Bài giảng Phương pháp thí nghiệm trong chăn nuôi & thú y (Phần II) - Đỗ Đức Lực

Chia sẻ: 986753421 986753421 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:54

Thêm vào BST

Báo xấu

379
lượt xem 116
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Phương pháp thí nghiệm trong chăn nuôi & thú y (Phần I) do Đỗ Đức Lực biên soạn trình bày các khái niệm và các bước tiến hành thí nghiệm, các bước tiến hành lập kế hoạch thí nghiệm, bố trí thí nghiệm một nhân tố, bố trí thí nghiệm một hai tố, hồi quy tuyến tính đơn giản, tương quan, phụ lục và tài liệu tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Phương pháp thí nghiệm trong chăn nuôi & thú y (Phần II) - Đỗ Đức Lực

TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P I HÀ N I KHOA CHĂN NUÔI - THÚ Y BÀI GI NG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHI M TRONG CHĂN NUÔI & THÚ Y (PH N II) ð ð cL c B môn Di truy n - Gi ng, Khoa Chăn nuôi - Thú y Hà N i - 2004
M CL C 1. Các khái ni m cơ b n và các bư c ti n hành thí nghi m ....................................5 1.1. Gi i thi u ..............................................................................................................5 1.2. M c ñích................................................................................................................5 1.3. Yêu c u c a thí nghi m .........................................................................................5 1.4. Các lo i thí nghi m ...............................................................................................5 1.5. M t s khái ni m cơ b n .......................................................................................5 2. Các bư c ti n hành l p k ho ch thí nghi m .......................................................6 2.1. Xác ñ nh m c ñích nghiên c u ..............................................................................6 2.2. L a ch n ñ i tư ng c n nghiên c u .....................................................................6 2.3. Xác ñ nh các ngu n gây bi n ñ ng .......................................................................9 2.4. L p sơ ñ thí nghi m ho c quan sát ...................................................................10 2.5. L a ch n mô hình th ng kê ñ phân tích s li u.................................................10 2.6. Ti n hành thí nghi m...........................................................................................10 2.7. Thu th p s li u ...................................................................................................11 2.8. Phân tích s li u ..................................................................................................11 2.9. Vi t báo cáo (ph n này s ñ c p cu i kỳ).......................................................11 3. B trí thí nghi m 1 nhân t ..................................................................................12 3.1. Thí nghi m ki u hoàn toàn ng u nhiên ...............................................................12 3.2. Thí nghi m ki u kh i ng u nhiên ñ y ñ ............................................................21 3.3. Thí nghi m ki u ô vuông La tinh.........................................................................23 4. B trí thí nghi m 2 nhân t ..................................................................................29 4.1. Thí nghi m ki u hoàn toàn ng u nhiên ...............................................................29 4.2. Bài ki m tra s 5 .................................................................................................32 4.3. Bài ki m tra s 6 .................................................................................................33 5. H i quy tuy n tính ñơn gi n.................................................................................34 5.1. Gi i thi u ............................................................................................................34 5.2. Ví d ....................................................................................................................34 5.3. Mô hình tuy n tính ..............................................................................................35 5.4. Ư c lư ng các tham s β0 và β1 ..........................................................................35 5.5. Ki m ñ nh gi thuy t ...........................................................................................38 6. Tương quan............................................................................................................41 6.1. Gi i thi u ............................................................................................................41 6.2. Tính h s tương quan.........................................................................................41 6.3. Nh ng ví d v s tương quan ............................................................................42 6.4. Tính toán trong Minitab ......................................................................................43 6.5. M i quan h và h s tương quan .......................................................................43 6.6. M i quan h gi a tương quan và h i quy ...........................................................44 6.7. Bài ki m tra s 7 .................................................................................................45 7. Ph l c ....................................................................................................................47 8. Tài li u tham kh o ................................................................................................54 8.1. Ti ng Vi t ............................................................................................................54 8.2. Ti ng Anh ............................................................................................................54 8.3. Ti ng Nga ............................................................................................................54 8.4. Ti ng Pháp ..........................................................................................................54 2
Bài gi ng môn h c Phương pháp thí nghi m trong chăn nuôi thú y ñư c so n riêng cho sinh viên chuyên ngành chăn nuôi & thú y, h chính quy. Bài gi ng này bao g m 2 ph n; ñây là ph n II, bao g m 2 ch ñ chính là B trí thí nghi m và Tương quan h i quy; ph n I ñư c in riêng v i 2 ch ñ chính là Tóm t t d li u và Ư c lư ng & Ki m ñ nh gi thi t. M c dù có r t nhi u c g ng trong quá trình biên so n, xong không th tránh ñư c nh ng thi u sót. Tác gi r t mong s góp ý c a b n ñ c. M i ý ki n góp ý xin g i theo ñ a ch sau ñây: ð ð cL c Phòng 303 & 304 B môn Di truy n - Gi ng, Khoa Chăn nuôi - Thú y ð i h c Nông nghi p I Hà N i, Trâu Quỳ, Gia Lâm E-mail: dtghn@yahoo.co.uk ði n tho i B môn: 04 - 876 82 65 3
Gi i thi u chung Trong khoá h c Phương pháp thí nghi m trong chăn nuôi và thú y s ñ c p ñ n 4 n i dung chính sau ñây: • Tóm t t và mô t s li u • Ki m ñ nh gi thuy t • Các nguyên t c cơ b n và m t s mô hình thi t k thí nghi m thư ng g p trong chăn nuôi và thú y. • Tương quan và h i quy. Khoá h c s cung c p cho sinh viên chuyên ngành chăn nuôi thú y n m ñư c cách phân tích s li u, các nguyên t c b trí m t thí nghi m và rút ra nh ng k t lu n t vi c phân tích s li u. T ng s th i lư ng c a khoá h c là 2 ñơn v h c trình (30 ti t), trong ñó ph n lý thuy t 20 ti t và th c hành 10 ti t. Các bài th c hành ñư c th c hi n t i Phòng máy tính Khoa Chăn nuôi - Thú y (Phòng 218 t ng 2). Trong su t khoá h c s có 5 bài ki m tra; ñi m s c a m i bài ki m tra ñư c nhân v i h s 0,1 nhưng ch l y 4 bài có ñi m s cao nh t ñ tính vào ñi m cu i kỳ. K t thúc khoá h c s có m t bài thi cu i kỳ; ñi m s c a bài thi ñư c nhân v i h s 0,6. ði m ñánh giá c a môn h c chính là t ng s ñi m c a 4 bài ki m tra và bài thi cu i kỳ sau khi ñã nhân v i các h s tương ng. H c viên ñư c s d ng tài li u trong quá trình làm bài ki m tra ho c bài thi. 4
Các khái ni m cơ b n và các bư c ti n hành thí nghi m 1. 1.1. Gi i thi u Mô hình thí nghi m ñóng m t vai trò quan tr ng như trong phân tích th ng kê. Mô hình thí nghi m ph i ñư c xây d ng ñ i v i t ng thí nghi m c th , ph thu c vào yêu c u ñ t ra, ñi u ki n và k t qu mong ñ i c a thí nghi m. N u ta có m t mô hình thí nghi m t t thì cũng luôn luôn có m t phương pháp phân tích tương ng, chính xác và nhanh chóng; ngư c l i chúng ta s g p nhi u khó khăn trong công vi c x lý s li u, ho c s li u không th phân tích ñư c, ho c là x lý ñư c nhưng không ph n ánh k t qu m t cách chính xác. 1.2. M c ñích B trí thí nghi m là l p k ho ch, các bư c ti n hành ñ thu th p s li u cho v n ñ c n nghiên c u ñ t ñó rút ra nh ng k t lu n chính xác v i chi phí t i thi u. 1.3. Yêu c u c a thí nghi m • Thí nghi m ph i mang tính ch t ñi n hình • Tri t ñ tôn tr ng nguyên t c sai khác duy nh t • Thí nghi m ph i ñ t ñư c ñ chính xác nh t ñ nh • Thí nghi m ph i có kh năng di n l i • Thí nghi m ph i ñư c ti n hành trên nh ng v t li u ñã n m rõ ñư c ti n s c a chúng 1.4. Các lo i thí nghi m Theo m c ñ và quy mô ta có th chia thí nghi m thành: • Thí nghi m thăm dò • Thí nghi m chính th c • Thí nghi m th c hi n trong ñi u ki n s n xu t Theo b n ch t c a thí nghi m ta có th chia thí nghi m thành: • Thí nghi m quan sát là thí nghi m ñư c ti n hành d a trên nh ng y u t ta ñã có ñ ti n hành thu th p, phân tích s li u và ñưa ra các k t lu n. Ưu ñi m c a lo i thí nghi m này là ít t n kém th i gian, công s c và chi phí hơn; nhưng h n ch là ch ti n hành nghiên c u ñư c nh ng y u t ñã có và không ki m soát ho c ch ki m soát ñư c m t ph n không l n ñư c các y u t phi thí nghi m. • Thí nghi m b trí là thí nghi m ñòi h i ph i có th i gian và ñ a ñi m ñ ti n hành thí nghi m. Ưu ñi m và như c ñi m c a lo i thí nghi m này thì hoàn toàn trái ngư c v i thí nghi m quan sát. 1.5. M t s khái ni m cơ b n • Y u t là m t bi n ñ c l p c n nghiên c u nhi u m c ñ khác nhau. • M c là s công th c thí nghi m trong m t y u t • Nghi m th c là t h p gi a y u t và m c 5
• ðơn v thí nghi m là m t ñơn v nghiên c u trong thí nghi m, hay nói c th hơn ñó chính là ñơn v bé nh t (m t l n l p l i) trong m i nghi m th c ñư c áp d ng. • Kh i là nh ng ñơn v thí nghi m có chung m t hay nhi u ñ c tính. • Ng u nhiên là cách b trí các ñơn v thí nghi m vào các nghi m th c hoàn toàn ng u nhiên. • L p l i là s ñơn v thí nghi m trong m t nghi m th c. Trong m t nghi m th c có th có m t hay nhi u l n l p l i (ñơn v thí nghi m) • Nh c l i là ti n hành th c hi n l i thí nghi m ñã ti n hành trư c ñó v i các ñi u ki n tương t • Nhóm ñ i ch ng là nhóm ñ ng v t ñư c ch n ra trong quá trình b thí nghi m nhưng ñư c nuôi dư ng trong ñi u ki n hi n có. Các bư c ti n hành l p k ho ch thí nghi m 2. • Xác ñ nh m c ñích nghiên c u • L a ch n ñ i tư ng nghiên c u • Xác ñ nh các ngu n gây bi n ñ ng ñ i v i các thí nghi m quan sát ho c ph i qu n lý ñư c các ngu n gây bi n ñ ng ñ i v i các thí nghi m b trí • Xác ñ nh ñơn v quan sát ñ i v i các thí nghi m quan sát ho c ñơn v thí nghi m ñ i v i các thí nghi m b trí. • L a ch n cách quan sát ho c l p sơ ñ thí nghi m • L a ch n mô hình th ng kê ñ phân tích s li u • Ti n hành thí nghi m • Thu th p s li u • Phân tích s li u • Vi t báo cáo 2.1. Xác ñ nh m c ñích nghiên c u ð xác ñ nh ñư c m c tiêu nghiên c u ta c n ph i gi i ñáp nh ng câu h i sau: • Tính c p thi t c a v n ñ nghiên c u? • Gi thi t nghiên c u và các tham s c n ư c tính? • M c ñ ưu tiên c a các v n ñ ñ t ra? • K t qu mong ñ i và m c ñ chính xác c a thí nghi m? 2.2. L a ch n ñ i tư ng c n nghiên c u • Ch n ñ i tư ng nghiên c u • Cách ch n ñ ng v t thí nghi m. Nhóm ñ ng v t thí nghi m tương t v ch t lư ng s ñư c ch n ra (gi ng, ngu n g c, gi i tính...). Nên ch n nh ng ñ ng v t cùng m t gi ng; 6
Nh ng ñ ng v t ñư c ch n ph i tiêu bi u cho lo i gi ng ñó; không quá khác bi t v ngo i hình và ñ c ñi m sinh lý so v i ñ c ñi m chung c a toàn ñàn. ð i v i m t s thí nghi m b trí theo c p t t nh t dùng nh ng ñ ng v t sinh ñôi cùng tr ng, cùng máu, n a anh em theo cha (theo cùng m t dòng ho c h ). Cu i cùng ta cũng có th s d ng nh ng ñ ng v t không cùng dòng, h nhưng tương ñ i tương t nhau v ngo i hình và m t s tính ch t khác. Ho c các ñ ng v t thí nghi m ñư c ch n m t cách hoàn toàn ng u nhiên t qu n th Tóm l i, ñ t o ra các nhóm tương ñ i gi ng nhau ta cũng có th ch ch n nh ng ñ ng v t cùng gi i, cùng l a tu i, cùng m c ñ tăng trư ng, cùng th ch t, tình tr ng s c kho ... Trong m t s trư ng h p ñ ch n ñư c nh ng c p tương t chúng ta ph i ti n hành nghiên c u sơ b t i thành ph n c a máu, hô h p... • S lư ng ñơn v thí nghi m C n bao nhiêu ñ ng v t? C n ph i ñ sao cho các ñ c tính riêng bi t c a t ng cá th không làm nh hư ng lên k t k t qu c a thí nghi m. ði u gì s x y ra n u s lư ng ñ ng v t quá ít trong thí nghi m? ð tin c y c a k t qu thu ñư c t thí nghi m s không cao ði u gì s x y ra n u s lư ng ñ ng v t quá nhi u trong thí nghi m? Không ph i lúc nào ta cũng c n s lư ng ñ ng v t thí nghi m quá l n. N u quá l n có th gây ra nhi u khó khăn trong quá trình theo dõi ñ i v i t ng cá th , t o ra khó khăn khi mu n t o ra các ñi u ki n ñ ng nh t, cho ñ ng v t ăn... chính là nh ng lý do làm gi m ñ chính xác v m t k thu t c a thí nghi m; ngoài ra còn t o thêm nhi u khó khăn trong quá trình tính toán các ch tiêu theo d i. Nh ng y u t nào làm nh hư ng ñ n s lư ng ñ ng v t tham gia thí nghi m? Ch t lư ng c a ñ ng v t tham gia thí nghi m (gi ng, ñ tu i, th tr ng c a ñ ng v t); càng ñ ng nh t v gi ng thì càng gi m ñư c s ñ ng v t thí nghi m và ngư c l i M c ñ chu n b ñ ñưa vào thí nghi m (m c ñ phát tri n, chu n b cân b ng Tính ch t c a thí nghi m (thí nghi m thăm dò hay mang tính quy t ñ nh) K t qu mong ñ i c a thí nghi m (s sai khác gi a các công th c thí nghi m) Nhi m v ñ t ra ð tu i c a con v t cũng ñóng vai trò quan tr ng trong quá trình ch n dung lư ng m u. Dư i tác ñ ng c a các y u t ngo i c nh, ñ ng v t càng non thì m c ñ bi n ñ ng càng l n (c v m t sinh lý và ngo i hình). B ng dư i ñây cho ta th y s lư ng ñ ng v t tham gia thí nghi m cũng ph thu c r t nhi u vào ñ tu i. S lư ng trong S lư ng trong m t ð tu i ð tu i m t nghi m th c nghi m th c Bê (ñ n 1 năm tu i) Bò ñ 17 l a ba 13 Bê (1 ñ n 2 năm tu i) Bò ñ 16 l ab n 12 Bò ñ l a ñ u Bò ñ a nă m 15 l 11 Bò ñ l a hai Bò ñ 14 l a sáu 10 7
Trong quá trình thi t k thí nghi m cũng c n ph i chú ý r ng, nhu c u dinh dư ng c a ñ ng v t luôn thay ñ i tuỳ theo vào ñ tu i c a. Trong thí nghi m c a Kurilo, hàm lư ng lyzin ñư c b sung vào kh u ph n ăn c a l n con nuôi v béo thay ñ i theo t ng giai ño n phát tri n. Giai ño n I II III Tr ng lư ng cơ th (kg) 35 - 60 61 - 100 101 - 135 1 Lizin (%) 5,5 5,0 4,7 Công th c tính s lư ng ñ ng v t tham gia thí nghi m? Không có m t công th c nào có th tho mãn ñ ng th i nhi u ñi u ki n k trên; tuy nhiên các nhà khoa h c cũng c g ng ñưa ra m t s cách xác ñ nh dung lư ng m u. Mitchel và Greendley ñã ñưa ra công th c ñ tính dung lư ng m u như sau: 2   1  1,849C v 2 + C 2  n=  2   100C     Trong ñó s lư ng ñ ng v t thí nghi m c n xác ñ nh n- h s bi n ñ ng c a tính tr ng c n nghiên c u Cv - C- S sai khác mong nhóm theo m t tính tr ng nghiên c u gi a 2 nhóm S lư ng ñ ng v t trong m t nhóm (ñ i v i ñ i gia súc và l n, gi s Cv = 17%) S lư ng ñ ng v t S lư ng ñ ng v t S sai khác mong S sai khác mong ñ i v kh i lư ng ñ i v kh i lư ng c n thi t cho m t c n thi t cho m t gi a 2 nhóm (%) nhóm gi a 2 nhóm (%) nhóm 50 1 12,5 13 40 2 10 20 30 3 7,5 36 20 5 5 80 17,5 7 2,5 317 15 9 Giáo sư Arandi ñưa ra công th c ñ xác ñ nh dung lư ng m u như sau: σ2 n = 2K 2 D2A Trong ñó - s lư ng ñ ng v t n 1 % lizin ñư c tính so v i toàn b lư ng protein thô trong kh u ph n 8
σ2 - phương sai - s sai khác mong ñ i gi a 2 nhóm DA K -h s N u mu n ñ t ñư c m c tin c y P = 0,95 thì giá tr K = 3,29 σ2 2 n = 2 × 3,29 D2 A Ho c theo Pearson và Hartley (không ñ c p ñ n trong khoá h c này), thì ta có th dùng các ñư ng cong cho s n ñ xác ñ nh dung lư ng m u c n thi t. Trong trư ng h p này, dung lư ng m u s ph thu c vào s sai khác mong ñ i gi a các nghi m th c, m c sai l m lo i I (α) và m c sai l m lo i II (β) t n∑ τi 2 φ 2 = i =1 tσ 2 Trong ñó - s ñ ng v t c n thi t cho m t nghi m th c n t - s nghi m th c τi - sai khác mong ñ i c a nghi m th c th i v i µ σ 2 - Phương sai c a qu n th c n nghiên c u . Lưu ý r ng, trong m t thí nghi m có t t c các ñi u ki n thu n thì s ñ ng v t trong m t nhóm không th ít hơn 6 -8; trong ñi u ki n cho phép, s ñ ng v t t i thi u nên th p nh t là 12 con. . 2.3. Xác ñ nh các ngu n gây bi n ñ ng • Các ki u bi n ñ ng - trong m t nghi m th c ta có th b trí 1 ho c nhi u các ñơn v thí nghi m và gi a các ñơn v thí nghi m có s khác nhau thư ng g i là s bi n ñ ng. Ngu n bi n ñ ng có th trong quá trình b trí thí nghi m ta tác ñ ng lên ñ i tư ng nghiên c u ho c là nh ng ngu n bi n ñ ng không th ki m soát ñư c. Có các ki u bi n ñ ng sau ñây: Bi n ñ ng ki m soát ñư c Bi n ñ ng có th quan sát ñư c Bi n ñ ng không th ki m soát ñư c • M t s v n ñ khác Xác ñ nh lo i bi n nghiên c u (ñ nh tính, ñ nh lư ng...) L a ch n các công th c thí nghi m ðơn v ño Các giá tr th p phân (sau d u ph y l y bao nhiêu s ) K ho ch th c hi n (ñ a ñi m, ngày, gi ...) Phán ñoán các trư ng h p d i do K ho ch ki m soát các công công ño n nghiên c u. 9
2.4. L p sơ ñ thí nghi m ho c quan sát Tuỳ theo mô hình thí nghi m ho c quan sát mà ta có m t sơ ñ thí nghi m thích h p. Sơ ñ thí nghi m ñư c v trên gi y ho c trên máy tính; bao g m cách phân các ñơn v thí nghi m vào các công th c khác nhau. 2.5. L a ch n mô hình th ng kê ñ phân tích s li u ð i v i m i m t mô hình thí nghi m, ta s ch n ra m t mô hình th ng kê ñ phân tích s l i u. • V i thí nghi m ch có m t lô duy nh t (nghi m th c duy nh t), nh m so sánh v i giá tr c a qu n th (so sánh m t phương th c chăn nuôi m i v i phương pháp hiên có hay m t kh u ph n m i v i kh u ph n hi n có c a tr i...); ta s d ng phép th z n u bi t phương sai qu n th ho c phép th t n u không bi t phương sai qu n th . • V i thí nghi m có 2 lô (2 nghi m th c); ta s d ng phép th z n u bi t phương sai qu n th ho c phép th t n u không bi t phương sai qu n th . • V i thí nghi m t 3 lô tr lên (3 nghi m th c tr lên) ta dùng phép phân tích phương sai ñ so sánh. • ð i v i các thí nghi m d li u thu th p d ng bi n ñ nh tính ta có th dùng phép th χ2 ho c phép th z khi dung lư ng m u l n. • Ngoài ra chúng ta còn có m t s mô hình khác như phân tích h i quy (logistic, binary...), th ng kê phi tham s ñ phân tích s li u cho phù h p (s không ñ c p ñ n trong khoá h c này). 2.6. Ti n hành thí nghi m • Chu n b ñ ng v t thí nghi m • B ñ ng v t vào các công th c thí nghi m B trí ñ ng v t vào các công th c thí nghi m ph i theo các nguyên t c sau ñây: Ng u nhiên - ð ng v t b trí vào các công th c thí nghi m theo nguyên t c hoàn toàn ng u nhiên. Chúng ta có th s d ng các phương pháp sau ñ phân ñ ng v t v các kh u ph n m t cách ng u nhiên: o Tung ñ ng xu (x p, ng a) o Dùng các quân bài o B ng s ng u nhiên (xem ph l c) o Dùng máy tính ð ng ñ u - ð i v i ñ ng v t trong cùng m t nhóm s sai khác v kh i lư ng không vư t quá ngư ng 15% và gi a các nhóm khác nhau không quá 5%. S lư ng (tham kh o m c 1.2.2) • Giai ño n trư c thí nghi m Giai ño n cân b ng - nhi m v chính c a giai ño n này là ki m tra s ñ ng ñ u c a các nhóm nghiên c u. ð ng v t giai ño n này cho ăn cùng m t ch ñ và ñi u ki n chu ng tr i như nhau. Th i gian c a giai ño n này ph thu c vào y u t nghiên c u, nhưng thông thư ng không dư i 2 tu n (15 ngày). Trong tư ng h p c n thi t chúng ta ph i can thi p ñ làm cân b ng 2 nhóm. Ki m tra k lư ng tình tr ng s c kho , kh năng cho s n ph m, ph n ng ñ i v i các y u t môi trư ng bên ngoài...ð c bi t ki m tra k lư ng tình tr ng s c kho c a t ng 10
con v t ñ k p th i phát hi n ra m t s b nh truy n nhi m, b nh mãn tính, r i lo n tiêu hoá, giun sán; nh ng b nh này nh hư ng r t l n ñ n s tăng trư ng. Trong giai ño n này có th chuy n con v t t nhóm này qua nhóm khác, th m chí có th thay m i. Giai ño n thích nghi - thư ng kéo dài trên m t tu n (7 ngày). M c ñích chính c a giai ño n này là t ng bư c cho ñ ng v t làm quyen v i ch ñ thí nghi m và tránh không làm cho con v t b c ch , không làm thay ñ i ñ t ng t ñi u ki n s ng và ch ñ ăn u ng. Trong giai ño n này không ñư c chuy n con v t t lô này qua lô khác cũng như không ñư c thay th chúng. Ti n hành theo dõi, ghi chép riêng bi t t ng con nhưng không ñưa các s li u này vào quá trình x lý s li u nghiên c u. Nên lưu ý r ng giai ño n này có th b qua n u trong giai ño n cân b ng không có s chuy n ñ i con v t t lô này qua lô khác, không có s thay m i và các y u t nghiên c u không ñòi h i con v t nhi u ñ thích nghi. • Giai ño n thí nghi m (giai ño n chính) Trong giai ño n này không ñư c chuy n ñ ng v t t lô này qua lô khác cũng như không ñư c thay th chúng. Lo i b con v t ch trong trư ng h p d i do, Con v t b lo i th i cũng ph i ñư c ghi chép nguyên nhân d n ñ n lo i th i. • Giai ño n sau thí nghi m. • Ví d mô hình b trí thí nghi m trư ng h p ñơn gi n nh t Giai ño n trư c thí nghi m Giai ño n chính ði u ki n chăn ði u ki n chăn nuôi th c t + t ng ði u ki n chăn nuôi th c t bư c ñưa y u t nghiên c u vào nuôi th c t + y u t nghiên c u 2.7. Thu th p s li u Tuỳ theo t ng thí nghi m c th mà ti n hành thu th p s li u. Có th s li u thu th p vào nhi u th i ñi m khác nhau, cũng có th thu th p ngay sau khi k t thúc thí nghi m. 2.8. Phân tích s li u ð i v i các mô hình thí nghi m ñư c thi t k tho mãn các ñi u ki n nêu trên thì không g p nhi u khó khăn trong quá trình phân tích x lý. Chú ý trong quá trình thu th p s li u không th tránh kh i s sai s ho c có nh ng s li u không ñi n hình cho toàn b các quan sát. • Các sai l m hay m c ph i Do con ngư i gây ra Do sai s c a các d ng c • Phát hi n các s li u không ñi n hình Ta có th phát hi n các s li u không ñi n hình theo nguyên t c µ ± 3σ Ho c b ng cách mô t s li u ñ phát hi n ra nh ng giá tr không bình thư ng • Lo i b nh ng giá tr không ñi n hình Nh ng s li u không ñi n hình có th lo i b trư c khi ti n hành phân tích, nhưng cũng c n lưu ý r ng trư c khi lo i b ta c n ph i tìm hi u nguyên nhân t i sao. Có th chính nh ng giá tr này s cho ta bi t m t s thông tin quan tr ng liên quan ñ n thí nghi m. 2.9. Vi t báo cáo (ph n này s ñ c p cu i kỳ) 11
3. B trí thí nghi m 1 nhân t 3.1. Thí nghi m ki u hoàn toàn ng u nhiên 3.1.1. Gi i thi u ðây là phương pháp nghiên c u cơ b n và t ng h p trong chăn nuôi, ñư c s d ng ñ b trí thí nghi m khi ch nghiên c u m t y u t thí nghi m; ví d ta nghiên c u nh hư ng c a th c ăn ñ n tăng tr ng, t n dư thu c kháng sinh trong cơ th v t nuôi... ñây chúng ta ch xem xét ñ n m t y u t thí nghi m còn các y u t phi thí nghi m khác ta gi s r ng không có s sai khác có h th ng gi a các ñơn v thí nghi m. Ví d t t c các con v t ñư c ch n cùng m t l a tu i, t t c các tr i ñ u s d ng các th c ăn như nhau... ð i v i thí nghi m này, các ñơn v thí nghi m ñư c b trí m t cách ng u nhiên vào các nghi m th c (công th c thí ngh êm). 3.1.2. Ví d Ti n hành m t thí nghi m ñ so sánh m c ñ tăng tr ng 3 kh u ph n ăn khác nhau (kh u ph n 1, 2, 3 tương ng v i các ch cái A, B, C) trên 15 ñơn v thí nghi m (ñ ng v t thí nghi m). ðây là m t ví d v thí nghi m có 1 y u t thí nghi m (kh u ph n ăn) v i t = 3 nghi m th c (kh u ph n 1, 2 và 3) và n = 5 l n l p l i trong m i nghi m th c (kh u ph n) Xây d ng sơ ñ thí nghi m và b trí ñ ng v t vào các công th c thí nghi m 3.1.3. •V sơ ñ thí nghi m - ð i v i các thí nghi m 1 nhân t ta s xây d ng m t b ng có c t b ng chính s nghi m th c và s hàng b ng s ñ ng v t trong m t nghi m s th c + 1. ð i v i ví d nêu ph n trên ta có th xây d ng b ng sơ ñ thí nghi m như sau: • ðánh s cho t ng ñ ng v t thí nghi m (n u ñ ng v t chưa ñư c ñánh s ) - M c ñích chính c a vi c ñánh s là thu n ti n cho vi c chia lô cũng như trong su t quá trình theo dõi t ng cá th . ví d trên, gi s 15 ñ ng v t ñư c ñánh s t s 1 ñ n 15 • Phân ñ ng v t v các nghi m th c theo phương th c hoàn toàn ng u nhiên. Ta s ti n hành phân 15 ñ ng v t trên v 3 kh u ph n ăn khác nhau, m i kh u ph n s có 5 ñ ng v t. Chúng ta có th s d ng các phương pháp sau ñ phân ñ ng v t v các kh u ph n m t cách ng u nhiên: o Tung ñ ng xu (x p, ng a) o B ng s ng u nhiên o Dùng máy tính 12
Ví d ta s d ng b ng s ng u nhiên, thí nghi m v i 3 kh u ph n khác nhau (A, B, C) • T b ng s ng u nhiên ta ch n dòng ñ u tiên t trên xu ng: 8, 4, 8, 7, ... • S ng u nhiên t 1 ñ n 3 ch n kh u ph n A, s ng u nhiên t 4 ñ n 6 ch n ch n kh u ph n B, s ng u nhiên t 7 ñ n 9 ch n ch n kh u ph n C và s ng u nhiên 0 b qua. ðơn v thí S ng u Cách x lý nghi m s nhiên 1 8 C 2 4 B 3 8 C 4 7 C 5 1 A 6 6 B 7 1 A 8 5 B 9 3 A 10 1 A 11 9 C 12 5 B 13 1 A (5A) 14 4 B (5B) 15 2 C (5C) Sau ñó b trí ñ ng v t vào các kh u ph n tương ng như sau: Kh u ph n 1 Kh u ph n 2 Kh u ph n 3 5 2 1 7 6 3 9 8 4 10 12 11 13 14 15 • Áp d ng Minitab ñ b c thăm ng u nhiên Calc > Make Patterned Data > Arbitrary Set of Numbers… MTB > SET C1 Calc > Random Data… / Sample from Columns... MTB > SAMPLE 15 C1 C2 Calc > Make Patterned Data > Arbitrary Set of Numbers… MTB > SET C3 Manip > Display Data… MTB > PRINT C1-C3 Display Data ROW UNIT RANDOM GROUP 1 1 5 1 2 2 13 1 3 3 11 1 4 4 1 1 5 5 15 1 6 6 3 2 7 7 2 2 8 8 6 2 9 9 14 2 10 10 7 2 11 11 10 3 12 12 12 3 13 13 9 3 14 14 4 3 15 15 8 3 13
Manip > Unstack Columns… MTB > UNSTACK C2 C4-C6; SUBC> SUBS C3. MTB > NAME C4 'TREAT A' C5 'TREAT B' C6 'TREAT C' Manip > Display Data… MTB > PRINT C4-C6 Display Data ROW TREAT A TREAT B TREAT C c¸c ®¬n vÞ thÝ nghiÖm ®−îc chia thµnh c¸c thÝ nghiÖm kh¸c nhau 1 5 3 10 2 13 2 12 3 11 6 9 4 1 14 4 5 15 7 8 • ð n ñơn v th 13 thì ta ñã có ñ y ñ 5 ñơn v thí nghi m v i kh u ph n A, và th 14 v i B. Như v y ñơn v thí nghi m 15 ph i nh n ñư c kh u ph n C. 3.1.4. Mô hình phân tích • N u s li u có phân b chu n và các phương sai ñ ng nh t thì thí nghi m có 2 nghi m th c → phép th t (t-test) Thí nghi m ≥ 3 nghi m th c → phép phân tích phương sai 1 y u t • N u s li u không tho mãn 2 ñi u ki n nêu trên chúng ta ph i ti n hành bi n ñ i s li u ñ phân tích ho c dùng phép ki m ñ nh phi tham s (s không ñ c p ñ n trong khoá h c này). Mô hình toán h c mô t các quan sát ñ i v i thí nghi m có t nghi m th c và trong m i nghi m th c có ni quan sát và N = n1 + n2 + ⋅⋅⋅ + nt yij = µ + εij hay tương ñương v i yij = µι + τi + εij Trong ñó i = 1, 2, ..., t j = 1, 2, ..., ni yij - quan sát j nghi m th c i µι - giá tr trung bình c a nghi m th c i µ - giá tr trung bình c a toàn b các quan sát τi - hi u qu c a nghi m th c th i εij - sai s ng u nhiên c a quan sát j nghi m th c i B ng s li u t ng quát ñ i v i thí nghi m m t nhân t (d ng t ng quát t ví d 1.2.1) Nghi m th c (t) 1 2 t ... y11 y21 yt1 ... Các quan sát (n) y12 y22 yt2 ... . . ... . . . ... . . . ... . y1n1 y2n2 ytnt ... − − − − Trung bình ... y1. y 2. y t. y .. Ta bi t trong thí nghi m này có 2 ngu n bi n ñ ng (xem chi ti t trang 38, ph n I c a bài gi ng) 14
Bi n ñ ng trong t ng nhóm (ng u nhiên) có th khái quát dư i d ng mô hình như sau: 2  _ ni t SSng u nhiên = ∑ ∑  yij − yi.  .   i =1 j =1  Bi n ñ ng gi a các nhóm (nghi m th c) có th khái quát dư i d ng mô hình như sau: 2 _ _ c = n ∑ y i. − y..  . SSnghi   m th   Toàn b các bi n ñ ng c a thí nghi m chính b ng t ng c a bi n ñ ng ng u nhiên và bi n ñ ng c a nghi m th c; ta có th khái quát b ng công th c sau: 2 2 2 ni  _ _ _ t ni  _ t = n∑  yi. − y..  + ∑ ∑  yij − yi.  ∑∑  yij − y..          i =1 j =1  i =1 j =1  Xây d ng c u trúc c a b ng phân tích phương sai B c t do T ng bình Trung bình bình Ngu n bi n ñ ng Giá tr F quan sát phương (SS) phương (MS) (df) Nghi m th c t-1 SSnghi SSnghi m th c/(t-1) SSnghi m th c/(t-1) m th c SSng u nhiên/(N-t) Sai s ng u nhiên N-t SSng u nhiên SSng u nhiên/(N-t) T ng bi n ñ ng N-1 SSt ng s Giá tr F lý thuy t ñư c xác ñ nh b ng ph n ph l c v i m c xác su t sai s a và b c t do v1 = t - 1 và v2 = N - t. N u P ≥ 0,05 ta ch p nh n H0, và bác b H0 n u P < 0,05. Ví d (trang 42, ph n I c a bài gi ng) M t thí nghi m ñư c ti n hành ñ so sánh m c ñ tăng tr ng c a gà 4 kh u ph n ăn khác nhau. 20 con gà ñ ng ñ u nhau ñư c phân m t cách ng u nhiên v m t trong 4 kh u ph n ăn. Như v y ta có 4 nhóm ñ ng v t thí nghi m, m i nhóm g m 5 gà; k t qu thí nghi m ñư c ghi l i b ng sau (ñơn v tăng tr ng tính theo g): Kh u ph n 1 Kh u ph n 2 Kh u ph n 3 Kh u ph n 4 99 61 42 169 88 112 97 137 76 30 81 169 38 89 95 85 94 63 92 154 15
L i gi i: • L p b ng phân tích phương sai T ng bình Trung bình B ct Giá tr F Ngu n bi n ñ ng phương bình phương do (df) quan sát (SS) (MS) Kh u ph n 3 16.467 5.489 6,65 Sai s ng u nhiên 16 13.212 826 T ng bi n ñ ng 19 29.679 Áp d ng ph n m m Minitab cũng cho ta k t qu tương t One-way ANOVA: P versus KP Stat > ANOVA > One-way… Analysis of Variance for P Source DF SS MS F P KP 3 16467 5489 6.65 0.004 Error 16 13212 826 Total 19 29679 Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev --------+---------+---------+-------- KP1 5 79.00 24.47 (-------*------) KP2 5 71.00 31.02 (------*-------) KP3 5 81.40 22.88 (-------*-------) KP4 5 142.80 34.90 (-------*-------) --------+---------+---------+-------- Pooled StDev = 28.74 70 105 140 MTB > V i P = 0,004, gi thuy t H0 b bác b hay nói cách khác hoàn toàn có th lo i b gi thuy t r ng tăng tr ng trung bình gi a các kh u ph n ăn là b ng nhau. • So sánh t ng c p các giá tr trung bình c a nghi m th c Gi s ta mu n so sánh t t c các c p c a t nghi m th c v i nhau và gi thi t H0 trong các phép th này là H0 : µ1 = µ2 (i ≠ j). Trong ví d trên ta có 6 c p c n ph i so sánh. Có 4 phương pháp ñ ti n hành so sánh t ng c p các giá tr trung bình v i nhau: S sai khác bé nh t có ý nghĩa (LSD) Phép so sánh Duncan Phép so sánh Newman - Keuls Phép so sánh Tukey Trong khuôn kh khoá h c s không ñ c p ñ n cách tính toán c th , ph n m m Minitab ñư c s d ng ñ ti n hành các phép th này 16
Tukey's pairwise comparisons Family error rate = 0.0500 Individual error rate = 0.0113 Critical value = 4.05 Intervals for (column level mean) - (row level mean) 1 2 3 2 -44.0 60.0 3 -54.4 -62.4 49.6 41.6 4 -115.8 -123.8 -113.4 -11.8 -19.8 -9.4 Qua Output trên ta th y Minitab: ðã th c hi n phép th Tukey ñ so sánh t ng c p v i nhau Sai s c a toàn b 6 phép th là P = 0,05 Sai s c a t ng phép th là P = 0,0113 Minitab cho ta m t ma tr n 3 × 3 th hi n t ng c p so sánh. N u hi u s gi a kho ng tin c y 95% c a các nghi m th c có ch a s không, ñi u này ch ng t trung bình c a 2 t ng th ñó b ng nhau (P ≥ 0,05) và ngư c l i n u kho ng này không ch a s không thì trung bình c a 2 t ng th không b ng nhau. Trong output trên ta th y hi u s c a kho ng tin c y 95% c a c p sao sánh th nh t gi a kp1 và 2 la (-44 ; +60) có ch a s 0; ch ng t µ1 = µ2. B n ñ c có th tìm hi u chi ti t hơn ph n I trang 42 - 51 v phân tích phương sai và so sánh c p ñôi t ng nghi m th c ph n I trang 49 - 51. ð ti n theo ph n so sánh c p ñôi ñư c trình dư i ñây: Ví d : So sánh tăng tr ng c a chu t 4 kh u ph n ăn khác nhau (kh u ph n 1, 2, 3 và 4). S chu t tham gia vào thí nghi m vào t ng kh u ph n là 7, 8, 6 và 8. S li u thu ñư c trình bày b ng sau (% tăng tr ng so v i kh i lư ng cơ th ): 1 2 3 4 3,42 3,17 3,34 3,64 3,96 3,63 3,72 3,93 3,87 3,38 3,81 3,77 4,19 3,47 3,66 4,18 3,58 3,39 3,55 4,21 3,76 3,41 3,51 3,88 3,84 3,55 3,96 3,44 3,91 Bài gi i: (Dùng ph n m m Minitab ñ gi i quy t). Nh p s li u vào Minitab, tính các tham s th ng kê mô t ta thu ñư c k t qu sau: Variable N Mean Median TrMean StDev SE Mean 1 7 3.8029 3.8400 3.8029 0.2512 0.0949 2 8 3.4300 3.4250 3.4300 0.1353 0.0478 3 6 3.5983 3.6050 3.5983 0.1675 0.0684 4 8 3.9350 3.9200 3.9350 0.1906 0.0674 Variable Minimum Maximum Q1 Q3 1 3.4200 4.1900 3.5800 3.9600 2 3.1700 3.6300 3.3825 3.5300 3 3.3400 3.8100 3.4675 3.7425 4 3.6400 4.2100 3.7975 4.1250 17
µ1 = µ2 = µ3 = µ4 (b ng l i, b n ñ c t nêu) Gi thi t H0: µ1 ≠ µ2 ≠ µ3 ≠ µ4 H1: So sánh s ñ ng nh t c a phương sai: 0,2512 / 0,1353 = 1,86 < 2 Ki m tra phân b chu n: b ng cách ki m tra phân b chu n c a sai s ng u nhiên (ph n dư). ðây là m t thí nghi m mà s ñ ng v t tham gia vào t ng công th c thí nghi m h n ch (n1 = 7, n2 = 8 n3 = 6 và n4 = 8), vì v y ta không ki m tra phân b chu n c a t ng bi n riêng bi t. dùng Minitab ñ ki m tra phân b chu n ta có P = 0,55 Phân tích phương sai Analysis of Variance for P Source DF SS MS F P KP 3 1.1601 0.3867 10.73 0.000 Error 25 0.9012 0.0360 Total 28 2.0613 Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev ---------+---------+---------+------- 1 7 3.8029 0.2512 (-----*-----) 2 8 3.4300 0.1353 (----*-----) 3 6 3.5983 0.1675 (-----*-----) 4 8 3.9350 0.1906 (----*-----) ---------+---------+---------+------- Pooled StDev = 0.1899 3.50 3.75 4.00 K t lu n Vì P = 0,000 < 0,05 ta bác b H0 và ch p nh n H1 (b ng l i, b n ñ c t nêu) So sánh t ng c p. Dùng menu Comparisons c a Minitab ta có Tukey's pairwise comparisons Family error rate = 0.0500 Individual error rate = 0.0109 Critical value = 3.89 Intervals for (column level mean) - (row level mean) 1 2 3 2 0.1026 0.6431 3 -0.0860 -0.4504 0.4951 0.1137 4 -0.4024 -0.7661 -0.6187 0.1381 -0.2439 -0.0546 N u nhìn vào Ma tr n trên ta th y µ1 ≠ µ2, µ1 = µ3, µ1 = µ4, µ2 = µ3, µ2 ≠ µ4, µ3 ≠ µ4. Ta có th xây d ng m t b ng có các ch cái a, b, c... ñ th hi n s sai khác gi a các nghi m th c. Th c hi n theo các bư c sau: 18
• S p x p các giá tr trung bình theo th t gi m d n như sau: Kh u ph n Trung bình Kh u ph n Trung bình 1 3,8029 4 3,9350 2 3,4300 1 3,8029 3 3,5983 3 3,5983 4 3,9350 2 3,4300 • D a vào ma tr n ñã nêu m c 6 ñ t o các ñư ng g ch chung cho các kh u ph n có giá tr trung bình b ng nhau; c th như sau: Kh u ph n Trung bình a 4 3,9350 b 1 3,8029 c 3 3,5983 2 3,4300 m i m t ñư ng th ng tương ng v i m t ch cái (a, b, c...) • T m c b, ta có th ñ t các ch cái bên c nh các s trung bình như sau: Kh u ph n Trung bình 3,9350a 4 3,8029ab 1 3,5983bc 3 3,4300c 2 • S p x p kh u ph n theo th t tăng d n như ban ñ u ( m c 6.a.) ta có Kh u ph n Trung bình 3,8029ab 1 3,4300c 2 3,5983bc 3 3,9350a 4 19
• Ki m tra phân b chu n c a s lii u Mu n th c hi n phép phân tích phương sai ta ph i tho m n m t lo t các ñi u ki n, trong ñó có ñi u ki n s li u quan sát ph i tuân theo phân b chu n y ~N(µ,σ2). Ta có th bi u di n các s li u trên ñ th c a t ng nghi m th c ñ xác ñ nh xem s li u có phân bó chu n hay không; tuy nhiên ñi u này r t khó th c hi n khi s lư ng ñơn v trong t ng nghi m th c b h n ch . Như trong ví d trên ta th y trong m i nghi m th c ch có 5 ñ ng v t. ð kh c ph c h n ch này ta ñưa ra cách th như sau: Có th mô t s li u dư i mô hình sau: yij = µi + εij εij = yij - µi → T c là ta thay phép ki m tra s li u t y ~N(µ,σ2) thành ki m tra ε ~ N(0,σ2). ði u này có th minh ho b ng output c a Minitab. Row p kp RESI1 FITS1 Row p kp RESI1 FITS1 11 42 3 -39.4 81.4 1 99 1 20.0 79.0 12 97 3 15.6 81.4 2 88 1 9.0 79.0 13 81 3 -0.4 81.4 3 76 1 -3.0 79.0 14 95 3 13.6 81.4 4 38 1 -41.0 79.0 15 92 3 10.6 81.4 5 94 1 15.0 79.0 16 169 4 26.2 142.8 6 61 2 -10.0 71.0 17 137 4 -5.8 142.8 7 112 2 41.0 71.0 18 169 4 26.2 142.8 8 30 2 -41.0 71.0 19 85 4 -57.8 142.8 9 89 2 18.0 71.0 20 154 4 11.2 142.8 10 63 2 -8.0 71.0 • Nh ng h n ch c a mô hình thí nghi m ki u hoàn toàn ng u nhiên Mô hình này ñòi h i t t c các ñơn v thí nghi m ph i tương t nhau như trư c khi ti n hành thí nghi m. Tuy nhiên trong th c t r t khó có th th c hi n ñư c ñi u ki n này và n u có m t s không ñ ng nh t gi a các ñơn v thí nghi m mà ta b qua y u t này thì m c ph i 5 sai l m sau: Trung bình bình phương c a sai s ng u nhiên s l n Giá tr F th c nghi m s bé Giá tr P th c nghi m s l n Ít cơ may hơn ñ phát hi n s sai khác ði ñ n k t lu n thi u chính xác ði u này ñư c th hi n rõ qua sơ ñ b trí các nghi m th c vào chu ng nuôi 1C 2B 3C Hư ng tây 4C 5A 6B 7A 8B 9A 10 A 11 C 12 B 13 A 14 B 15 C Ta th y ô chu ng hư ng tây ch có các kh u ph n A và C; vì v y không th bi t ch c ch n r ng m c tăng tr ng là do kh u ph n gây nên hay là hư ng c a chu ng gây nên. 20