一种田间裂-裂区试验设计数据分析与可视化系统技术方案

本发明专利技术公开了裂‑裂区试验技术领域的一种田间裂‑裂区试验设计数据分析与可视化系统，包括数据录入模板模块，数据录入模板模块的输出端连接有数据分析可视化系统，数据分析可视化系统包括数据加载模块、表格动态显示模块和图片输出顺序调整模块，本发明专利技术同步实现了裂‑裂区试验设计数据方差分析、均值比较(Tukey’s HSD法)及数据可视化的功能。裂‑裂区试验设计方差分析时主效应、二重交互及三重交互效应所采用的误差项不同，过程比较复杂，且本系统操作简单，无需编程，仅通过窗口点选式操作便可实现，本系统的开发极大地降低了裂‑裂区试验设计分析的操作难度，提高了用户工作效率。

A data analysis and visualization system for field split zone experiment design

【技术实现步骤摘要】
一种田间裂-裂区试验设计数据分析与可视化系统
本专利技术公开了一种田间裂-裂区试验设计数据分析与可视化系统，具体为裂-裂区试验

技术介绍
对于科研工作者来说，在设计试验时，当需要考虑到三种因素时，一般可以采用三因素随机完全区组试验设计或裂-裂区试验设计，当试验因素有主次之分时，常采用裂-裂区试验设计，并将主因子各个水平安排在裂-裂区，次要因子安排在整区或裂区，以获取较高的试验精度。裂-裂区试验设计由于具有操作性强、精度高等优点，已在全球不同地区得到广泛的认可与应用。尽管裂-裂区试验设计具有较高的精度，但是与随机区组试验设计相比，该设计数据方差分析的难度也加大了。因为裂-裂区试验设计共分为四个级别，分别为区组、主区、子区、子子区，对数据进行方差分析时，各级因子主效应或交互效应需要分别采用不同的误差项来进行分析。目前全球常用的统计分析软件主要有SAS(StatisticalAnalysisSystem)、SPSS(StatisticalProductandServiceSolutions)、DPS(DataProcessingSystem)等，SPSS和DPS软件均不能直接对裂-裂区试验设计数据进行方差分析，尽管SAS可通过编程实现裂-裂区试验数据的方差分析，但是缺乏数据可视化功能，仍需借助绘图软件以实现数据可视化。以上统计软件虽各有优点，但截至目前尚未有一款软件能够同步实现裂-裂区试验设计数据方差分析、事后均值比较(如Tukey’sHSD法)及主效应和多级交互效应数据可视化功能等。目前主要采用SAS软件编程来实现裂-裂区试验设计数据的方差分析及事后均值比较，该方法不仅编程复杂，而且数据录入格式不易掌握，对于无编程基础的科研人员来说使用难度较大。下面将举例说明采用SAS软件对裂-裂区试验数据进行方差分析的过程，例如参加某田间试验的因素为三个，主处理为a，副处理为b，副副处理为c，重复为r，则在正确读入原始数据后，可采用下列的程序进行方差分析。/*·裂裂区试验设计方差分析·*/PROC·ANOVA；··CLASS·a·b·c·r；··MODEL·y＝r·a·a*r·b·a*b·b*r(a)·c·a*c·b*c·a*b*c·c*r(a·b)；··TEST·H＝r·E＝a*r；…··…·/*·测验区组r效应.*/··TEST.H＝a·E＝a*r；········./*·测验主处理a主效应·*/··TEST·H＝b·E＝b*r(a)；······/*·测验副处理b主效应·*/··TEST·H＝a*b·E＝b*r(a)；…·/*·测验a*b交互效应·*/··TEST·H＝c·E＝c*r(a·b)；····/*·测验副副处理c主效应·*/··TEST·H＝a*c·E＝c*r(a·b)；··/*·测验a*c交互效应·*/··TEST·H＝b*c·E＝c*r(a·b)；··/*·测验b*c交互效应·*/··TEST·H＝a*b*c·E＝c*r(a·b)；/*·测验a*b*c交互效应·*/··MEANS·a/DUNCAN·E＝a*r；···/*·进行主处理a新复极差测验·*/··MEANS·b/DUNCAN·E＝b*r(a)；···/*·进行副处理b新复极差测验·*/··MEANS·c/DUNCAN·E＝c*r(a·b)；·/*·进行副副处理c新复极差测验·*/RUN；由以上代码可知，各级处理主效应及交互效应进行均值检测时误差项比较复杂。且该次分析中的指标为r，即本次运行只能得出r对各个因素的响应情况，分析其他指标时需要重新导入数据并运行。对于裂-裂区试验设计，在对其数据进行方差分析时主效应、二重交互及三重交互效应所采用的误差项不同，导致各效应间均值比较极为复杂，对于统计基础薄弱和编程技术不扎实的操作者来说，运用SAS软件编程来进行裂-裂区试验数据方差分析将会非常困难，而且SAS软件对数据录入的要求也不易掌握，每运行一次只能分析1个指标，工作效率不高，后续分析结果的可视化处理也对操作者的绘图水平提出了较高要求。即SAS软件并不能实现裂-裂区试验数据分析、图形绘制及高质量图形输出一键自动完成的功能，导致用户的工作效率低且可操作性不强。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种田间裂-裂区试验设计数据分析与可视化系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种田间裂-裂区试验设计数据分析与可视化系统，包括数据录入模板模块，所述数据录入模板模块的输出端连接有数据分析可视化系统，所述数据分析可视化系统包括数据加载模块、表格动态显示模块和图片输出顺序调整模块。优选的，所述表格动态显示模块包括数据导入、方差分析结果及数据可视化三个子模块。优选的，所述数据导入子模块利用shiny包中renderDataTable函数实现，并通过javascript实现表格排序、筛选等功能。优选的，所述方差分析结果及数据可视化子模块均利用R与javcascript联合编程实现。优选的，所述图片输出顺序调整模块通过Rshiny技术以表格的形式筛选出待输出图片的数据，利用Javascript技术以拖拽方式实现图片输出顺序调整功能。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术同步实现了裂-裂区试验设计数据方差分析、均值比较(Tukey’sHSD法)及数据可视化的功能。裂-裂区试验设计方差分析时主效应、二重交互及三重交互效应所采用的误差项不同，过程比较复杂，且本系统操作简单，无需编程，仅通过窗口点选式操作便可实现，本系统的开发极大地降低了裂-裂区试验设计分析的操作难度，提高了用户工作效率。附图说明图1为本专利技术数据分析与可视化系统结构框图；图2为本专利技术可视化系统结构框图；图3为本专利技术裂-裂区试验设计数据录入模板表格；图4为本专利技术数据加载模块界面示意图；图5为本专利技术数据导入、方差分析结果及数据可视化模块界面示意图图6为本专利技术拖拽调整图片输出顺序图；图7为本专利技术方差分析计算模型界面示意图；图8为本专利技术方差分析结果界面示意图图9为本专利技术主效应、二重交互效应及三重交互效应图；图10为本专利技术LeTex向Rexpression转化示意图；图11为本专利技术调整各因子不同水平的顺序操作界面示意图；图12为本专利技术筛选后图形输出界面示意图；图13为本专利技术表格形式动态显示待输出界面示意图；图14为本专利技术调整主效应图和交互效应图的输出顺序图；图15为本专利技术图形参数调整及输出界面示意图；图16为本专利技术图形参数输出图。图中：100数据录入模板模块、200数据分析及可视化系统、210数据加载模块、220表格动态下市模块、230图片输出顺序调整模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种田间裂-裂区试验设计数据分析与可视化系统，包括数据录入模板模块(100)，其特征在于：所述数据录入模板模块(100)的输出端连接有数据分析可视化系统(200)，所述数据分析可视化系统(200)包括数据加载模块(210)、表格动态显示模块(220)和图片输出顺序调整模块(230)。/n

【技术特征摘要】
1.一种田间裂-裂区试验设计数据分析与可视化系统，包括数据录入模板模块(100)，其特征在于：所述数据录入模板模块(100)的输出端连接有数据分析可视化系统(200)，所述数据分析可视化系统(200)包括数据加载模块(210)、表格动态显示模块(220)和图片输出顺序调整模块(230)。


2.根据权利要求1所述的一种田间裂-裂区试验设计数据分析与可视化系统，其特征在于：所述表格动态显示模块(220)包括数据导入、方差分析结果及数据可视化三个子模块。


3.根据权利要求2所述的一种田间裂-裂区试验设计数据分析与可视化系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑俊林，夏桂敏，吴奇，孙一迪，陈涛涛，迟道才，孙仕军，张旭东，刘光岩，张丰，
申请(专利权)人：沈阳农业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21