應用氣象統(tǒng)計分析復習重點

1、-作者xxxx-日期xxxx應用氣象統(tǒng)計分析復習重點【精品文檔】第一章 緒論1.田間試驗就是在人為控制條件下進行試驗處理，使非研究條件對試驗的影響接近一致，突出主要研究內容，以差異對比法為基礎，觀測比較不同處理的反應和效果。田間試驗是在田間條件下,以作物生長發(fā)育的各種性狀、產(chǎn)量和品質等作指標，研究作物與環(huán)境之間關系的農(nóng)業(yè)科學試驗方法。2.盆栽、實驗室試驗與大田差異較大，試驗結果不能代表田間試驗結果，難以直接應用。多用于植物營養(yǎng)、土壤養(yǎng)分等機理性研究及探索性研究。3.田間試驗的任務:其基本任務是在大田條件下研究新品種、新產(chǎn)品、新技術、新方法或環(huán)境改變的影響效果,客觀地評定優(yōu)質高產(chǎn)品種及其適應區(qū)域

2、,評定新產(chǎn)品的增產(chǎn)效果及其對環(huán)境的反應,正確的評判最有效的增產(chǎn)技術措施及其適用范圍,使農(nóng)業(yè)科研成果合理地應用和推廣！1) 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)或提出新的問題；2) 科研工作者開展的田間試驗研究；3) 受其他地區(qū)或單位委托進行的田間試驗研究；4) 根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，農(nóng)業(yè)行政部門或科研主管部門下達的田間試驗項目。5、農(nóng)作物田間試驗的特點（1）田間試驗不破壞農(nóng)田土壤結構,不改變田間的氣候狀況，試驗條件符合生產(chǎn)實際，便于推廣應用。（2）試驗單元是一定面積的小區(qū)。（3）田間試驗中各種生長因子難以控制，試驗誤差大，只有通過周密的試驗設計和認真的試驗實施、嚴密的統(tǒng)計分析才能得出科學結論。（1）試驗目的要

3、明確（2）試驗條件要有代表性（3）試驗結果要可靠（4）試驗結果要有重演性1) 明確的目的性:突出重點，抓住關鍵2) 嚴密的可比性唯一差異原則:除了試驗處理不同外,其它一切試驗條件盡量保持一致。設置對照(CK)3) 試驗的高效性:適當減少因素,合理確定水平數(shù)及其級差來提高試驗效率。第二章 田間試驗設計及實施廣義是指整個課題（包括試驗方案的確定、小區(qū)技術、相應的資料收集整理和統(tǒng)計分析方法等的設計）的設計，狹義的講專指小區(qū)技術。試驗指標：在試驗中用來判斷試驗處理效果好壞的標準稱為試驗指標（簡稱指標），有定性指標和定量指標。試驗因素：對試驗指標有影響，在試驗中需加以考察的條件叫試驗因素，簡稱因素或因子

4、，否則稱非試驗因素或非試驗條件。 試驗處理：是指試驗因素的不同狀態(tài)或不同的數(shù)量級別，簡稱處理，也叫水平。處理組合：在單因素試驗時，處理和水平的概念是等價的，但在復因素試驗時，處理則是指各個因素水平的組合，叫處理組合。在完全實施的試驗中，處理組合數(shù)等于各因素水平數(shù)的乘積。試驗方案：是根據(jù)試驗目的和要求所擬定的進行比較的一組試驗處理的總稱。具體就是指試驗指標、試驗因素和處理、重復次數(shù)、對照以及設計方法的確定等等。1) 各類不同的試驗應采用不同的試驗設計 植物種類較多，栽培方法差異較大，試驗性質有所不同，因此各類不同的試驗應有不同的試驗設計。 2) 試驗設計應簡單化、小型化 在不影響試驗正確性的原則

5、下，應使試驗設計簡單化、小型化，但小型試驗必須是試驗材料一致性強，環(huán)境條件也應一致。3) 試驗設計應該突出試驗因子的試驗效果 除了試驗因素以外，應控制非試驗因素盡可能一致，才能使試驗因素的本質差異正確地反映出來，從而突出試驗因素個處理的試驗效果。4) 試驗結果便于統(tǒng)計分析 進行試驗設計時，就應該考慮到將來的試驗結果便于數(shù)理統(tǒng)計分析。因此應合理地運用小區(qū)的隨機排列、設置重復、局部控制試驗設計的基本原理，以便得出正確的試驗結果。4.在數(shù)量性差異的單因子處理設計中，中心處理的選定不是隨機的，通常選取預備試驗中較好的水平或是前人報道的較為適當?shù)乃阶鳛橹行奶幚?。處理間距要適當，不可過大或過小。重復原則

6、在試驗中，同名小區(qū)出現(xiàn)的次數(shù)稱為重復。重復的作用是：估計誤差和降低誤差。隨機原則隨機是指在一個重復區(qū)中的某一個處理究竟安排在哪一個小區(qū)，不能由試驗者的主觀意志決定，而完全是由機會決定的。隨機的作用是無偏估計誤差。局部控制局部控制就是分范圍、分地段的控制非試驗因素，使之對各處理的影響趨于最大程度的一致，也就是說通過對試驗小區(qū)的合理安排，把誤差控制在一個局部范圍內。 局部控制是用來排除規(guī)律性非試驗因子干擾的重要手段，其主要功能是降低誤差。6.試驗小區(qū):安排每一個處理所需用材料的基本單位成為一個試驗小區(qū)，簡稱小區(qū)。在一定范圍內，隨小區(qū)面積的增加，試驗誤差減小。一般情況下長方形尤其是狹長小區(qū)的誤差較方

7、形小區(qū)為小，長方形小區(qū)的長寬比一般在46：1為宜。小區(qū)的方向則是小區(qū)的長邊應與非試驗因素變化方向相平行。7.在確定小區(qū)面積時,必須考慮以下幾方面(1) 試驗種類(2) 作物類別(3) 試驗地土壤差異程度(4) 育種工作的不同階段(5) 試驗地面積和處理數(shù)(6) 試驗過程中的取樣需要(7) 邊際效應和生長競爭增加重復次數(shù)，有利于降低試驗誤差。并非重復次數(shù)越多越好：重復次數(shù)增加到一定程度，誤差的降低緩慢，由于整個試驗材料、試驗地的增加，難于保證各處理的各項管理操作以及觀察記載的一致，反而會引起誤差增加。一般，通常設置36次重復；采用單株小區(qū)時，重復次數(shù)應至少在4次以上。從統(tǒng)計學的角度看，重復次數(shù)以

8、試驗誤差的自由度不小于10為宜。9.設置對照的用途是l 作為衡量品種或處理優(yōu)劣的依據(jù)；l 估計和矯正土壤差異10.保護行的作用是：使試材不受偶然性因素的影響，如人、畜踐踏等。使試材在相對一致的生態(tài)環(huán)境中生長發(fā)育，防止邊際效應的影響。 11.設置保護行的方式有：(1) 試驗地四周設置；(2) 當區(qū)組分散布置時，在區(qū)組四周設置；(3) 在小區(qū)四周設置（特別是小區(qū)之間有能引起邊際效應的因素存在時）。保護行的種植數(shù)應本著經(jīng)濟有效的原則，既減少占地面積，又能起到保護作用。在試驗得到的觀察值中，除了含有處理的真實效應外，還包含有其他非試驗因素的干擾和影響，而使處理的真實效應不能完全反映出來，這種使觀察值偏

9、離試驗處理真值的影響稱試驗誤差，簡稱誤差。也可說是同一處理不同重復觀察值之間的差異。13.試驗誤差可分為兩類:系統(tǒng)誤差：由可以察覺或鑒別的原因造成的偏差。系統(tǒng)誤差是可以消除的。隨機誤差：試驗過程中,一些難以控制的偶然因素的影響造成的誤差。隨機誤差是無法消除的,但是可以設法降低。(1) 試驗地小區(qū)條件的差異(肥力梯度和斑塊狀)(2) 試驗材料固有的差異（種子、秧苗不一）(3) 試驗過程中農(nóng)事操作和管理措施的不一致所引起的差異(4) 偶然因素作用引起的差異（1）選擇同質一致的試驗材料（2）改進操作和管理技術，使之標準化（3）控制外界主要因素引起的差異(1) 完全隨機設計：遵循重復和隨機兩個原則。&

10、#216; 優(yōu)點：設計簡單，統(tǒng)計分析簡便；重復次數(shù)富有彈性，各處理的重復次數(shù)可以相等，也可以不等；應用了試驗設計的重復原則和隨機原則，可以使用方差分析對結果進行分析試驗中小區(qū)因意外造成缺失，可舍去小區(qū)進行方差分析。Ø 缺點：處理的分布沒有規(guī)律，不便于觀察記載；沒有應用局部控制的原則。適合非試驗條件較均勻一致，供試小區(qū)在20個左右的情況下使用，在盆栽、溫室、實驗室試驗應用較多。(2) 隨機區(qū)組設計將試驗地按土壤肥力程度（或按其它非試驗條件的趨向性差異）分為等于重復次數(shù)的區(qū)組，一個區(qū)組即一次重復。然后把每個區(qū)組再等分成等于處理數(shù)的小區(qū)，在每個區(qū)組內隨機排列各處理，即為隨機區(qū)組設計。優(yōu)點：

11、（1）設計上貫徹了三大原則，試驗精確度較高。（2）對試驗地的要求不苛刻，只要求區(qū)組內具同質性，因而適用范圍較廣。（3）對照僅以一個試驗處理出現(xiàn)，即每個區(qū)組內僅一個對照，因而大大減少了對照區(qū)。（4）單復因子試驗均可采用隨機區(qū)組設計，能分析出因子間的交互作用。（5）統(tǒng)計分析較易掌握，即使出現(xiàn)缺區(qū)情況，仍可用缺區(qū)估計進行分析。 缺點：（1）區(qū)組的容量較?。唬?）只能控制一個方向的土壤差異；（3）對區(qū)組內土壤肥力的均一性要求較高；（4）方差分析時，只能鑒別出區(qū)組之間的差異而分辨不出區(qū)組內的差異；（5）田間試驗布置、管理等較復雜，易引起錯亂。(3) 拉丁方設計優(yōu)點 夠控制來自兩個方向的條件(土壤)差異,

12、試驗的精確度較高。 區(qū)組內土壤肥力的均勻一致性要求不嚴,并能降低區(qū)組內的土壤差異,提高試驗的精確度。缺點 要求處理數(shù)必須等于縱橫兩個方向的區(qū)組數(shù),因此處理數(shù)不宜過多,一般為58個較好。 對試險地的要求較苛刻，要求整塊試驗地較均勻、平坦、方正。(4) 裂區(qū)設計裂區(qū)設計（如二裂式設計）是將一個因素作為主處理安排在主區(qū)，另一個因素作副處理安排在副區(qū)，副區(qū)是由主區(qū)分裂而成，故名裂區(qū)設計。裂區(qū)設計過程：將試驗地（或試驗材料）根據(jù)重復次數(shù)的多少劃分為等于重復數(shù)的區(qū)組 把某一試驗因子作為主處理，并根據(jù)主處理的多少，把每個區(qū)組劃分為等于主處理數(shù)的主區(qū)（整區(qū)），將主處理隨機地排列于各個主區(qū) 把另一個試驗因子作為

13、副處理，根據(jù)副處理的多少，把每一個主區(qū)劃分為等于副處理數(shù)的副區(qū)（裂區(qū)），將各個副處理隨機地排列于各個副區(qū)。特點 副區(qū)的試驗誤差比主區(qū)小,即副區(qū)的試驗精確度高,主區(qū)的低. 統(tǒng)計分析時,可以分別估計主區(qū)的試驗誤差和副區(qū)的試驗誤差 主處理位于主區(qū),副處理位于副區(qū).(5) 正交試驗設計利用正交表來安排多因子試驗和分析試驗結果，就叫正交試驗。正交表的基本特征:正交性、代表性17.犁地方向與小區(qū)長邊垂直 順序取樣法 典型取樣法從總體內選取一定數(shù)量有代表性的抽樣單位。 隨機取樣法總體內各單位有同等機會被抽?。缓唵坞S機抽樣法常用抽簽法和隨機數(shù)字法；(1) 要有代表性(2) 要有一定的重復(3) 盡可能定位觀測

14、(4) 對上次取樣點充分考慮第三章 統(tǒng)計資料的整理1.總體:具有相同性質或屬性的個體所組成的集合。樣本：從總體中抽取若干個個體的集合，是總體的一部分。2.數(shù)據(jù)按其性質分為：(1) 數(shù)量性狀資料（定量）(2) 質量性狀資料（定性）(3) 半定量（等級）資料3.氣象資料主要審查以下幾個方面 準確性：現(xiàn)有氣象數(shù)據(jù)真實反映客觀實際情況。 均一性：現(xiàn)有氣象數(shù)據(jù)其觀測條件是否一致，氣象數(shù)據(jù)序列變化是否真正反映了氣象要素或條件本身的變化。 代表性：審查所用氣象數(shù)據(jù)在觀測地理位置、觀測時間等有無代表性。 比較性：氣候要素具有明顯年、季、月變化，比較時要求資料的觀測時間尺度相同。4.審查依據(jù)和方法u 以大氣科學

15、及相關學科的基本原理和氣象觀測規(guī)范為依據(jù)，重點考慮ü 測定位置和周圍環(huán)境的變遷ü 觀測時間、次數(shù)和方法及儀器變化ü 統(tǒng)計方法的變更是否影響氣象數(shù)據(jù)的準確、均一、代表和比較性。u 審查的方法1）核對計算法核對和核算找出記錄、抄錄或初步整理計算的錯誤2）變化規(guī)律分析法根據(jù)大氣科學不同研究對象本身的變化規(guī)律判斷3）相關分析法根據(jù)大氣科學不同研究對象之間的關系判斷4）時空分布規(guī)律分析法A. 時間比審：審查同一地點某氣象要素不同時期變化是否穩(wěn)定。若存在顯著差異，則均一性遭到破壞。B. 地區(qū)比審：相鄰兩測站同一氣象要素同一時刻觀測值差值或比值是相對穩(wěn)定的，它們的變化比該氣象要

16、素變化小的多。當觀測值 (n30)時，不必分組，直接進行統(tǒng)計分析。當觀測值 (n>30)時，分成若干組后，制成次數(shù)分布表。 間斷性變數(shù)資料的整理（離散型數(shù)據(jù)整理）1）確定觀察值的個數(shù)；2）將每個觀察值確定為一組，該觀察值即為該組的組值；3）將原始數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)，用唱票的方式（劃線）填入頻數(shù)表中，計算出和組的頻數(shù)和頻率。 連續(xù)性變數(shù)資料的整理（連續(xù)型數(shù)據(jù)）1）數(shù)據(jù)排序(sort) :首先對數(shù)據(jù)按從小到大排列(升序)或從大到小排列(降序)。2）求極差(range)：所有數(shù)據(jù)中的最大觀察值和最小觀察值的差數(shù)，亦即整個樣本的變異幅度。3）分組：確定組數(shù)和組距在確定組數(shù)和組距時應考慮：l 觀察值個數(shù)

17、的多少（樣本大?。?；l 極差的大小；l 便于計算；l 能反映出資料的真實面貌等方面。4）組中點值(組值)和選定組限5）數(shù)據(jù)歸組、劃線計數(shù)、做次數(shù)分布和頻率分布表 6.柱形圖適用于表示連續(xù)性變數(shù)的次數(shù)分布。折線圖也是表示連續(xù)性變數(shù)資料的一種普通的方法。條形圖適用于間斷性變數(shù)和屬性變數(shù)資料。餅圖適用于間斷性變數(shù)和屬性變數(shù)資料。:l 是一組數(shù)據(jù)的代表值；l 表示資料中觀察值的中心位置；l 可作為資料的代表與另一組資料相比較。平均數(shù)的種類 : (1) 算術平均數(shù)(2) 中位數(shù)(3) 眾數(shù)(4) 幾何平均數(shù)(5) 調和平均數(shù)(6) 加權平均數(shù)Ø 算術平均數(shù)代表性較高，但易受一些極端數(shù)值的影響。

18、Ø 中位數(shù)的代表性不及算術平均數(shù)與眾數(shù),但簡單明了,不受分布數(shù)列的極大或極小值影響。Ø 眾數(shù)，間斷性變數(shù)資料的觀察值易于集中于某數(shù)值,故易確定；連續(xù)性變數(shù)資料不易確定?？煽啃暂^差；眾數(shù)不受極端數(shù)據(jù)的影響。Ø 幾何平均數(shù)適用于觀察值呈幾何級數(shù)變化趨勢的資料。Ø 調和平均數(shù)用于關于速度一類的資料。Ø 加權平均數(shù)適用于各個要素的重要程度不同時。對于同一資料：算術平均數(shù)幾何平均數(shù)調和平均數(shù)距平：表示某個觀測值xi (i=1,2，n)對算術平均值x的離散程度，常記為：di=xi-x變率:表示隨機變量頻率分布離散情況的特征量，用以反映觀測值的變化程度。相對

19、變率表示整個觀測數(shù)據(jù)的離散程度比絕對變率要好，更能突出離散程度的大小。極值和極差(R)極值就是觀測值中的最大值和最小值。極差，又稱全距，記作R，是資料中最大觀察值與最小觀察值的差數(shù)。方差（S2）均方或方差(Variance)是各個數(shù)據(jù)分別與其平均數(shù)之差的平方的和的平均數(shù)。標準差（S）總體各單位標準值與其平均數(shù)離差平方的算術平均數(shù)的平方根。變異系數(shù)(CV)樣本的標準差對平均數(shù)的比值10.氣候資料的序列訂正方法差值訂正法、比值訂正法、維爾達綜合訂正法、回歸訂正法11.統(tǒng)計推斷：就是通過從所研究的總體中隨機抽出的一個或一系列樣本的特征(統(tǒng)計數(shù))，去推斷其所屬總體的特征(參數(shù))。統(tǒng)計推斷包括統(tǒng)計假設測

20、驗和參數(shù)估計兩個方面。統(tǒng)計假設測驗：又稱為顯著性測驗，即比較兩個總體參數(shù)之間的關系。參數(shù)估計：用樣本的統(tǒng)計數(shù)估計總體的參數(shù)。區(qū)間估計是在一定的概率保證下給出總體參數(shù)的可能范圍；給出的概率保證稱為置信度，給出的可能區(qū)間叫做置信區(qū)間。第四章 方差分析測驗的程序如果是測驗兩個樣本方差的差異顯著性,則取大均方作分子,小均方作分母.如果是測驗處理效應和試驗誤差的方差,則處理效應方差作分子,試驗誤差方差作分母 最小顯著差數(shù)測驗法 最小顯著極差測驗法 (1) Duncans新復極差測驗法（Duncan,1955） (2) q測驗第五章 相關與回歸分析1.函數(shù)關系與統(tǒng)計關系兩個或兩個以上變量之間的關系可分為兩

21、類：函數(shù)關系和統(tǒng)計關系。函數(shù)關系：是一種確定性的關系，即一個變量的任一變量必與另一變量的一個確定的數(shù)值相對應。統(tǒng)計關系：是一種非確定性關系，即一個變量的取值受到另外一個變量影響，兩者之間既有關系，但又不存在完全確定的函數(shù)關系。受誤差干擾表現(xiàn)為統(tǒng)計關系。2、因果關系與相關關系 對有統(tǒng)計關系的兩個變量，根據(jù)兩個變量的作用特點統(tǒng)計關系又可分為因果關系和相關關系。因果關系：具有原因和結果的性質，定義原因變量為自變量，結果變量為因變量。如氣溫與地溫。相關關系：沒有因果關系而是呈現(xiàn)共同變化的特點。如玉米的穗長和穗重。3.置信區(qū)間：某參數(shù)的真實值有一定概率落在測量結果的周圍的程度。4.逐步回歸：當有多個自變

22、量不顯著時，應把不顯著的自變量剔除。在剔除過程中，只能逐一進行剔除，即一次只能剔除一個自變量，應對偏回歸平方和最小且經(jīng)顯著性測驗不顯著的自變量進行剔除。當這個不顯著的自變量剔除后，由于變量間常常存在相關關系，剔除的自變量的效應值會轉移到其他的自變量上，自變量對依變量的效應會發(fā)生改變，所以應重新進行多元線性回歸方程和偏回歸系數(shù)的假設測驗，直到所有與依變量不存在顯著關系的自變量都被剔除，多元回歸方程中所有自變量的偏回歸系數(shù)都是顯著的為止，這種逐步剔除不顯自變量的過程稱為逐步回歸。第六章 判別分析與聚類分析1.判別分析：又稱“分辨法”，是在分類確定的條件下，根據(jù)某一研究對象的各種特征值判別其類型歸屬

23、問題的一種多變量統(tǒng)計分析方法。判別分析的目的：識別一個個體所屬類別。1)判別分析是在已知研究對象分成若干類型并已取得各種類型的一批已知樣本的觀測數(shù)據(jù)，在此基礎上根據(jù)某些準則建立判別式，然后對未知類型的樣本進行判別分類。2)聚類分析則是對研究對象的類型未知的情況下，對其進行分類的方法。3)判別分析和聚類分析往往聯(lián)合使用。當總體分類不清楚時，先用聚類分析對一批樣本進行分類，再用判別分析構建判別式對新樣本進行判別。(1) 按判別的組數(shù)來分，有兩組判別分析和多組判別分析(2) 按區(qū)分不同總體所用的數(shù)學模型來分，有線性判別和非線性判別(3) 按判別對所處理的變量方法不同有逐步判別、序貫判別(4) 按判別

24、準則來分，有費歇爾判別準則、貝葉斯判別準則（費歇）判別準則基本思想所謂Fisher判別法，就是用投影的方法將k個不同總體在p維空間上的點盡可能分散，同一總體內的各樣本點盡可能的集中。用方差分析的思想則可構建一個較好區(qū)分各個總體的線性判別法。5.逐步判別與回歸分析相似，并非引入的因子越多越好。如果判別函數(shù)中包含較多的因子，不僅計算量增加，而且因子間的相關性會使函數(shù)穩(wěn)定性及判別效果降低。因此需要從眾多的因子中挑選出組合最佳的若干因子建立判別函數(shù)。6.聚類分析：是根據(jù)地理變量(或指標或樣品)的屬性或特征的相似性、親疏程度，用數(shù)學的方法把它們逐步地分型劃類，最后得到一個能反映個體或站點之間、群體之間親

25、疏關系的分類系統(tǒng)。聚類的實質根據(jù)樣本（變量）間的親疏關系將樣本（變量）分為類，相近的歸為一類，差別較大的歸為另一類。所獲得的分類應有一定的意義。聚類分析的關鍵親疏關系的判別：相似性與距離（不相似性）分類數(shù)的確定：分多少類合適動態(tài)聚類的方法源于數(shù)學中的迭代算法，就是當樣品進行聚類時，先給定一個比較粗糙的初始分類，然后設計某種原則進行類別的修改，不斷調整和改正這些類別的樣品組成，直到比較合理為止。為了迅速找到一種初始分類，我們一般先選擇一些凝聚點，讓樣品依照某種規(guī)則向凝聚點凝聚。聚類分析的特點1）不同聚類方法所得到的分類結果可能不同。2）統(tǒng)計的優(yōu)勢在于每一種聚類過程可以在瞬間完成，因此可以進行大量嘗試性的分析，并對結果進行比較，以便我們對數(shù)據(jù)做出更加合理的結論。 第七章 時間序列分析1.時間序列：氣象要素是隨時間變化的，對它的觀測會形成一組有序的數(shù)據(jù)，稱這種數(shù)據(jù)為時間序列。2.時間序列的特征： 同一現(xiàn)象在不同時間上的相繼觀察值排列而成的數(shù)列 形式上由現(xiàn)象所屬的時間和現(xiàn)象在不同時間上的觀察值兩部分組成 排列的時間可以是年份、季度、月份或其他任何時間形式3.時間序列分析的目的：一是為了描述事物在過去時間的狀態(tài)、分析其發(fā)展趨勢。二是為了揭示事物發(fā)展變化的規(guī)律性。三是預測事物在未來時間的數(shù)量。4.影響時間序列的