Bài giảng Thiết kế thí nghiệm chăn nuôi thú y: Phần 2

Bộ môn Di truyền - Giống Khoa Chăn nuôi & Nuôi trồng thuỷ sản

Thiết kế thí nghiệm trong chăn nuôi & thú y PHẦN II

version 9/2013

Thí nghiệm?

Chọn mẫu

Đỗ Đức Lực Hà Xuân Bộ

Thiết kế thí nghiệm

Suy luận

Mẫu

Quần thể

Thiết kế thí nghiệm

Mô hình

Phân loại

Khái niệm

Thiết kế

Phân loại

Khái niệm

Thiết kế

Phân loại thí nghiệm

(cid:1) Quan sát

(cid:1) Thực nghiệm

Thiết kế thí nghiệm PHÂN LOẠI

(cid:2) Ưu điểm (cid:2) Nhược điểm (cid:2) Ví dụ

Phân loại thí nghiệm trong nghiên cứu dịch tễ học

Phân loại thí nghiệm Ví dụ (cid:1)Thí nghiệm quan sát

(cid:2) Hồi cứu (cid:2) Nghiên cứu cắt ngang

Hiện tại

Tương lai

Quá khứ

(cid:1)Thí nghiệm thực nghiệm

(cid:2) Tiến cứu

Thiết kế thí nghiệm

Thiết kế thí nghiệm Một số khái niệm

Mô hình

Phân loại

Khái niệm

Thiết kế

Hồi cứu Cắt ngang Tiến cứu

Một số khái niệm 1. Yếu tố thí nghiệm

Thiết kế thí nghiệm Một số khái niệm

(cid:1) Tập hợp các thành phần có cùng bản chất và có thể so sánh với nhau trong quá trình nghiên cứu

(cid:1) Yếu tố tác động lên đối tượng nghiên cứu ở nhiều mức độ và có thể so sánh với nhau trong quá trình nghiên cứu

1. Yếu tố thí nghiệm 2. Mức 3. Nghiệm thức (công thức thí nghiệm) 4. Đơn vị thí nghiệm (lặp lại) 5. Khối 6. Nhắc lại 7. Ngẫu nhiên 8. Nhóm đối chứng

Một số khái niệm 1. Yếu tố thí nghiệm

(cid:1) Yếu tố thí nghiệm

(cid:1) So sánh năng suất sinh trưởng của 4

giống lợn

(cid:1) Yếu tố thí nghiệm (cid:2) Yếu tố chính (cid:2) Yếu tố phụ

(cid:2) Cố định (cid:2) Ngẫu nhiên

(cid:2) Yếu tố thí nghiệm?

(cid:1) Đánh giá tỷ lệ mắc bệnh khi sử dụng 3 loại

vacxin khác nhau

(cid:2) Yếu tố thí nghiệm?

Một số khái niệm 1. Yếu tố thí nghiệm

Ví dụ 5.1:

Ví dụ 4.3:

(cid:3) Một nghiên cứu được tiến hành để xác định ảnh hưởng của việc bổ sung 2 loại vitamin (A và B) vào thức ăn đến tăng trọng (kg/ngày) của lợn

(cid:3) Nghiên cứu số lượng tế bào lymphô ở chuột (· 1000 tế bào mm-3 máu) được sử dụng 4 loại thuốc qua 5 lứa

Vitamin A

Vitamin B

0,585

0,567

0,473

0,684

0,536

0,545

0,450

0,702

0,458

0,589

0,869

0,900

0,486

0,536

0,473

0,698

0,536

0,549

0,464

0,693

Thuốc Lứa 1 2 3 4 5 A 7,1 6,1 6,9 5,6 6,4 B 6,7 5,1 5,9 5,1 5,8 C 7,1 5,8 6,2 5,0 6,2 D 6,7 5,4 5,7 5,2 5,3

Một số khái niệm 1. Yếu tố thí nghiệm

Thiết kế thí nghiệm Một số khái niệm

Ví dụ 5.2:

(cid:3) Xác định ảnh hưởng của lợn đực giống và lợn nái đến khối lượng sơ sinh (kg) của thế hệ con. Sử dụng 4 lợn đực giống, mỗi đực phối với 3 lợn nái và mỗi nái sinh được 2 lợn con.

Đực

Nái 1

10 11 12

1,2 1,2 1,1 1,2 1,1 1,2 1,2 1,3 1,2 1,3 1,4 1,3

1,2 1,3 1,2 1,2 1,2 1,1 1,2 1,3 1,2 1,3 1,4 1,3

1. Yếu tố thí nghiệm 2. Mức 3. Nghiệm thức (công thức thí nghiệm) 4. Đơn vị thí nghiệm (lặp lại) 5. Khối 6. Nhắc lại 7. Ngẫu nhiên 8. Nhóm đối chứng

Một số khái niệm 2. Mức

Thiết kế thí nghiệm Một số khái niệm

(cid:1) Là số công thức (các thành phần riêng

biệt) trong một yếu tố

(cid:1) Ví dụ

1. Yếu tố thí nghiệm 2. Mức 3. Nghiệm thức (công thức thí nghiệm) 4. Đơn vị thí nghiệm (lặp lại) 5. Khối 6. Nhắc lại 7. Ngẫu nhiên 8. Nhóm đối chứng

Một số khái niệm 3. Nghiệm thức (công thức)

(cid:1) Số nghiệm thức = số mức của yếu tố

1 2 3 4

(nếu có một yếu tố thí nghiệm)

(cid:1) Tổ hợp giữa các mức của các yếu tố

(≥ 2 yếu tố thí nghiệm)

(cid:1) Ví dụ

Yếu tố B Yếu tố A B1 B2

A1 A1B1 A1B2

A2 A2B1 A2B2

Thiết kế thí nghiệm Một số khái niệm

Một số khái niệm 4. Đơn vị thí nghiệm

(cid:1) Một đơn vị bé nhất trong một công thức, (cid:1) Độc lập trong quá trình nghiên cứu, (cid:1) Có được một số liệu thô tại từng thời điểm

(cid:2) 1 động vật (cid:2) 1 nhóm động vât (cid:2) 1 khu chuồng (cid:2) ….

1. Yếu tố thí nghiệm 2. Mức 3. Nghiệm thức (công thức thí nghiệm) 4. Đơn vị thí nghiệm (lặp lại) 5. Khối 6. Nhắc lại 7. Ngẫu nhiên 8. Nhóm đối chứng

Một số khái niệm 4. Đơn vị thí nghiệm

Thiết kế thí nghiệm Một số khái niệm

Một số khái niệm 5. Khối (cid:1) Bao gồm các phần tử có chung đặc tính (cid:1) Ví dụ

(cid:2) Khu trại (cid:2) Giới tính (cid:2) Lứa (cid:2) Khối lượng

(cid:1) Khối dùng để làm gì?

1. Yếu tố thí nghiệm 2. Mức 3. Nghiệm thức (công thức thí nghiệm) 4. Đơn vị thí nghiệm (lặp lại) 5. Khối 6. Nhắc lại 7. Ngẫu nhiên 8. Nhóm đối chứng

Thiết kế thí nghiệm Một số khái niệm

1. Yếu tố thí nghiệm 2. Mức 3. Nghiệm thức (công thức thí nghiệm) 4. Đơn vị thí nghiệm (lặp lại) 5. Khối 6. Nhắc lại 7. Ngẫu nhiên 8. Nhóm đối chứng

Thiết kế thí nghiệm Một số khái niệm

Thiết kế thí nghiệm

Mô hình

Phân loại

Khái niệm

Thiết kế

1. Yếu tố thí nghiệm 2. Mức 3. Nghiệm thức (công thức thí nghiệm) 4. Đơn vị thí nghiệm (lặp lại) 5. Khối 6. Nhắc lại 7. Ngẫu nhiên 8. Nhóm đối chứng

Thiết kế thí nghiệm

Thiết kế thí nghiệm Thiết kế

Thiết kế thí nghiệm 1. Xác định mục đích nghiên cứu

(cid:1) Tổng quan tài liệu (cid:1) Tính cấp thiết (cid:1) Kiến thức về lĩnh vực quan tâm (cid:1) Chiến lược (cid:1) Điều kiện (cid:1) Xác định rõ mục đích (vấn đề then chốt)

(cid:1) Chiến lược (cid:2) Thăm dò (cid:2) Chính (cid:2) Kiểm tra Ví dụ nghiên cứu lâm sàng 1. Tác dụng của một chất (một vài bệnh nhân) 2. Liều dùng và tác dụng (hàng chục bệnh nhân) 3. Hình thức sử dụng (hàng trăm bệnh nhân) 4. Triển khai trên thực tế (hàng nghìn bệnh nhân)

Thiết kế thí nghiệm 1. Xác định mục đích nghiên cứu

(cid:1) Xác định rõ mục đích (vấn đề then chốt)

(cid:1) Tiến hành nghiên cứu trên vật nuôi nuôi

(cid:2) Một mục đích (cid:2) Nhiều mục đích (cid:2) Thứ tự ưu tiên

(cid:2) Đối tượng vật nuôi (cid:2) Kiến thức về vật nuôi (cid:2) Các nghiên cứu liên quan (cid:2) Điều kiện để thực hiện thí nghiệm (cid:2) Mục tiêu nghiên cứu

• Sinh sản, sinh trưởng, di truyền, dinh dưỡng • Sinh sản > Sinh trưởng • Sinh sản

Thiết kế thí nghiệm

Thiết kế thí nghiệm 1. Xác định mục đích nghiên cứu

Thiết kế thí nghiệm 2. Xác định yếu tố thí nghiệm,…

Thiết kế thí nghiệm 2. Xác định số mức,…

(cid:1) Mức trong một yếu tố

(cid:1) Yếu tố

(cid:2) Số mức (cid:2) Khoảng cách giữa các mức (biến định lượng)

(cid:2) Số yếu tố thí nghiệm (cid:2) Yếu tố chính/ yếu tố phụ (cid:2) Yếu tố cố định/ yếu tố ngẫu nhiên (cid:2) Định tính (giống, chế độ, thuốc…) (cid:2) Định lượng (liều dùng, nhiệt độ…)

Thiết kế thí nghiệm

Thiết kế thí nghiệm 2. Xác định số mức,…

(cid:1) Đơn vị thí nghiệm (cid:2) Một động vật (cid:2) Một nhóm động vật Ví dụ

Thiết kế thí nghiệm 3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu

(cid:1) Cần bao nhiêu động vật cho mô hình thí

(cid:1) Chọn động vật làm thí nghiệm

nghiệm?

(cid:2) Số lượng (cid:2) Chất lượng

(cid:2) Mẫu đại diện (cid:2) Mẫu không bị ảnh hưởng bởi một cá thể

Kiểm định giả thiết

Thiết kế thí nghiệm 3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu

(cid:1) Số lượng phụ thuộc vào?

(cid:1) Kiểm định 1 giá trị trung bình (cid:2) Phép thử Z nếu biết m và s ² (cid:2) Phép thử t nếu biết m và không biết s ²

(cid:1) So sánh 2 giá trị trung bình

(cid:2) Phép thử t khi 2 phương sai bằng nhau (cid:2) Phép thử t khi 2 phương sai không bằng nhau (cid:2) Phép thử t cặp đôi

(cid:1) So sánh nhiều giá trị trung bình (cid:2) Phân tích phương sai (ANOVA)

(cid:1) Kiểm định 1 tỷ lệ

(cid:2) Phép thử Z, Phép thử khi bình phương

(cid:2) Tuổi động vật (cid:2) Mức độ đồng đều (cid:2) Loại thí nghiệm (cid:2) Độ chính xác (cid:2) Kinh phí (cid:2) Điều kiện thực tế

(cid:1) So sánh nhiều tỷ lệ

(cid:2) Phép thử khi bình phương

Lưu ý

Thiết kế thí nghiệm 3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu

2 z

=⇒ n

z

Ước tính một giá trị trung bình σ 2

X σ

d

(cid:1) Xác định số đơn vị thí nghiệm để ước tính

n

một giá trị trung bình

d

VÍ DỤ

m m m m

X

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu Ước tính một giá trị trung bình

Ví dụ

(

(cid:1) Cần quan sát bao nhiêu bò sữa để ước

) 2/ 2 d

tính được năng suất trong chu kỳ tiết sữa 305 ngày với mức độ tin cậy 95% nằm trong khoảng ± 75kg so với giá trị thực của quần thể. Biết rằng sản lượng sữa có phân bố chuẩn s = 500kg

(cid:1) d = Sự sai khác mong đợi (cid:1) s ² = Phương sai của tính trạng nghiên cứu (cid:1) Z = Giá trị z ở mức a

tương ứng

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu Ước tính một giá trị trung bình

· - ‡

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu Ước tính một tỷ lệ P)

= Zn

P(1 d

(cid:1) Cần quan sát bao nhiêu bò sữa để ước tính được năng suất trong chu kỳ tiết sữa 305 ngày với mức độ tin cậy 95% nằm trong khoảng ± 75kg so với giá trị thực của quần thể. Biết rằng sản lượng sữa có phân bố chuẩn s = 500kg

(

2 96,1

z 1

74,170

) 2/ 2 d

2 500 2 75

(cid:1) n - Dung lượng mẫu cần thiết (cid:1) Z - Giá trị Z ở mức tin cây tương ứng (cid:1) P - Tỷ lệ mắc bệnh ước tính (cid:1) d - Sự sai khác mong đợi

· · - ‡

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu Ước tính một tỷ lệ (cid:1) Cần dung lượng mẫu bao nhiêu để xác định tỷ

)

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu So sánh 2 giá trị trung bình +

- -

( z 1

z 1

s ²2

‡ lệ hiện nhiễm một loại vi khuẩn trên thân thịt lợn ở một lò mổ với ước tính chênh lệch không quá 5%. Biết rằng tỷ lệ hiện hành P = 0,2 và kiểm định ở mức tin cậy 95%.

0,20(1

= Zn

²96,1

0,20) 2

0,05

(cid:1) d = Sai khác mong đợi giữa 2 giá trị trung bình (cid:1) a = Xác suất mắc sai lầm loại I (cid:1) b = Xác suất mắc sai lầm loại II (cid:1) s ² = Phương sai của tính trạng nghiên cứu

P(1 d = 245,86

246

Ví dụ

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu So sánh 2 tỷ lệ

(cid:1) Muốn thiết kế một thí nghiệm để so sánh sản lượng sữa của dê Bách Thảo ở 2 công thức thí nghiệm với yêu cầu a = 0,05; b = 0,2; chênh lệch mong đợi 30 kg sữa biết s = 50 kg. Cần bao nhiêu động vật thí nghiệm

- -

So sánh hai tỷ lệ (đối với cohort studies - tiến cứu)

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu So sánh 2 tỷ lệ

(

)

P0 Ps P1 Sai lầm loại I (a ) và sai lầm loại II (b )

α/2

qp 11

qrp 11 2

)

1 4

( ) qp1r ( pr

β1 p

- - · ‡ - -

qp 00

z β1

qp 11

s qp 0 n

=⇒ n

β1

( ) + 1r2

pp 1

   

   

(

)

        

qp 11 n

( ) qp1r

- - - - -

β1

α/2

qrp 11

qp 11

  

  

)

( pr

         

     1     

- - - -

Trong đó

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu So sánh 2 tỷ lệ

Ví dụ

(cid:1) Bệnh East Coast Fever (ECF) gây ra tỷ lệ chết ở vật nuôi là 50%. Sử dụng một loại vác xin với mong muốn có thể bảo vệ được 95% vật nuôi. Với mức độ tin cậy là 95% và độ mạnh của phép thử là 90%, hãy xác định dung lượng mẫu cần thiết.

(cid:1) n1 = dung lượng mẫu tối thiểu đối với nhóm thứ nhất (cid:1) n2 = dung lượng mẫu tối thiểu đối với nhóm thứ hai (cid:1) r = n1 / n2 (cid:1) p1 = tỷ lệ mắc bệnh hiện hành ở quần thể thứ 1 (cid:1) p2 = tỷ lệ mắc bệnh dự đoán ở quần thể thứ 2 (cid:1) p = (p1 + rp2) / (r + 1) (cid:1) q = 1 - p; ; q = 1 - p /2) = Giá trị z ở mức tương ứng 1-a (cid:1) Z(1-a (cid:1) Z(1-b ) = Giá trị z ở mức tương ứng 1-b

Áp dụng STATA

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu So sánh nhiều giá trị trung bình

. sampsi .5 .05, a(0.05) p(0.9)

Estimated sample size for two-sample comparison of proportions

Số đơn vị thí nghiệm (n) phụ thuộc:

Test Ho: p1 = p2, where p1 is the proportion in population 1 and p2 is the proportion in population 2

Assumptions:

(cid:1) Số công thức thí nghiệm (a) (cid:1) Phương sai của tính trạng nghiên cứu (s ²)

alpha = 0.0500 (two-sided) power = 0.9000 p1 = 0.5000 p2 = 0.0500

n2/n1 = 1.00

Estimated required sample sizes:

(cid:1) Sự sai khác bé nhất giữa 2 giá trị trung bình (d) (cid:1) Xác suất mắc sai lầm loại I (a ) (cid:1) Độ mạnh của phép thử (1 - b )

n1 = 23 n2 = 23

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu So sánh nhiều giá trị trung bình

Ví dụ

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu So sánh nhiều giá trị trung bình Michael E. O'Neill & Peter C. Thomson (1998), AustralianJournal of Experimental Agriculture, 38, 617-22

3

Số công thức thí nghiệm (a) Số đơn vị thí nghiệm (n)

(cid:1) Nghiên cứu tăng trọng / ngày (gram) của lợn nuôi vỗ béo đến 5 tháng tuổi ở 3 công thức thí nghiệm. Hãy xác định dung lượng mẫu (n) cần thiết để phát hiện sự sai khác giữa các nghiệm thức nếu có.

Phương sai của tính trạng nghiên cứu (s ²) 480.00 Sự sai khác bé nhất giữa 2 giá trị trung bình (d) 40.00 Xác suất mắc sai lầm loại I (a ) 0.05

(cid:1) Biết rằng sự chênh lệch giữa 2 giá trị trung bình lúc kết thúc thí nghiệm là 40gram, tăng trọng có phân bố chuẩn với phương sai s ² = 480.

-3 ##### #####

Bậc tự do của sai số ngẫu nhiên trong ANOVA Giá trị F tới hạn Độ mạnh của phép thử (1 - b )

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu So sánh nhiều giá trị trung bình

(cid:1) Bậc tự do của sai số ngẫu nhiên

(cid:2) Mô hình thí nghiệm đơn giản

(Một yếu tố hoàn toàn ngẫu nhiên)

DF = N – a ≥ 20

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu So sánh nhiều giá trị trung bình

(cid:1)Số lượng (cid:1)Chất lượng

(cid:1) Thiết kế thí nghiệm kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với số nghiệm thức a = 5. Cần bao nhiêu đơn vị thí nghiệm cho một nghiệm thức ?

(cid:1) Bậc tự do của sai số ngẫu nhiên

df = N - a (cid:3) N - 5 ‡ 20, như vậy N ‡ 25

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu Chất lượng

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu Chất lượng – quan sát

(cid:1) Thí nghiệm quan sát

(cid:1) Thí nghiệm thực nghiệm

1. Ngẫu nhiên đơn giản simple random sampling

(cid:2) Rút thăm ngẫu nhiên

(cid:2) Chọn động vật thí nghiệm

2. Ngẫu nhiên hệ thống

systematic random sampling

3. Phân tầng

stratified random sampling

4. Theo chùm

cluster sampling

Số đơn vị thí nghiệm (n) phụ thuộc:

Chọn ngẫu nhiên đơn giản

Chọn ngẫu nhiên hệ thống

Nếu công suất của lò mổ là 5000 lợn/ngày, cần xét nghiệm 246 thân thịt lợn. Ta sẽ có hệ số k = 5000 / 246 » 20. Sẽ lấy các thân thịt số 1, 20, 40, 60…

….

Mẫu

Quần thể

Chọn phân cấp

Chọn theo chùm

…

Chọn ngẫu nhiên đơn giản

Chọn ngẫu nhiên hệ thống

Chọn ngẫu nhiên phân cấp

Chọn ngẫu nhiên theo chùm

Thiết kế thí nghiệm

3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu Chất lượng – thực nghiệm

(cid:1) Kiểu gen (cid:1) Kiểu hình (cid:1) Khối lượng (cid:1) Tuổi (cid:1) Tính biệt

3. Lập sơ đồ thí nghiệm

Khẩu phần 1 Khẩu phần 2 Khẩu phần 3 A1 A2 Yếu tố thí nghiệm 5 2 1 B1 B2 B1 B2 7 6 3 7 12 3 13 9 8 4 11 8 1 10 Động vật thí nghiệm số 10 12 11 2 6 15 5 13 14 15 14 4 9 16

Thiết kế thí nghiệm

6. Tiến hành thí nghiệm

6. Tiến hành thí nghiệm Ví dụ

Ví dụ: (Mead và cộng sự, tr. 72)

(cid:1) Thí nghiệm chính (cid:2) Thu thập số liệu (cid:2) Thời gian? (cid:2) Không được chuyển

đổi, thay thế

(cid:1) Cân bằng (cid:2) Cân bằng (cid:2) (0 - 15 ngày) (cid:2) Kiểm tra thể trạng (cid:2) Thay thế (cid:1) Thích nghi (cid:2) Thích nghi (cid:2) (0 - 7 ngày) (cid:2) Có thể chuyển đổi,

Nghiên cứu ảnh hưởng của thức ăn mùa đông đến sản lượng sữa theo mô hình ô vuông latin. Có 4 khẩu phần ăn khác nhau (A, B, C, D), cho mỗi bò ăn từng khẩu phần trong 3 tuần. Sản lượng sữa chỉ được tính tổng cộng trong tuần thứ 3 của mỗi chu kỳ.

thay thế

Ô vuông la tinh

Thiết kế thí nghiệm

1. Xác định mục đích nghiên cứu 2. Xác định yếu tố, mức và đơn vị thí nghiệm 3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu 4. Lập sơ đồ thí nghiệm 5. Lựa chọn mô hình thống kê 6. Tiến hành thí nghiệm 7. Thu thập số liệu 8. Phân tích số liệu 9. Viết báo cáo 1. Xác định mục đích nghiên cứu 2. Xác định yếu tố, mức và đơn vị thí nghiệm 3. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu 4. Lập sơ đồ thí nghiệm 5. Lựa chọn mô hình thống kê 6. Tiến hành thí nghiệm 7. Thu thập số liệu 8. Phân tích số liệu 9. Viết báo cáo

C A D B

B D A C

A B C D

D C B A

6. Thu thập số liệu

Thiết kế thí nghiệm

(cid:1) Phương pháp (cid:1) Dụng cụ (cid:1) Kỹ thuật thao tác (cid:1) Thời điểm

(cid:2) 1 lần duy nhất (cid:2) 2 lần (bắt đầu và kết thúc thí nghiệm) (cid:2) Nhiều lần trong quá trình thí nghiệm

8. Phân tích số liệu

Thiết kế thí nghiệm

(cid:1) Kiểm tra dữ liệu (cid:1) Kiểm tra điều kiện của bài toán (cid:1) Mô hình xử lý (cid:1) Trình bày kết quả

Mô hình

Phân loại

Khái niệm

Thiết kế

Mô hình thiết kế thí nghiệm

1. Thí nghiệm 1 yếu tố Hoàn toàn ngẫu nhiên

1. Thiết kế thí nghiệm 1 yếu tố

(cid:1) Một yếu tố thí nghiệm duy nhất (cid:1) Các đơn vị thí nghiệm đồng đều (cid:1) Các yếu tố khác không có sự sai khác (cid:1) Các đơn vị thí nghiệm phân ngẫu nhiên

2. Thiết kế thí nghiệm 2 yếu tố

1. Hoàn toàn ngẫu nhiên 2. Khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh 3. Ô vuông la tinh

1. Thí nghiệm 2 yếu tố chéo nhau

1. Thí nghiệm 1 yếu tố Hoàn toàn ngẫu nhiên

1. Thí nghiệm 1 yếu tố kiểu Hoàn toàn ngẫu nhiên

(cid:1) Chọn động vật thí nghiệm

(cid:1) Động vật, tính trạng có tính đồng đều cao (cid:1) Các điều kiện phi thí nghiệm có thể kiểm

(cid:2) Số lượng (cid:2) Chất lượng (đồng đều)

soát được dễ dàng và ổn định

(cid:1) Đánh số cho động vật thí nghiệm (cid:1) Phân động vật thí nghiệm về các nghiệm thức (cid:1) Lập sơ đồ thí nghịêm (cid:1) Tiến hành thí nghiệm (cid:1) Phân tích số liệu

Sơ đồ thí nghiệm

1. Thí nghiệm 1 yếu tố HTNN Ví dụ

Một thí nghiệm được tiến hành nhằm so

KP1 KP2 KP3 KP4

sánh mức độ tăng trọng của gà (gram) ở 4 khẩu phần khác nhau.

18 1 12 4

14 7 2 5

8 10 11 19

Chọn 20 gà đồng đều nhau và phân một cách ngẫu nhiên về một trong 4 khẩu phần, trong mỗi có 5 gà thí nghiệm. Kết quả thí nghiệm được ghi lại ở bảng sau:

15 16 17 13

1. Thí nghiệm 1 yếu tố HTNN Mô hình phân tích

1. Thí nghiệm 1 yếu tố HTNN Ví dụ

9 6 20 3

KP1 KP2 KP3 KP4

yij = m + a

i + e

99 61 42 169

ij 2 giá trị trung bình (cid:3) phép thử t ≥ 3 giá trị trung bình (cid:3) ANOVA

88 112 97 137

76 30 81 169

38 89 95 85

94 63 92 154

Mô hình thiết kế thí nghiệm

ANOVA Minitab Output

1. Thiết kế thí nghiệm 1 yếu tố

One-way ANOVA: KP1; KP2; KP3; KP4

2. Thiết kế thí nghiệm 2 yếu tố

1. Hoàn toàn ngẫu nhiên 2. Khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh 3. Ô vuông la tinh

Source DF SS MS F P Factor 3 16467 5489 6.65 0.004 Error 16 13212 826 Total 19 29679 1. Thí nghiệm 2 yếu tố chéo nhau

Sơ đồ thí nghiệm

2. Thí nghiệm 1 yếu tố KNNĐĐ Sơ đồ thí nghiệm

S = 28.74 R-Sq = 55.48% R-Sq(adj) = 47.14%

Khối 3 Khối 4 Khối 1 Khối 2 D A B C

D B B C D C A B

A C C B D C B A

2. Thí nghiệm 1 yếu tố KNNĐĐ Mô hình phân tích

2. Thí nghiệm 1 yếu tố KNNĐĐ Ví dụ

C A A D D B A C B D D A

Nghiên cứu số lượng tế bào lymphô ở chuột (· 1000 tế bào mm-3 máu) được sử dụng 4 loại thuốc qua 5 lứa

j + e j + e

ijk

Thuốc

yij = m + a yijk = m + a yijk = m + a

i + b i +b i + e

ijk

A 1 7,1 2 6,1 Lứa 3 6,9 4 5,6 5 6,4 B 6,7 5,1 5,9 5,1 5,8 C 7,1 5,8 6,2 5,0 6,2 (cid:3) ANOVA D 6,7 5,4 5,7 5,2 5,3

Phân tích

Loại thông tin

Thuốc

Lứa

Tế bào

1 7,1

A

1 6,7

B

Analysis of Variance for TEBAO, using Adjusted SS for Tests

1 7,1

C

(cid:1) Yếu tố thí nghiệm (cid:1) Khối (cid:1) Số liệu thô

1 6,7

D

Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P

2 6,1

A

THUOC 3 1.8455 1.8455 0.6152 11.59 0.001

2 5,1

B

Minitab14

LUA 4 6.4030 6.4030 1.6008 30.16 0.000

2 5,8

C

Error 12 0.6370 0.6370 0.0531

2 5,4

D

Total 19 8.8855

.

5.3 S = 0.230398 R-Sq = 92.83% R-Sq(adj) = 88.65%

5 5,3

D

Mô hình thiết kế thí nghiệm 1 yếu tố

Phân tích

Analysis of Variance for TEBAO, using Adjusted SS for Tests

(cid:1) Hoàn toàn ngẫu nhiên (cid:1) Khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (cid:1) Ô vuông la tinh

Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P

THUOC 3 1.8455 1.8455 0.6152 1.40 0.280

Error 16 7.0400 7.0400 0.4400

Total 19 8.8855

S = 0.663325 R-Sq = 20.77% R-Sq(adj) = 5.91%

GIAI ĐOẠN

Ô vuông la tinh

C A D B 1

B D A C 2

A B C D 3

Ví dụ: (Mead và cộng sự, tr. 72) Nghiên cứu ảnh hưởng của thức ăn mùa đông đến sản lượng sữa theo mô hình ô vuông latin. Có 4 khẩu phần ăn khác nhau (A, B, C, D), cho mỗi bò ăn từng khẩu phần trong 3 tuần. Sản lượng sữa chỉ được tính tổng cộng trong tuần thứ 3 của mỗi chu kỳ. Sản lượng sữa được ghi lại như sau (đơn vị tính pound)

D C B A 4

ĐỘNG VẬT

1 2 3 4

Ô vuông la tinh

Kết quả phân tích số liệu

A1 192 A2 195 A3 292 A4 249

A2 190 A4 203 A1 218 A3 210

Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P BO 3 9929.2 9929.2 3309.7 24.47 0.001 GD 3 6539.2 6539.2 2179.7 16.12 0.003 KP 3 8607.7 8607.7 2869.2 21.22 0.001 Error 6 811.4 811.4 135.2 Total 15 25887.4

A3 214 A1 139 A4 245 A2 163

S = 11.6288 R-Sq = 96.87% R-Sq(adj) = 92.16%

A4 221 A3 152 A2 204 A1 134

Thiết kế thí nghiệm 2 yếu tố

(cid:1)Chéo nhau

(cid:1) Chéo nhau (cid:1) Phân cấp (cid:1) Chia ô

(cid:2) Ảnh hưởng của từng yếu tố (cid:2) Ảnh hưởng tương tác giữa các yếu tố

Sơ đồ thí nghiệm

Thiết kế thí nghiệm 2 yếu tố

III

1 2 3 4

I A1

II A1

Yếu tố B Yếu tố A A2 A2 B1 B2 B1 B2 B1 B2

A1 A1B1 A1B2

A2 A2B1 A2B2

Sơ đồ thí nghiệm

Ví dụ

Ví dụ 5.1:

(cid:3) Một nghiên cứu được tiến hành để xác định ảnh hưởng của việc bổ sung 2 loại vitamin (A và B) vào thức ăn đến tăng trọng (kg/ngày) của lợn

Vitamin A

A1 A2 Yếu tố thí nghiệm B1 B2 B1 B2

Vitamin B

7 12 3 13

0,585

0,567

0,473

0,684

0,536

0,545

0,450

0,702

0,458

0,589

0,869

0,900

11 8 1 10 Động vật thí nghiệm số 2 6 15 5

0,486

0,536

0,473

0,698

0,536

0,549

0,464

0,693

Minitab Output

Tương quan và hồi quy

14 4 9 16

Two-way ANOVA: TT versus VITA; VITB

(cid:1) Chương 6 (trang 97)

Giáo trình Thiết kế thí nghiệm (2007)

(cid:1) Bài tập Thiết kế thí nghiệm

Source DF SS MS F P VITA 1 0.051918 0.0519181 4.71 0.045 VITB 1 0.064184 0.0641845 5.82 0.028 Interaction 1 0.029108 0.0291084 2.64 0.124 Error 16 0.176484 0.0110302 Total 19 0.321695

S = 0.1050 R-Sq = 45.14% R-Sq(adj) = 34.85%

Mục đích

Liên hệ

(cid:1) Mail

(cid:1) Thiết kế

Phòng 305, Bộ môn Di truyền -Giống vật nuôi Khoa Chăn nuôi & Nuôi trồng thuỷ sản Đại học Nông nghiệp Hà Nội

(cid:1) E-mail

(cid:1) Xử lý dữ liệu (cid:2) Tóm tắt (cid:2) Trình bày (cid:2) Suy luận

ddluc@hua.edu.vn doducluc@yahoo.co.uk

(cid:2) Khái niệm (cid:2) Phân loại (cid:2) Thiết kế (cid:2) Mô hình

(cid:1) Website

http://sites.google.com/site/doduluc/

(cid:1) Phone

+84 4 38 76 82 65 (Bộ môn)

Hồi quy tuyến tính

Ước tính hàm lượng lysin bằng Phương trình hồi quy

Y = 7,23 – 0,131X (Almquist, 1952)

(cid:1) Mô tả một hiên tượng quan sát (cid:1) Ước tính giá trị của một biến thông qua

một biến khác (cid:1) Hiệu chỉnh số liệu

(cid:1) Y - hàm lượng lysin (cid:1) X - hàm lượng protein

Phương trình hồi quy

Ước tính tỷ lệ nạc bằng Phương trình hồi quy

Y = 59,902386 - 1,060750 X1 + 0,229324 X2

Y = b 0 + b

y

(cid:1) Y - tỷ lệ nạc ước tính

Slope b 1

(cid:1) X1 - độ dày mỡ lưng đo tại vị trí xương

b 0

sườn 3-4 cuối

x

(cid:1) X2 - độ dày cơ thăn đo tại vị trí tương tự

Đường kính lớn (x) 57

Khối lượng trứng (y) 61

Y = b0 + b1X

)

)( yx i

∑

= 1

54 55

59 58

b 1

(

)

x i

= 1

52 55

56 57

60 56

59 56

( x i ∑ n -=

xby

b 0

56 57 58

58 56 60

- - Y = 37,6 + 0,364x -

Tương quan (r)

Tương quan

y

r = 1

r = - 1

(cid:1) r từ -1 đến +1 (cid:1) r = 0 (cid:3) không có mối quan hệ tuyến tính; (cid:1) r = +1 (cid:3) quan hệ tuyến tính dương lý tưởng (cid:1) r = -1 (cid:3) quan hệ tuyến tính âm lý tưởng (cid:1) r > 0 (cid:3) quan hệ tuyến tính dương (cid:1) r < 0 (cid:3) quan hệ tuyến tính âm