便于随时检查结果是否正 确合理，及时发现问题，利于计算和分析误差， 并在必要时对数据随时查对。通过列表法可有助 于找出有关实验因素之间的规律性，得出定量的 结论或经验公式等。列表法是图示法和公式法的 基础，是工程技术人员经常使用的一种方法。列 表法常分为: ➢ 记录表 ➢ 结果表示表
中反映出关于研究结果的完整概念。 例如：
说明：
三部分组成：表名、表头、数据资料 必要时，在表格的下方加上表外附加
表名应放在表的上方，主要用于说明表的主要内容，为了 引用的方便，还应包含表号
表头通常放在第一行，也可以放在第一列，也可称为行标 题或列标题，它主要是表示所研究问题的类别名称和指标 名称
每个数据标志相关的可能误差量。 所谓趋势线，是用图形的方式显示数据的预测趋
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(3)综合性试验：也是一种多因素试验，试验中 各因素的各水平不构成平衡的处理组合，而是将 若干因素的某些水平结合在一起形成少数的几个 处理组合。
【例如】 研究 A1、A2、A3、 A4、 A5 不同品种 的产量表现。
【例如】 研究不同品种在不同氮肥施用量下的 产量表现： 品种： A1、A2、A3 施氮等级： B1、B2 该试验就会有六种水平组合（处理）：
综合性试验，目的在于探讨一系列供试因素某 些处理组合的综合作用。而不在于检测因素的单独 作用和相互作用。
综合性试验一般是在对起主导作用的因素和互 作大致心中有数，或已经积累相当经验时进行的， 多采用大区试验，一年或多年，一点或多点试验。
例如：选择一种或几种适合当地条件的综合性丰产 技术作为试验处理与当地常规技术作比较，从中先 出较优的综合性处理。
四、农业试验的方式
田间试验 实验室试验 盆栽试验 温室试验 利用人工气候室进行的试验等
&2.2田间试验的特点和要求
1、田间试验的概念 凡是在田间生产条件下对农作物品种和栽
培技术等进行的科学试验都称为田间试 验 (field experiment)。
2 、田间试验的任务
在大田自然环境条件下研究新的品种和新的 生产技术，客观的评定具有各种优良特性的品种 及其适应区域，正确的鉴定最有效的增产技术措 施及其适应范围，使科研的成果能够合理地应用 和推广，发挥其在农业生产上的作用。
A1B1、A1B2、 A2B1、A2B2、 A3B1、A3B2
在单因素试中，每一个水平就是一个处理。
在多因素试验中，每一 个水平组合(处理组合） 是一个处理。
单、复因子试验作用区别:
单因子试验，解决该因子水平间的比较问题。 复因子试验不仅要了解各个因子自身水平间的
比较问题，还要了解因子之间的相互作用问题， 找出最有效的措施，且精度较高的优点。
例：辽宁省山楂协作组历时2年的“成龄山楂树综合 管理措施及其效应的研究”，试验的技术措施7项+ 对照（略）。
二、试验单元(experimental unit)
试验单元：提供一个处理所用的具有随机误差 的一个观察值的独立单位或施加处理的材料单 位，称为一个试验单元（或小区）。
课本 P5 三、试验效应(effect)
则在每亩施氮10kg的基础上增施5kg的 效应即为450－350＝100kg/亩。
p5 实例:某豆科植物2×2复因子试验，施用氮（N）、磷（P） 的4种处理组合试验结果的假定数据，以说明各种效应。
N1(不施N肥)； N2(施N肥)；p1(不施P肥)； P2(施P肥)；
水平 N1
N2
P1 10
16
试验Ⅰ P2 18
243 21
8
N2-N1 6 简单 6 效应 6 主效应
0,0/2=0
无互作
水平 N1 N2
P1 10
16
试验Ⅱ P2 18
以考察的各种条件，简称为因素或因子。通常用 大写字母A、B、C等来表示。
3.水平(level) 因素内的不同状态或者数量等级称为水平。 因子是抽象的，水平是具体的。一个因子
具有2个以上的水平才构成因素。
4.处理(treatment)
试验处理：指事先设计好的实施在试验单位上的 一种具体措施或试验中的具体比较项目叫做处 理。
互作(interaction) ：两个因素简单效应间的 平均差异称为交互作用效应，简称互作。
或某些因子综合起来的平均效果（以小区为 单位）与有关因子单独作用的平均效果之和的 差数。
互作反映因子间相互影响的大小。
课本 P5
【例如】对某水稻品种进行施肥试验， 每亩施氮10kg，亩产量为350kg， 每亩施氮15kg，亩产量为450kg。
实例：
例１. 三种药剂的防治害虫试验（Ａ１、Ａ２、A3）， 目的是比较三种药剂的防治效果有否不同。
例２. 两种喷雾方法的比较试验（Ｂ１、Ｂ２）,目的是比 较两方法的效果有否不同。
5.试验按因素多少分类
(1)单因子试验：只包含一个因子的试验叫单因 子试验。
(2)复因子试验：包含两个以上的因子的试验叫 复因子试验。
3.
试验的复杂性; 试验的地区性; 试验的周期长，具有季节性; 存在试验误差;
4.田间试验的要求
（1）试验的目的要明确 （2）试验条件要有代表性 （3）试验结果要能够重复 （4）试验的结果要正确
保证一定准确度和精确度
准确度(accuracy): 指试验中某一性状的观察 值与其相应真值(true value)的接近程度。
试验效应：试验因素对试验指标所起的增加或减少的 作用称为试验效应。
简单效应：在同一因素内两种水平间试验指标的相差 属简单效应。 或在某因素同一水平上，另一因素不同水平对试验指 标的影响，即是特殊水平组合间的差数，称简单效应。
主效应(main effect) ：一个因素内各简单效应的 平均数称为主要效应，简称主效。
第二章 常用的试验设计
农业科学研究方法分两大类： 调查研究法与试验研究法。 两者可在田间进行，或结合生产
进行，也可在室内进行。
试验设计内容
&2.1 农业试验的内容、任务、方式 &2.2 田间试验的特点和要求 &2.3 科学试验常用术语 &2.4 试验设计三原则 &2.5 试验误差来源及控制 &2.6 常用试验设计 &2.7 试验方案及实验步骤
&2.1 农业试验的内容、任务、方式
一、农业试验 是为了提高农业生产力而进行的一种
自觉的，有计划的科学研究实践。
二、农业试验的内容
品种比较试验 栽培措施比较试验 适应性试验 病虫害防治措施比较试验 品种与管理相结合的试验
三、农业试验的任务
解决农业生产中需要解决的问题 解决农业科学问题
精确度(precision): 指试验中同一性状重复 观察值彼此接近程度，即试验误差的大小，它 是可以估计的。
&2.3 科学试验常见术语
一、 试验指标、因素、水平、处理 1. 试验指标(experimental index)
衡量试验处理效果的指示性状称为试验指标或指标。
2.试验因素(factor) 指试验中对试验指标有影响，在试验中需要加
【例如】 研究 A1、A2、A3、 A4、 A5 不同品种 的产量表现。
【例如】 研究不同品种在不同氮肥施用量下的 产量表现： 品种： A1、A2、A3 施氮等级： B1、B2 该试验就会有六种水平组合（处理）：
综合性试验，目的在于探讨一系列供试因素某 些处理组合的综合作用。而不在于检测因素的单独 作用和相互作用。
综合性试验一般是在对起主导作用的因素和互 作大致心中有数，或已经积累相当经验时进行的， 多采用大区试验，一年或多年，一点或多点试验。
例如：选择一种或几种适合当地条件的综合性丰产 技术作为试验处理与当地常规技术作比较，从中先 出较优的综合性处理。
四、农业试验的方式
田间试验 实验室试验 盆栽试验 温室试验 利用人工气候室进行的试验等
&2.2田间试验的特点和要求
1、田间试验的概念 凡是在田间生产条件下对农作物品种和栽
培技术等进行的科学试验都称为田间试 验 (field experiment)。
2 、田间试验的任务
在大田自然环境条件下研究新的品种和新的 生产技术，客观的评定具有各种优良特性的品种 及其适应区域，正确的鉴定最有效的增产技术措 施及其适应范围，使科研的成果能够合理地应用 和推广，发挥其在农业生产上的作用。
A1B1、A1B2、 A2B1、A2B2、 A3B1、A3B2
在单因素试中，每一个水平就是一个处理。
在多因素试验中，每一 个水平组合(处理组合） 是一个处理。
单、复因子试验作用区别:
单因子试验，解决该因子水平间的比较问题。 复因子试验不仅要了解各个因子自身水平间的
比较问题，还要了解因子之间的相互作用问题， 找出最有效的措施，且精度较高的优点。
例：辽宁省山楂协作组历时2年的“成龄山楂树综合 管理措施及其效应的研究”，试验的技术措施7项+ 对照（略）。
二、试验单元(experimental unit)
试验单元：提供一个处理所用的具有随机误差 的一个观察值的独立单位或施加处理的材料单 位，称为一个试验单元（或小区）。
课本 P5 三、试验效应(effect)
则在每亩施氮10kg的基础上增施5kg的 效应即为450－350＝100kg/亩。
p5 实例:某豆科植物2×2复因子试验，施用氮（N）、磷（P） 的4种处理组合试验结果的假定数据，以说明各种效应。
N1(不施N肥)； N2(施N肥)；p1(不施P肥)； P2(施P肥)；
水平 N1
N2
P1 10
16
试验Ⅰ P2 18
243 21
8
N2-N1 6 简单 6 效应 6 主效应
0,0/2=0
无互作
水平 N1 N2
P1 10
16
试验Ⅱ P2 18
以考察的各种条件，简称为因素或因子。通常用 大写字母A、B、C等来表示。
3.水平(level) 因素内的不同状态或者数量等级称为水平。 因子是抽象的，水平是具体的。一个因子
具有2个以上的水平才构成因素。
4.处理(treatment)
试验处理：指事先设计好的实施在试验单位上的 一种具体措施或试验中的具体比较项目叫做处 理。
互作(interaction) ：两个因素简单效应间的 平均差异称为交互作用效应，简称互作。
或某些因子综合起来的平均效果（以小区为 单位）与有关因子单独作用的平均效果之和的 差数。
互作反映因子间相互影响的大小。
课本 P5
【例如】对某水稻品种进行施肥试验， 每亩施氮10kg，亩产量为350kg， 每亩施氮15kg，亩产量为450kg。
实例：
例１. 三种药剂的防治害虫试验（Ａ１、Ａ２、A3）， 目的是比较三种药剂的防治效果有否不同。
例２. 两种喷雾方法的比较试验（Ｂ１、Ｂ２）,目的是比 较两方法的效果有否不同。
5.试验按因素多少分类
(1)单因子试验：只包含一个因子的试验叫单因 子试验。
(2)复因子试验：包含两个以上的因子的试验叫 复因子试验。
3.
试验的复杂性; 试验的地区性; 试验的周期长，具有季节性; 存在试验误差;
4.田间试验的要求
（1）试验的目的要明确 （2）试验条件要有代表性 （3）试验结果要能够重复 （4）试验的结果要正确
保证一定准确度和精确度
准确度(accuracy): 指试验中某一性状的观察 值与其相应真值(true value)的接近程度。
试验效应：试验因素对试验指标所起的增加或减少的 作用称为试验效应。
简单效应：在同一因素内两种水平间试验指标的相差 属简单效应。 或在某因素同一水平上，另一因素不同水平对试验指 标的影响，即是特殊水平组合间的差数，称简单效应。
主效应(main effect) ：一个因素内各简单效应的 平均数称为主要效应，简称主效。
第二章 常用的试验设计
农业科学研究方法分两大类： 调查研究法与试验研究法。 两者可在田间进行，或结合生产
进行，也可在室内进行。
试验设计内容
&2.1 农业试验的内容、任务、方式 &2.2 田间试验的特点和要求 &2.3 科学试验常用术语 &2.4 试验设计三原则 &2.5 试验误差来源及控制 &2.6 常用试验设计 &2.7 试验方案及实验步骤
&2.1 农业试验的内容、任务、方式
一、农业试验 是为了提高农业生产力而进行的一种
自觉的，有计划的科学研究实践。
二、农业试验的内容
品种比较试验 栽培措施比较试验 适应性试验 病虫害防治措施比较试验 品种与管理相结合的试验
三、农业试验的任务
解决农业生产中需要解决的问题 解决农业科学问题
精确度(precision): 指试验中同一性状重复 观察值彼此接近程度，即试验误差的大小，它 是可以估计的。
&2.3 科学试验常见术语
一、 试验指标、因素、水平、处理 1. 试验指标(experimental index)
衡量试验处理效果的指示性状称为试验指标或指标。
2.试验因素(factor) 指试验中对试验指标有影响，在试验中需要加