Chương 4<br />
<br />
B trí thí nghi m m t nhân t<br />
<br />
ð i v i ki u thi t k thí nghi m m t nhân t , chúng ta xem xét 3 mô hình thi t k sau:<br />
1) Mô hình thí nghi m hoàn toàn ng u nhiên<br />
2) Mô hình thí nghi m kh i ng u nhiên<br />
3) Mô hình thí nghi m ô vuông La tinh<br />
<br />
4.1.<br />
4.1.1.<br />
<br />
Ki u thí nghi m hoàn toàn ng u nhiên<br />
(Completely randomized Design - CRD)<br />
ð c ñi m<br />
<br />
ðây là phương pháp nghiên c u cơ b n trong các nghiên c u chăn nuôi - thú y. Thí nghi m<br />
ñư c thi t k ñơn gi n và vi c phân tích các d li u c a thí nghi m cũng d dàng.<br />
ð i v i mô hình thí nghi m này, các ñơn v thí nghi m ñư c b trí m t cách hoàn toàn ng u<br />
nhiên vào các nghi m th c, hay nói m t cách khác, m i ñ ng v t thí nghi m ñ u có cơ h i<br />
ñư c phân vào m t nghi m th c b t kỳ và ch u nh hư ng tác ñ ng c a nghi m th c ñó.<br />
Chính vì v y, mô hình thí nghi m này ñòi h i các ñ ng v t thí nghi m ph i ñ ng ñ u. Mô<br />
hình này ch xem xét nh hư ng c a m t y u t , ví d nghiên c u nh hư ng c a th c ăn ñ n<br />
tăng tr ng, t n dư thu c kháng sinh trong cơ th v t nuôi..., các y u t còn l i ñư c cho là<br />
không có sai khác, ví d t t c các ñ ng v t ñư c ch n có cùng m t l a tu i, t t c các tr i<br />
ñ u s d ng các th c ăn như nhau...<br />
V i nh ng yêu c u nêu trên, trong lĩnh v c chăn nuôi và thú y, mô hình này ch th c hi n có<br />
hi u qu khi ñ ng v t có tính ñ ng ñ u cao và các ñi u ki n phi thí nghi m ñư c ki m soát<br />
m t cách d dàng và có tính n ñ nh cao.<br />
4.1.2.<br />
<br />
Ch t lư ng ñ ng v t<br />
<br />
ð ng v t thí nghi m ñòi h i ph i có s ñ ng ñ u cao, vì v y trong quá trình ch n ñ ng v t thí<br />
nghi m, c n ph i lưu ý ñ n các y u t như: gi ng, ngu n g c, gi i tính, thành tích c a b<br />
m …<br />
Ch n ñ ng v t cùng m t gi ng. ð ng v t ñư c ch n ra ph i tiêu bi u cho gi ng ñó, không<br />
quá khác bi t v ngo i hình và ñ c ñi m sinh lý. ð ñ t ñư c s ñ ng ñ u cao, ch n nh ng<br />
ñ ng v t là anh em ru t, n a ru t th t ho c nh ng ñ ng v t có quan h h hàng trong cùng<br />
m t dòng, m t gia ñình. V i thí nghi m b trí theo c p t t nh t dùng nh ng ñ ng v t sinh ñôi<br />
cùng tr ng. Tuy nhiên trong th c t , xác ñ nh ñư c 2 ñ ng v t sinh ñôi cùng tr ng là ph c t p<br />
và t n kém. Có th ch n nh ng ñ ng v t không cùng dòng, h nhưng có ngo i hình tương ñ i<br />
ñ ng ñ u và ñ c tính n ñ nh.<br />
<br />
Chương 4 B trí thí nghi m m t nhân t<br />
<br />
47<br />
<br />
ð có ñ ng v t ñ ng ñ u, ch ch n nh ng ñ ng v t cùng tính bi t, ñ ng ñ u theo l a tu i,<br />
m c ñ tăng trư ng, cùng th ch t, tình tr ng s c kho ... Trong m t s trư ng h p c n thi t<br />
ti n hành nh ng nghiên c u ki m tra m t s ch tiêu hoá sinh, sinh lý.<br />
4.1.3.<br />
<br />
Dung lư ng m u c n thi t<br />
<br />
M t trong nh ng y u t quan tr ng trong quá trình thi t k thí nghi m là xác ñ nh s ñơn v<br />
thí nghi m c n thi t. Tăng s lư ng s làm tăng ñ chính xác c a ư c tính, tuy nhiên khi s<br />
lư ng tăng s ñòi h i nhi u không gian, th i gian và ngu n l c. S lư ng có th b h n ch<br />
b i các y u t tài chính và ñi u ki n th c t .<br />
Khi s lư ng ñư c s d ng ñ l n thì g n như s sai khác nào cũng có ý nghĩa th ng kê. S<br />
sai khác, m c dù có ý nghĩa th ng kê, nhưng có th không có ý nghĩa th c ti n. Ví d , thí<br />
nghi m so sánh tăng tr ng c a l n 2 kh u ph n. S chênh l ch v tăng tr ng trung bình<br />
ngày gi a 2 kh u ph n vài gram không có ý nghĩa v m t th c ti n cũng không có ý nghĩa v<br />
kinh t ; m c dù ñây là m t thí nghi m ñư c thi t k v i quy mô l n và s sai khác này có ý<br />
nghĩa th ng kê.<br />
ð i v i trư ng h p thí nghi m có nhi u nghi m th c có th dùng các ñư ng cong cho s n ñ<br />
xác ñ nh dung lư ng m u c n thi t. Dung lư ng m u s ph thu c vào s sai khác mong ñ i<br />
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). ð có th s d ng<br />
ñư c các ñư ng cong này ta c n ph i xác ñ nh ñư c giá tr φ 2 . Giá tr này ñư c tính theo công<br />
th c:<br />
a<br />
<br />
φ2 =<br />
Trong ñó<br />
<br />
n∑ d i2<br />
i =1<br />
<br />
aσ 2<br />
<br />
n = s ñ ng v t c n thi t cho m t nghi m th c<br />
a = s nghi m th c<br />
di = sai khác mong ñ i c a nghi m th c th i v i µ<br />
σ2 = phương sai c a tính tr ng c n nghiên c u<br />
<br />
ð xác ñ nh ñư c φ c n ph i ch n các giá tr trung bình, ví d ta có µ1, µ2, …, µa la các giá tr<br />
a<br />
<br />
trung bình c a t ng nghi m th c. Ta s có µ = (1 / a )∑ µ i và d i = µ i − µ .<br />
i =1<br />
<br />
Ví d 4.1: mu n thi t k m t thí nghi m ñ so sánh tăng tr ng (g) c a gà 4 kh u ph n. Các<br />
giá tr trung bình ñư c ch n l n lư t là µ1 = 71, µ2 = 79, µ3 = 80 và µ4 = 102 v i α = 0,05 và 1<br />
- β = 0,80; bi t σ² = 35². C n bao nhiêu ñơn v thí nghi m?<br />
Ta có:<br />
µ = (71 + 79 + 80 + 102) / 4 = 83<br />
d1 = 71 – 83,00 = - 12<br />
d2 = 79 – 83,00 = - 4<br />
d3 = 80 – 83,00 = - 3<br />
d4 = 102 – 83,00 = + 9<br />
<br />
48 Thi t k thí nghi m<br />
<br />
4<br />
<br />
∑d<br />
i =1<br />
<br />
2<br />
i<br />
<br />
= 530 , v y ta có:<br />
a<br />
<br />
n∑ d i2<br />
<br />
φ2 =<br />
<br />
i =1<br />
<br />
aσ<br />
<br />
2<br />
<br />
=<br />
<br />
n(530 )<br />
4(35)<br />
<br />
2<br />
<br />
= 0,11n<br />
<br />
Ta s s d ng ñư ng cong v i b c t do c a nghi m th c là v1 = a – 1 = 4 – 1 = 3, c a sai s<br />
ng u nhiên là v2 = N – a = na – a = a(n – 1) = 4(n – 1) và α = 0,05 ph n ph l c.<br />
N u ta th v i n = 24 thì s có các giá tr φ² = 0,11×6 = 2,64; φ = 1,62 v2 = 4(24 - 1) = 92.<br />
D a vào ñư ng cong s có β = 0,23. B ng cách tương t ta có:<br />
n<br />
<br />
φ²<br />
<br />
φ<br />
<br />
4(n – 1)<br />
<br />
β<br />
<br />
1-β<br />
<br />
24<br />
<br />
2,64<br />
<br />
1,62<br />
<br />
92<br />
<br />
0,23<br />
<br />
0,77<br />
<br />
25<br />
<br />
2,75<br />
<br />
1,66<br />
<br />
96<br />
<br />
0,21<br />
<br />
0,79<br />
<br />
26<br />
<br />
2,86<br />
<br />
1,69<br />
<br />
100<br />
<br />
0,19<br />
<br />
0,81<br />
<br />
27<br />
<br />
2,97<br />
<br />
1,72<br />
<br />
104<br />
<br />
0,17<br />
<br />
0,83<br />
<br />
28<br />
<br />
3,08<br />
<br />
1,75<br />
<br />
108<br />
<br />
0,16<br />
<br />
0,84<br />
<br />
ð tho mãn ñi u ki n c a bài toán, ta c n ch n ít nh t 26 ñơn v thí nghi m.<br />
ð có th s d ng ñư c ñư ng cong cho s n, khó nh t ñ i v i ngư i thi t k thí nghi m là<br />
ph i ch n ra các giá tr trung bình cho t ng nghi m th c ñ t ñó có th xác ñ nh ñư c dung<br />
lư ng m u c n thi t. Có m t cách ti p c n khác ñơn gi n hơn ñ xác ñ nh dung lư ng m u ñó<br />
là ch c n xác ñ nh m t giá tr d. S sai khác c a 2 giá tr trung bình b t kỳ n u vư t quá giá<br />
tr d thì gi thi t H0 b bác b . Khi ñó giá tr φ² ñư c tính theo công th c rút g n sau ñây (xem<br />
m c 3.8.1):<br />
<br />
φ2 =<br />
<br />
nd 2<br />
2 aσ 2<br />
<br />
ð minh ho , ta có th l y ví d trên. N u ch n d = 33 gram ta s có<br />
<br />
φ2 =<br />
<br />
nd 2<br />
n(33)<br />
=<br />
= 0,11n<br />
2<br />
2<br />
2aσ<br />
2(4)(35)<br />
2<br />
<br />
Tương t như trên, ta c n ít nh t 26 ñơn v thí nghi m ñ tho mãn ñi u ki n bài ra.<br />
4.1.4.<br />
<br />
Ưu ñi m và như c ñi m<br />
<br />
Ưu ñi m c a mô hình này là thí nghi m thi t k ñơn gi n, chính vì v y cho nên h n ch ñư c<br />
nhi u sai sót trong quá trình thu th p d li u. Mô hình phân tích s li u không ph c t p, k t<br />
qu phân tích ñơn gi n, d ñ c và d hi u.<br />
<br />
Chương 4 B trí thí nghi m m t nhân t<br />
<br />
49<br />
<br />
Mô hình có l i th là thích nghi m t cách d dàng v i trư ng h p các ñơn v thí nghi m<br />
không ñ u nhau vì các nguyên nhân nào ñó, ví d như s li u b khi m khuy t do tác ñ ng<br />
c a b nh trong quá trình làm thí nghi m.<br />
Ngư c l i, mô hình thí nghi m hoàn toàn ng u nhiên thư ng không có hi u qu cao, hi u l c<br />
c a thí nghi m không l n do s không thu n nh t c a các v t li u thí nghi m.<br />
4.1.5.<br />
<br />
Cách b trí<br />
<br />
Ch n n ñơn v thí nghi m, b t thăm n1 ñơn v ñ b trí m c A1, b t thăm n2 ñơn v ñ b trí<br />
m c A2, . . . , b t thăm nk-1 ñơn v ñ b trí m c Aa-1, na ñơn v còn l i b trí m c Aa. Như<br />
v y là b t thăm toàn b các ñơn v thí nghi m ñ b trí m t cách hoàn toàn ng u nhiên các<br />
m c c a nhân t . Cách b trí ng u nhiên ñư c trình bày chi ti t chương 3.<br />
Ví d y u t thí nghi m A có 4 nghi m th c A1, A2, A3 và A4 v i các 5 ñơn v thí nghi m<br />
trong m i nghi m th c. Như v y toàn b s ñơn v thí nghi m là 20 và gi s s ñ ng v t này<br />
ñư c ñánh s t 1 ñ n 20. Sau khi b trí m t cách ng u nhiên ta có th ñư c mô hình thi t k<br />
thí nghi m như sau:<br />
A1<br />
<br />
A2<br />
<br />
A3<br />
<br />
A4<br />
<br />
6<br />
1<br />
9<br />
4<br />
20<br />
<br />
11<br />
8<br />
7<br />
14<br />
10<br />
<br />
19<br />
17<br />
13<br />
16<br />
3<br />
<br />
2<br />
18<br />
12<br />
5<br />
15<br />
<br />
Khi k t thúc thí nghi m, s li u có th ghi l i ñ d dàng và thu n ti n cho vi c tính toán như<br />
sau:<br />
A1<br />
A2<br />
A3<br />
A4<br />
6<br />
11<br />
19<br />
2<br />
x11<br />
x 21<br />
x31<br />
x41<br />
1<br />
<br />
x12<br />
<br />
8<br />
<br />
x 22<br />
<br />
17<br />
<br />
x32<br />
<br />
18<br />
<br />
x42<br />
<br />
9<br />
<br />
x13<br />
<br />
7<br />
<br />
x 23<br />
<br />
13<br />
<br />
x33<br />
<br />
12<br />
<br />
x43<br />
<br />
4<br />
<br />
x14<br />
<br />
14<br />
<br />
x 24<br />
<br />
16<br />
<br />
x34<br />
<br />
5<br />
<br />
x44<br />
<br />
20<br />
<br />
x15<br />
<br />
10<br />
<br />
x 25<br />
<br />
3<br />
<br />
x35<br />
<br />
15<br />
<br />
x45<br />
<br />
Dư i d ng t ng quát v i a nghi m th c s l n l p l i r ta có:<br />
x 21<br />
<br />
…<br />
…<br />
<br />
xa1<br />
<br />
x12<br />
<br />
x 22<br />
<br />
…<br />
<br />
xa 2<br />
<br />
x13<br />
<br />
x 23<br />
<br />
…<br />
<br />
xa 3<br />
<br />
…<br />
x1r<br />
<br />
…<br />
x2r<br />
<br />
…<br />
…<br />
<br />
…<br />
x ar<br />
<br />
A1<br />
<br />
A2<br />
<br />
x11<br />
<br />
Aa<br />
<br />
50 Thi t k thí nghi m<br />
<br />
4.1.6.<br />
<br />
Phân tích s li u<br />
<br />
V i các thí nghi m ñư c b trí ñơn gi n v i 2 nghi m th c. Ti n hành so sánh k t qu c a 2<br />
nghi m th c b ng phép th t. N u thí nghi m bao g m nhi u nghi m th c, thì phân tích<br />
phương sai (ANOVA) là phù h p nh t. Phép th t và phân tích phương sai ñư c trình bày chi<br />
ti t Chương 2.<br />
4.1.6.1. Mô hình phân tích<br />
x i j = µ + ai + e i j<br />
<br />
( i = 1, a; j = 1, ri)<br />
<br />
µ<br />
<br />
trung bình chung<br />
<br />
ai<br />
<br />
chênh l ch do nh hư ng c a m c i<br />
<br />
eij<br />
<br />
trong ñó<br />
<br />
sai s ng u nhiên; các eij ñ c l p, phân ph i chu n N (0,σ2)<br />
<br />
4.1.6.2. Cách phân tích<br />
Cách phân tích s li u ñư c trình bày chi ti t Chương 2. Lưu ý r ng, trong mô hình thí<br />
nghi m hoàn toàn ng u nhiên có 2 ngu n bi n ñ ng: 1) bi n ñ ng gi a các nghi m th c (SSA)<br />
và 2) bi n ñ ng do sai s ng u nhiên (SSE); toàn b bi n ñ ng c a thí nghi m (SSTO) b ng<br />
t ng s các các bi n ñ ng thành ph n (SSA và SSE) h p thành. Các ngu n bi n ñ ng này có<br />
th ñư c tính như sau:<br />
T ng bình phương toàn b bi n ñ ng<br />
ni<br />
<br />
a<br />
<br />
a<br />
<br />
ni<br />
<br />
2<br />
SSTO = ∑ ∑ ( x ij − x i ) 2 = ∑ ∑ x ij − G<br />
i =1 j =1<br />
<br />
i =1 j =1<br />
<br />
T ng bình phương do nhân t<br />
TAi2<br />
SSA = ∑ ∑ ( x i − x ) = ∑<br />
−G<br />
i =1 j =1<br />
i =1 ri<br />
a<br />
<br />
ni<br />
<br />
a<br />
<br />
2<br />
<br />
T ng bình phương do sai s<br />
_ <br />
<br />
yij − yi. <br />
SSE = SSTO - SSA = ∑ ∑<br />
<br />
<br />
i =1 j =1<br />
<br />
t<br />
<br />
ni<br />
<br />
2<br />
<br />
Các b c t do dfTO = n -1; dfA = a-1; dfE = n - a<br />
Các trung bình MSA = SSA / dfA; MSE = SSE / dfE<br />
FTN = MSA / MSE; giá tr t i h n F(α,dfA,dfE)<br />
K t lu n:<br />
N u FTN ≤ F(α,dfA,dfE) thì ch p nh n H0, ngư c l i thì bác b H0<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
