实验指标（experimental index）。在实验设计中，根据实验的目的而选定的用来衡量实验结果好坏或处理效应高低的质量指标称为实验指标。由于实验目的不同，选择的实验指标亦不相同。实验指标可分为定量指标和定性指标两类。能用数量表示的指标称为定量指标或数量指标。不能用数量表示的指标称为定性指标。如基因的表达量为定量指标，食品的感官指标多为定性指标。在实验设计中，为了便于分析实验结果，一般把定性指标定量化，例如把色泽分为不同等级。一个实验可以是单指标，也可以同时考查多个指标。
实验因素（experimental factor）。实验中，凡对实验指标可能产生影响的原因或要素，都称为因素（因子）。实验中所研究的影响实验指标的因素叫实验因素。实验因素常用大写字母A、B、C、……表示。把除实验因素以外的其他所有对实验指标有影响的因素统称为条件因素，又称实验条件（expermental conditions）。如研究温度、pH值和碳源对大肠杆菌生长的影响时，温度、pH值和碳源即为实验因素。当实验中考查的因素只有一个时，称为单因素实验；若同时研究两个或两个以上的因素对实验指标的影响时，则称为两因素或多因素实验。
因素水平（level of factor）。实验因素所处的各种状态或数量等级称为因素水平，简称水平。在实验设计中，1个因素选几个水平，就称该因素为几水平因素。如微生物的培养温度A（℃），设计30，40，50三个级别，培养温度为3水平因素；培养时间B（min），设置20，40，60，80四个水平，培养时间为4水平因素。如比较3个品种水稻的高低，这3个品种就是水稻品种这个实验因素的3个水平。
实验处理（treatment）。事先设计好的实施在实验单元上的具体措施叫实验处理，简称处理。单因素实验时，实验因素的一个水平就是1个处理。多因素实验中，由于因素和水平较多，可以形成若干个水平组合（处理），每个水平组合就是1个处理。处理的多少等于参试各因素水平的乘积，如3因素3水平析因实验共有3×3×3=27个处理。
实验单位（experimental uni）。在实验中接受不同实验处理的实验载体叫实验单位（个体）。如在比较3个品种水稻的高低实验中，每块实验田即一个实验单位，微生物培养实验中每个培养瓶即为一个实验单位。实验单位往往也是观测数据的单位。(www.xing528.com)
重复（repetition）。在实验中，将一个处理实施在两个或两个以上的实验单位上，称为重复；处理实施的实验单位数称为处理的重复数。
全面实验（overall experiment）。对实验因素的所有水平组合都进行的实验称为全面实验。优点是能够获得全面的实验信息，无一遗漏，各因素及各级交互作用对实验指标的影响剖析得比较清楚，又称全面析因实验（factorial experiment）。缺点是随着实验因素和水平的增多，实验处理数目会剧增，实验次数急剧增加。
部分实验（fractional experiment）。根据统计设计的原则，由全面实验中选取部分有代表性的处理进行实验，通过部分实验数据去估计推断全面的实验信息。从某种意义上来讲，实验设计的目的就是采用不同的挑选原则，从全因子实验组合中选择部分处理组合的构成实验方案的过程。
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