一、完全随机设计()完全随机设计将实验对象完全随机地分配到实验组与对照组(或多个处理组)中去进行实验 观察完全随机设计亦称单因素设计，即只有1种处理因素，但可以有多个水平完全随机化分组方法1. 将受试对象依次编号；2. 用抽签法、随机数字表法、随机排列表法把受试对象随机分配到各处理组中去完全随机设计分析方法① 当研究分为两组时，可以考虑两个样本率比较的u检验、x2检验或’s精确概率法② 当研究分为多组且观察指标无序时，可采用x2检验③ 当研究分为多组且观察指标有序时，秩和检验(法)或分析优点：简单易行实验中个别发生意外情况对实验结果影响不大缺点：一次实验只能分析比较一个因素的实验效应没有控制混杂因素在各组的影响，实验效率较低要求样本含量相对较大二、配对设计()配对设计是将受试对象按某些特征或条件配成对子，然后分别把每对中的两个受试对象随机 分配到实验组与对照组(或不同处理组)受试对象配对的特征或条件，主要是指年龄、性别、体重、环境条件等非实验因素，不要以 实验因素作为配对条件根据受试对象来源的不同，分为同源配对()和异源配对()两种同源配对( )又称同体配对()，即试验和对照在同一受试个体身上进行观察的方法，分为4种类型：(1) 同一受试对象处理前、后的数据；(2) 同一受试对象两个部位的数据；(3) 同一受试对象、同一样品用两种方法或仪器检测结果；(4) 用同一方法或仪器检测同一受试对象不同标本的检测结果。
异源配对( )例如：取同窝别、同性别、体重近似的2只动物配对；将病种、病型、病情及其它影响疗效的主要因素一致的病人配成对子；配对设计方法1. 先将10对受试者编号，如第一对第1受试者编为1.1，第2受试者编为1.2，余仿此2. 再随机指定随机排列表第2行，舍去10〜19之间的数字，并规定单数取甲、乙顺序，双 数取乙、甲顺序配对设计数据分析效应指标为数值变量参数检验：配对t检验（差值t检验）；非参数检验：符号秩和检验；效应指标为分类变量配对四格表（2x2列联表）X检验优点：提高组间均衡性和统计效率，减少抽样误差；样本含量较小；统计分析方法简单缺点：设计复杂；配对失败或配对欠佳时，会降低实验效率；观察对象要经过挑选，易损失样本含量；延长实验时间，对子间的条件易发生变化三、随机区组设计（）随机区组设计又称配伍组设计，这种设计实际上是配对设计的扩大这种设计是将多方面条件相同或相近的受试对象组成区组或配伍组，再将每一区组的受试对 象随机分配到各个处理组中每个随机区组的受试对象数目取决于处理组数实验对象一配成区组一随机分配区组中A 接受甲处理B 接受乙处理C 接受丙处理D 接受丁处理随机区组设计方法1、 21小白鼠编成7个配伍组，每个配伍组3只小白鼠。
1〜3号为第1配伍组，4〜6号为 第2配伍组，余类推2、 查随机排列表，随机指定7行，如第2〜8行，在每行只取随机数1〜3,其余数舍去， 依次标于各配伍组的受试者编号下3、 预先规定随机数字为1划入A组，为2划入B组，为3划入注：随机区组设计资料通常采用方差分析来处理均衡不完全配伍组设计（）一般每个配伍组的受试对象个数k应等于处理组数v，但有时处理组数v多于配伍组所能容 纳的受试对象个数，即v>k此时每个配伍组不能把所有的处埋都安排进去，可采用均衡不 完全配伍组设计，简称设计设有A、B、C、D四种处理，每个配伍组只能按排3个处理，不能安排所有的4个处理， 因此是不完全的如果按照表5 — 1设计，则每个处理因素出现的次数都相同（3次）；且任 意两个因素在同一配伍组内的次数也是相同的（2次），因此设计是均衡的优点：处理组间的可比性更强；增加了区组信息，实验效率较高；缺点：受配伍条件限制，样本难获得；分组较繁，要求单位组内实验单位数与处理数相同，有时实际应用有一定困难； 实验结束若有数据缺失，统计分析较麻烦四、拉丁方设计（）所谓拉丁方是一个用拉丁字母A、B、C、D・・・.排列成的方阵这个方阵中每个字母在 任意行或列中，均出现一次，而且仅仅出现一次。
如3x3、4x4标准拉丁方：拉丁方设计是将三个因素按水平数r排列成一个rxr随机方阵，然后按照拉丁方阵型将 受试对象分配到各个处理组中去进行实验的一种设计方法适用条件：1、 涉及三个处理因素2、 各因素间无交互作用且水平数相等3、 行列数据方差齐设计步骤1、 根据因素的水平数选定拉丁方表2、 将选定拉丁方表随机化，即行、列交换3、 规定行、列、字母代表的因素和水平4、 按照拉丁方阵进行试验本例有3个因素，每个因素4个水平1、 按水平数选定标准拉丁方，4x4拉丁方2、 将标准方随机化，可将整行、整列调换，使之随机化3、 规定字母、行、列所代表的因素和水平例题：1. 选5x5基本拉丁方2. 随机排列拉丁方的行 例如，读取5个两位数的随机数，设为66, 05, 32, 88, 92, 则3，1，2，4，5即先第3行和第1行对调，然后第2行和第4行对调3. 随机排列拉丁方的列如读取四个两位数的随机数，设为53，85，39，97，13则3，4，2，5，14. 随机分配处理因素（字母）如读取5个两位随机数10，28，81，47，20，则1，3，5，4，2拉丁方是如何体现实验设计原则的？1、 对照原则：各字母间体现各处理间相互对照各行、列的水平数间体现相互对照。
2、 随机原则:对拉丁方基本型，可进行任意整行或整列的变换，体现了随机原则3、 均衡原则：每个字母在每一行每一列均出现一次，体现了均衡原则4、 重复原则：每个格子可同时安排多个受试对象优点拉丁方设计可以看成是纵横两相皆为配伍组，可以用较少的重复次数，获得较多的信息， 统计效率更高缺点要求各因素的水平数必须相等且无交互作用，实际应用中有一定局限性五、析因设计（）不同实验因素及其不同水平间的作用往往是相互联系、相互制约的把2个或2个以上 因素的各种水平结合起来试验，用以探讨不同因素间、同一因素不同水平间及其交互作用的 效果，这种实验设计称析因设计析因设计是将两个或多个因素的各个水平进行排列组合，交叉分组进行实验实验结束 后既可以分析各个处理因素的单独作用，又可以分析各处理因素间的交互作用，并可找出各 因素间不同水平的“最佳组合”适用条件：两个或两个以上处理因素，且各因素间有交互作用六、交互作用当一个因素的单独效应随另外一个因素水平的变化而变化，且变化的幅度超出随机波动的范 围时，称该因素间存在交互作用若因素间存在交互作用，说明一个因素的水平发生变化会影响其它因素的实验效应，表示因 素不是独立的；若因素间不存在交互作用，说明一因素的水平发生变化不会影响其它因素的实验效应，表示 因素是独立的。
正交互效应（协同作用）：两因素的联合作用大于其单独作用之和负交互作用（拮抗作用）：两因素的联合作用小于其单独作用之和一级交互作用（AxB，AxC，AxD，BxC，BxD，CxD）二级交互作用（AxBxC，AxBxD，AxCxD，BxCxD）三级交互作用（AxBxCxD）该设计的特点：在一个实验设计里，既可分析因素的单独作用，又可分析其交互作用1） 主效应某一因素水平变化所产生的效应变化称为主效应2） 交互作用判断实际上交互作用是否存在，需要方差分析优点：全面高效性以最小的试验次数探讨各因素不同水平的效应，同时可以获得各因素间的交互作用缺点：工作量较大设计和统计分析复杂众多交互效应的解释困难七、正交设计（）当实验涉及的因素在三个或三个以上，且因素间可能存在交互作用，水平数相等或不等时， 可用正交设计正交实验中各因素的水平数可以相等，也可以不相等它利用一套规格化的正交表，将各实 验因素、各水平之间的组合均匀搭配，合理安排，可以用较少的、有代表性的处理组合数， 提供充分有用的信息，还可以找出较优组合，用以指导实践正交表的表示形式L试验次数（水平数因素数），L是正交表的代号例如：L8（27），就表示7个因素，各取两个水平，共进行8次试验。
正交表特点1、 正交性：各水平在各列中出现的次数相同2、 均衡分散性：任意两列各水平的搭配均衡3、 齐同可比性：在对比某列因素的各水平效果差异时，由于其他列因素的各水平出现的次数都是相同 的，从而最大限度地排除了其它因素的干扰，使对比条件具备齐同可比性4、 可分析因素间的交互作用正交表的选择1、 选择因素：尽量包括全部有关因素2、 确定水平数：主要因素水平数多些3、 确定试验次数：尽力而为：试验次数多比次数少的样本代表性强4、 重复：将正交表的每个试验号重复n次目的是减少试验误差统计分析方法1、 直观法：把评价指标最好的试验号配方定为最优方案2、 极差法：以各因素各水平极差值的绝对值从大到小排序，即可获得各因素的主次顺序， 再选各因素的最大值的平均值作为最优水平3、 方差分析法因素个数有无交互作用水平数完全随机设计1无可多水平1无两个水平咐网设计1无可多水平拉丁方设计3无各因素水平数相等析因设计N2有各因素水平数可相等或不等正交设计N3有或无各因素水平数可相等或不等。