Bài giảng Thiết kế thí nghiệm trong chăn nuôi và thú y: Phần 1 - Đỗ Xuân Lực, Hà Xuân Bộ

Chia sẻ: Sơn Tùng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

238
lượt xem 41
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Thiết kế thí nghiệm trong chăn nuôi và thú y" được biên soạn nhằm hướng dẫn cho sinh viên các phương pháp xử trí các trình bày dữ liệu, phương pháp thiết kế các thí nghiệm. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế thí nghiệm trong chăn nuôi và thú y: Phần 1 - Đỗ Xuân Lực, Hà Xuân Bộ

Bộ môn Di truyền - Giống vật nuôi Khoa Chăn nuôi & Nuôi trồng thuỷ sản Thiết kế thí nghiệm trong chăn nuôi & thú y Đỗ Đức Lực version 8/2013 Hà Xuân Bộ Liên hệ Giáo trình Mail Giáo trình Phòng 304, Bộ môn Di truyền -Giống vật nuôi Khoa Chăn nuôi & Nuôi trồng thuỷ sản THIẾT KẾ Đại học Nông nghiệp Hà Nội THÍ NGHIỆM E-mail ddluc@hua.edu.vn Nguyễn Đình Hiền Website Đỗ Đức Lực http://sites.google.com/site/doduluc/ Phone +84 4 38 76 82 65 (Bộ môn) NXB Nông nghiệp 2007 Download tài liệu http://www.hua.edu.vn/khoa/cnts/ 1
http://infolib.hua.edu.vn/libol50/search/index.asp Mục đích Xử lý và trình bày dữ liệu Thiết kế thí nghiệm Các bước trong nghiên cứu khoa học Nội dung Xử lý dữ liệu Thiết kế Thiết kế Thực hiện Tóm tắt Phân loại Trình bày Khái niệm Suy luận Thiết kế Mô hình Giả thiết? Xử lý thông tin Kết luận Thí nghiệm? Chính xác cao Chính xác thấp Chọn mẫu Độ sát thực cao Độ sát Suy luận thực thấp Quần thể Mẫu 2
Xử lý dữ liệu Xử lý dữ liệu Phân loại Tóm tắt Trình bày Suy luận Phân loại dữ liệu Định lượng Định tính Xử lý dữ liệu Liên tục Rời rạc Định danh Thứ hạng Ví dụ Ví dụ PHÂN LOẠI Sản lượng sữa, khối lượng của vật nuôi Số con đẻ ra/ lứa Giới tính, tình trạng nhiễm bệnh (có, không), kiểu gen Thể trạng vật nuôi (1, 2…5), mức độ mắc bệnh Tóm tắt dữ liệu Xử lý dữ liệu Tóm tắt Tham số thống kê Hình ảnh TÓM TẮT SỐ LIỆU THÔ SỐ LIỆU TINH 3
Một số tham số thống kê Ý nghĩa của các tham số Chính xác cao Chính xác thấp µ Trung bình X Trung bình σ² Phương sai S² Phương sai Độ sát σ Độ lệch chuẩn SD Độ lệch chuẩn thực cao Cv hệ số biến động SE Sai số tiêu chuẩn Độ sát thực thấp π, P Tỷ lệ p Tỷ lệ Trình bày kết quả Trình bày kết quả Biểu bảng Xử lý dữ liệu Hình ảnh TRÌNH BÀY KẾT QUẢ Trình bày kết quả bằng số Trình bày kết quả bằng số Bảng 7: Độ dai của thịt thăn tại các thời điểm sau giết thịt (N) Thời gian Bò Vàng Bò LaiSind Bảng 4. Ảnh hưởng của mức kinh tế đến việc sử dụng phụ phẩm nông nghiệp n X ± SE n X ± SE Mức kinh tế Hộ chăn nuôi Tỷ lệ rơm Tỷ lệ thân cây ngô được sử dụng (%) được sử dụng (%) 12 giờ 10 83,89a ± 4,44 13 91,41a ± 4,82 Nghèo 29 55,86 24,23 36 giờ 12 75,70b ± 3,48 12 110,96a ± 6,88 48 giờ 10 73,56c ± 5,62 13 109,77a ± 5,10 Trung bình trở lên 468 55,03 24,90 6 ngày 12 57,86b ± 5,57 13 104,06a ± 5,26 Tổng số 497 _ _ 8 ngày 12 53,08b ± 4,17 12 97,18a ± 5,56 4
Trình bày kết quả Trình bày kết quả bằng đồ thị/ biểu đồ Độ dai (N) Nghèo Trung bình trở lên 120 110 100 23% 90 80 70 77% 60 50 40 12 giờ 36 giờ 48 giờ 6 ngày 8 ngày Bò Vàng Bò LaiSind Đồ thị 6: Độ dai thịt thăn tại các thời Biểu đồ 12: Mức kinh tế của các hộ điểm sau giết thịt chăn nuôi miền Bắc Tóm tắt dữ liệu bằng biểu đồ Xử lý dữ liệu Nghèo Trung bình trở lên Số con sơ sinh 350 300 23% 250 200 150 100 77% SUY LUẬN 50 0 Lứa Lứa Lứa Lứa Lứa Lứa Lứa 1 2 3 4 5 6 7 Biểu đồ 2: Số con sơ sinh qua các Biểu đồ 12: Mức kinh tế của các hộ lứa chăn nuôi miền Bắc Giả thiết Suy luận Giả thiết H0 Đối thiết H1 Khi nào chấp nhận H0 ? Chấp nhận H0 Khi giá trị lý thuyết ≥ giá trị thực ngiệm Nêu giả thiết Chứng minh giả thiết Kết luận Khi giá trị P của phép thử ≥ α 5
Sai lầm trong kết luận Ngưỡng đặt ra α β 0,05 (5%) 0,2 (20%) β = 0.70 0,01 (1%) 0,1 (10%) 0,001 (0,1%) α=0.05 • Sai lầm loại I (α) và sai lầm loại II (β) Độ mạnh của phép thử Một số Power = 1-β Xác suất phát hiện được phép thử sự sai khác nếu thực sự có sự sai khác 1 - β = 80% Định lượng Định tính 1 - β = 90% Kiểm định 1 So sánh 2 So sánh nhiều Kiểm định 1 So sánh nhiều giá trị trung bình giá trị trung bình giá trị trung bình tỷ lệ tỷ lệ Kiểm định giả thiết Kiểm định 1 giá trị trung bình Phép thử Z nếu biết µ và σ² Phép thử t nếu biết µ và không biết σ² Kiểm định So sánh 2 giá trị trung bình Phép thử t khi 2 phương sai bằng nhau Phép thử t khi 2 phương sai không bằng nhau 1 giá trị trung bình Phép thử t cặp đôi So sánh nhiều giá trị trung bình Phân tích phương sai (ANOVA) Kiểm định 1 tỷ lệ Phép thử Z Phép thử Z, Phép thử khi bình phương So sánh nhiều tỷ lệ Phép thử T Phép thử khi bình phương 6
Kiem dinh Kiểm định một giá trị trung bình 1 phia/ 2 phia Phép thử Z nếu biết µ và σ² Phép thử t nếu biết µ và không biết σ² Phép thử Z điều kiện áp dụng Số liệu tuân theo phân bố chuẩn Phép thử Z Phương sai mẫu và quần thể đồng nhất Biết phương sai (σ²) và trung bình (µ) của quần thể Phép thử Z Phép thử Z các bước thực hiện ví dụ Thời gian mang thai của bò có phân bố chuẩn với Nêu giả thiết H0 và H1 giá trị trung bình là 285 ngày và độ lệch chuẩn Tính giá trị Z thực nghiệm là 10 ngày. Tìm giá trị Z lý thuyết ở mức α tương ứng Thời gian mang thai (ngày) của 6 bò của một giống khác được chọn ra là: Nếu không có phần mềm thống kê 307 293 293 283 294 297 ZTN ≤ ZLT Chấp nhận H0 Giả sử rằng sự biến động của giống bò mới tương ZTN > ZLT Bác bỏ H0, chấp nhận H1 tự so với tiêu chuẩn. Nếu có các phần mềm thống kê Câu hỏi được đặt ra là: Có sự khác biệt rõ rệt về P≥α Chấp nhận H0 thời gian mang thai của giống bò mới so với 285 P
Kiểm định Z Phép thử Z biết µ và σ² tính giá trị ZTN Khối lượng trung bình (gram) của cá hồi bảy sắc (x − µ) (294,50 − 285) sau 30 ngày nuôi thí nghiệm như sau: 2,42 2,89 3,60 4,37 4,89 4,71 ZTN = = Biết rằng tính trạng này có phân bố chuẩn với σ 10 giá trị trung bình là 3,52 gram và độ lệch chuẩn là 0,62 gram n 6 Câu hỏi được đặt ra là: Có sự khác biệt so với 3,52 gram không? ZTN = 2,33 Phép thử Z tính giá trị ZTN Phân bố Z ( x − µ) (296,17 − 285) -1,95 0,0256 ZTN = = σ 10 0,975 n 6 1,960 ZTN = 2,33 > ZLT = 1,96 Phép thử T điều kiện áp dụng Số liệu tuân theo phân bố chuẩn Phép thử T Phương sai mẫu và quần thể đồng nhất Biết phương sai (σ²) × và trung bình (µ) của quần thể 8
Phép thử T Phép thử T các bước thực hiện ví dụ Thời gian mang thai của bò có phân bố chuẩn với Nêu giả thiết H0 và H1 giá trị trung bình là 285 ngày và độ lệch chuẩn Tính giá trị T thực nghiệm là 10 ngày. Tìm giá trị T lý thuyết ở mức α và df tương ứng Thời gian mang thai (ngày) của 6 bò của một giống khác được chọn ra là: Nếu không có phần mềm thống kê 307 293 293 283 294 297 TTN ≤ TLT Chấp nhận H0 Giả sử rằng sự biến động của giống bò mới tương TTN > TLT Bác bỏ H0, chấp nhận H1 tự so với tiêu chuẩn. Nếu có các phần mềm thống kê Câu hỏi được đặt ra là: Có sự khác biệt rõ rệt về P≥α Chấp nhận H0 thời gian mang thai của giống bò mới so với 285 ngày không? P TLT = 2,571 9
Ví dụ Phép thử T Khối lượng trung bình (gram) của cá hồi bảy sắc sau 30 ngày nuôi thí OP 2,42 HP 1,93 phương sai đồng nhất nghiệm ở 2 công thức 2,89 2,35 thức ăn với các mức 3,60 2,84 protein (OP = 45% và HP = 65%) như sau. 4,37 3,22 Tăng trọng của cá ở 2 4,89 3,76 công thức thức ăn có sự sai khác không? 4,71 4,15 Phép thử Z Phép thử T các bước thực hiện các bước thực hiện Nêu giả thiết H0 và H1 Nêu giả thiết H0 và H1 Tính giá trị T thực nghiệm Tính giá trị Z thực nghiệm Tìm giá trị T lý thuyết ở mức Tìm giá trị Z lý thuyết ở mức α tương ứng α tương ứng = 0,05, Bậc tự do df = n1 + n2 -2 Nếu không có phần mềm thống kê Nếu không có phần mềm thống kê ZTN ≤ ZLT Chấp nhận H0 TTN ≤ TLT Chấp nhận H0 ZTN > ZLT Bác bỏ H0, chấp nhận H1 TTN > TLT Bác bỏ H0, chấp nhận H1 Nếu có các phần mềm thống kê Nếu có các phần mềm thống kê P>α Chấp nhận H0 P>α Chấp nhận H0 P
Phép thử T phương sai không đồng nhất Phép thử T phép thử T (phương sai không đồng nhất) phương sai không đồng nhất Minitab Biến đổi số liệu Log10(x) hoặc Loge(x) √x x² ... Thống kê phi tham số Phép thử T số liệu bắt cặp Phép thử T Cặp X X’ D 1 X1 X’1 D1 số liệu bắt cặp 2 X2 X’2 D2 . . . . . . . . . . . . n Xn X’n Dn Phân tích phương sai Ví dụ So sánh Một thí nghiệm được tiến hành để so sánh mức độ tăng trọng của cá ở 4 khẩu phần nhiều giá trị trung bình ăn khác nhau. Chọn 20 cá đồng đều nhau được phân một cách ngẫu nhiên về một trong 4 khẩu phần ăn. Như vậy ta có 4 Phân tích phương sai nhóm động vật thí nghiệm, mỗi nhóm gồm ANOVA 5 cá; kết quả thí nghiệm được ghi lại ở bảng sau (đơn vị tăng trọng tính theo g): 11
ANOVA ANOVA Ví dụ Ví dụ KP1 KP2 KP3 KP4 Một thí nghiệm được tiến hành để so sánh 99 61 42 169 mức độ tăng trọng của gà ở 4 khẩu phần ăn khác nhau. Chọn 20 cá thể đồng đều 88 112 97 137 nhau và phân một cách ngẫu nhiên về một 76 30 81 169 trong 4 khẩu phần ăn. Kết quả thí nghiệm được ghi lại ở bảng sau (đơn vị tăng trọng 38 89 95 85 tính theo g): 94 63 92 154 ANOVA ANOVA Ví dụ - biến động trong từng khẩu phần Sai số ngẫu nhiên ở KP1 KP1 X1 D D² KP1 KP1 D D² 99 79 20 400 99 79 20 400 88 79 9 81 88 79 9 81 76 79 -3 9 76 79 -3 9 38 79 -41 1681 38 79 -41 1681 94 79 15 225 94 79 15 225 2396 2396 ANOVA Ví dụ Sai số ngẫu nhiên ở 4 KP KP1 KP2 KP3 KP4 = 2396 + 3850 + 2093,2 + 4872,8 = 13212 99 61 42 169 88 112 97 137 76 30 81 169 38 89 95 85 94 63 92 154 12
Biến động giữa các khẩu phần Biến động ở 4 KP KP1 KP2 KP3 KP4 = 5*(79,00 – 93,55)² + 79 71 81,4 142,8 5*(71,00 – 93,55)² + 5*(81,40 – 93,55)² + 79 71 81,4 142,8 5*(142,80 – 93,55)² = 79 71 81,4 142,8 = 16467 79 71 81,4 142,8 79 71 81,4 142,8 93,55 ANOVA ANOVA Mô hình Các bước thực hiện Nêu giả thiết H0 và H1 Lập bảng phân tích phương sai (ANOVA) yij = µ + αi + εij Tính giá trị F thực nghiệm Tìm giá trị F lý thuyết ở mức α tương ứng bậc tự do DF1 = a -1, DF2 = N - a Nếu FTN ≤ FLT Chấp nhận H0 FTN > FLT Bác bỏ H0, chấp nhận H1 Nếu có các phần mềm thống kê P>α Chấp nhận H0 P
ANOVA ANOVA Minitab Output So sánh cặp One-way ANOVA: KP1; KP2; KP3; KP4 Khẩu phần ĐVT N X ± SE Source DF SS MS F P 1 gram 5 79,00a ± 10,90 Factor 3 16467 5489 6.65 0.004 gram Error 16 13212 826 2 5 71,00a ± 13,90 Total 19 29679 gram 3 5 81,40a ± 10,20 S = 28.74 R-Sq = 55.48% R-Sq(adj) = 47.14% gram 4 5 142,80b ± 15,60 So sánh nhiều tỷ lệ Ví dụ So sánh Hawkins và cs (1993) tiến hành nghiêm cứu ảnh hưởng của thiến đến bệnh tiểu đường ở chuột. nhiều giá trị tỷ lệ Từ 100 chuột thí nghiệm, chia hoàn toàn ngẫu nhiên về 1 trong 2 cách sử lý thiến (50) và không thiến (50). Số chuột ở 2 lô thí nghiệm 1. Phép thử χ² được theo dõi cho đến 140 ngày tuổi và tiến 2. Phép thử chính xác của Fisher hành lấy mẫu nghiên cứu từ 42 ngày tuổi. 3. Phép thử Z Bệnh tiểu đường được xác định với chuột có hàm 4. Phân tích Logistic lượng đường trong máu lớn hơn 200 mg/ dl. So sánh nhiều tỷ lệ Một số tham số thống kê Ví dụ µ Trung bình X Trung bình Mắc bệnh Không mắc Tổng số bệnh σ² Phương sai s² Phương sai Thí nghiệm 26 24 50 σ Độ lệch chuẩn s Độ lệch chuẩn Cv hệ số biến động Lưu ý Đối chứng 12 38 50 SE Sai số tiêu chuẩn Tổng số 38 62 100 π, P Tỷ lệ p Tỷ lệ 14
Phép thử χ² Các bước thực hiện Nêu giả thiết H0 và H1 Phép thử χ² Tần suất quan sát (O) Tần suất lý thuyết (E) Tính giá trị χ² thực nghiệm Tìm giá trị χ² lý thuyết ở mức α tương ứng bậc tự do df = (sô hàng – 1)(số cột – 1) Nếu χ²TN ≤ χ²LT Chấp nhận H0 χ²TN > χ²LT Bác bỏ H0, chấp nhận H1 Nếu có phần mềm thống kê P>α Chấp nhận H0 P χ²LT = 3,840 15
Phép thử χ² Minitab Output Xử lý dữ liệu Rows: XỬ LÝ Columns: KẾT QUẢ - + All Phân loại DC 38 12 50 Định lượng 31 19 50 Định tính TN 24 26 50 Tóm tắt 31 19 50 Đồ thị / biểu đồ All 62 38 100 62 38 100 Các tham số thống kê Cell Contents: Count Kiểm định Expected count Định lượng Pearson Chi-Square = 8.319; DF = 1; Định tính P-Value = 0.004 16