第三节 完全随机设计 

完全的随机设计（completely randomizeddesign）是根据处理的实验数量对所有实验动物进行随机分组，然后不同处理的设计分组进行。这种设计确保每个实验动物都有相同的机会接受任何类型的实验，而不受实验人员的主观倾向的影响。在畜牧业、水产品等实验中，当实验条件特别是实验动物的初始条件更加一致时，可采用完全随机设计。这种设计采用了重复和随机化这两个原则，使得实验结果与非实验因素的影响基本一致，并体现了实验处理效果。

完全随机设计的本质是随机分组待测动物。随机分组方法采用抽奖方式，采用随机数字表法，因为随机数字表中的所有数字都是基于随机抽样原理，所以随机数字表中的任何一个数字是完全是随机的。除了随机数字表中提供的随机数字（见附表13）外，某些计算机和计算器具有此功能，使用起来更方便。以下示例说明了使用随机数字表对实验动物进行分组的方法。

一、完全随机的分组方法

（一）两个处理比较的分组

例9.1 现有同品种、同性别、同年龄、体重相近的健康绵羊18只，试用完全随机的方法分成甲、乙两组。  

绵羊编号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
随机数字   组 别   调整组别	16   乙	07   甲	44   乙	99   甲	83甲	11甲	46乙甲	32   乙	24   乙   甲	20   乙	14   乙	85   甲	88   乙	45   甲	10   乙	93   甲	72   乙	88   乙

首先将18只绵羊依次编为1，2，…，18号，然后从随机数字表中任意一个随机数字开始，向任一方向（左、右、上、下）连续抄下18个（两位）数字，分别代表18只绵羊。令随机数字中的单数为甲组，双数为乙组。如从随机数字表（Ⅰ）第12行第7列的16开始向右连续抄下18个随机数字填入表第二行。

随机分组结果：

      甲组：2  4 5  6  12 14  16

      乙组：1  3 7  8   9 10  11  13 15  17  18

甲组比乙组少4只，需要从乙组调整两只到甲组。仍用随机的方法进行调整。在前面18个随机数字后再接着抄下两个数字：71、23，分别除以11（调整时乙组的绵羊只数）、10（调整1只绵羊去甲组后乙组剩余的绵羊只数），余数为5、3，则把分配于乙组的第5只绵羊（9号）和余下10只的第3只绵羊（7号）分到甲组。调整后的甲、乙两组绵羊编号为：                                       

甲组	2	4	5	6	7	9	12	14	16
乙组	1	3	8	10	11	13	15	17	18

（二）三个以上处理比较的分组

例9.2 设有同品种、同性别、体重相近的健康仔猪18头，按体重大小依次编为1、2、3、…、18号，试用完全随机的方法，把它们等分成甲、乙、丙三组。

由随机数字表（Ⅱ）第10列第2个数94开始，向下依次抄下18个数，填入下表第2横行。                          

动物编号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
随机数字	94	94	88	46	56	00	04	00	26	56	48	91	90	88	26	53	12	25
以3除后之余数	1	1	1	1	2	0	1	0	2	2	0	1	0	1	2	2	0	1
组    别	甲	甲	甲	甲	乙	丙	甲	丙	乙	乙	丙	甲	丙	甲	乙	乙	丙	甲
调整组别												丙		乙

一律以3（处理数）除各随机数字，若余数为1，即将该动物归于甲组；余数为2，归入乙组；商为0或余数为0，归入丙组。结果归入甲组者8头，乙组5头，丙组5头。各组头数不等，应将甲组多余的2头调整1头给乙组、1头给丙组。调整甲组的2头动物仍然采用随机的方法。从随机数字25后面接下去抄二个数63、62，然后分别以8（甲组原分配8头）、7除之（注意：若甲组原分配有9头，须将多余的3头调整给另外两组，则抄下三个随机数，分别以9、8、7除之），得第一个余数为7，第二个余数为6，则把原分配在甲组的8头仔猪中第7头仔猪即14号仔猪改为乙组；把甲组中余下的7头仔猪中的第6头仔猪即12号仔猪改为丙组。这样各组的仔猪数就相等了。调整后各组的仔猪编号如下：                                             

组    别	仔    猪   编    号
甲    组	1	2	3	4	7	18
乙    组	5	9	10	14	15	16
丙    组	6	8	11	12	13	17

以上是完全随机的方法，将实验动物分为两组或三组情况，如果实验动物分成四组，五组或以上组，方法相同。

二、实验结果的统计分析

对于完整的随机实验的统计分析，由于不同的实验处理数量，统计分析方法不同。

（一）处理数为2  两个完全随机的处理设计是非配对设计，当对实验结果进行统计分析时，非配对设计的T检验方法用于分析相同或不同的实际数据。

（二）处理数大于2  如果获得的数据相同，则使用具有相同重复数的单因素实验数据的方差分析方法。如果在实验中，由于条件限制或实验动物疾病，死亡等数据获得的每个处理重复次数，则使用每个处理重复次数单因子检验数据方差分析方法分析。

三、完全随机设计的优缺点

完整的随机设计是最简单的设计方法之一，其主要优缺点如下：

（一）完全随机设计的主要优点

1.设计容易  实验次数和重复次数均不受限制，适用于实验动物的实验条件、环境存在细微差异。

2.统计分析简单  无论实验数据中有多少重复数据，T检验或方差分析方法都可用于统计分析。

（二）完全随机设计的主要缺点

1.由于未采用实验设计原则3中的局部控制原理，非实验因素影响的实验误差较大，实验精度较低。

2.当实验条件、环境和实验动物不同时，不应使用此设计方法。