Bài giảng phương pháp thí nghiệm trong chăn nuôi và thú y tập 2 part 3 ppsx

13

Ví d
ụ
ta s
ử
d
ụ
ng b
ả
ng s
ố
ng
ẫ
u nhiên, thí nghi
ệ
m v
ớ
i 3 kh
ẩ
u ph
ầ
n khác nhau (A, B, C)
•

T
ừ
b
ả
ng s

ố
ng
ẫ
u nhiên ta ch
ọ
n dòng
ñầ
u tiên t
ừ
trên xu
ố
ng: 8, 4, 8, 7,
•

S
ố
ng
ẫ
u nhiên t
ừ
1
ñế
n 3 ch
ọ
n kh
ẩ
u ph
ầ
n A, s
ố

ng
ẫ
u nhiên t
ừ
4
ñế
n 6 ch
ọ
n ch
ọ
n
kh
ẩ
u ph
ầ
n B, s
ố
ng
ẫ
u nhiên t
ừ
7
ñế
n 9 ch
ọ
n ch
ọ
n kh
ẩ
u ph

ầ
n C và s
ố
ng
ẫ
u nhiên 0
b
ỏ
qua.
ðơn vị thí
nghiệm số
Số ngẫu
nhiên
Cách xử lý
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

ñ
ó b
ố
trí
ñộ
ng v
ậ
t vào các kh
ẩ
u ph
ầ
n t
ươ
ng
ứ
ng nh
ư
sau:

Kh
ẩ
u ph
ầ
n 1 Kh
ẩ
u ph
ầ
n 2 Kh
ẩ
u ph

ầ
n 3
5 2 1
7 6 3
9 8 4
10 12 11
13 14 15

•
Áp dụng Minitab ñể bốc thăm ngẫu nhiên
MTB > SET C1
Calc > Make Patterned Data > Arbitrary Set of Numbers…

MTB > SAMPLE 15 C1 C2
Calc > Random Data… / Sample from Columns

MTB > SET C3
Calc > Make Patterned Data > Arbitrary Set of Numbers…

MTB > PRINT C1-C3
Manip > Display Data…


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

14

MTB > UNSTACK C2 C4-C6;
Manip > Unstack Columns

SUBC> SUBS C3.
MTB > NAME C4 'TREAT A' C5 'TREAT B' C6 'TREAT C'
MTB > PRINT C4-C6
Manip > Display Data


Display Data
ROW TREAT A TREAT B TREAT C
1 5 3 10
các đơn vị thí nghiệm đợc chia thành các thí nghiệm khác nhau
2 13 2 12
3 11 6 9
4 1 14 4

5 15 7 8



n
ủ
n v

th

13 thỡ ta
ủ
ó cú
ủ
y
ủ
5
ủ
n v

thớ nghi

m v

i kh

u ph

n A, v th

14 v

i B. Nh

v

y
ủ
n v

thớ nghi

m 15 ph

i nh

n
ủ
c kh

u ph

n C.
3.1.4.

Mụ hỡnh phõn tớch


N

u s

li

u cú phõn b

chu

n v cỏc ph

ng sai
ủ
ng nh

t thỡ

thớ nghi

m cú 2 nghi

m th

c phộp th

t (t-test)

Thớ nghi

m 3 nghi

m th

c phộp phõn tớch ph

ng sai 1 y

u t




N

u s

li

u khụng tho

món 2
ủ
i

u ki

n nờu trờn chỳng ta ph

i ti

n hnh bi

n
ủ
i s


li

u
ủ
phõn tớch ho

c dựng phộp ki

m
ủ
nh phi tham s

(s

khụng
ủ
c

p
ủ
n trong
khoỏ h

c ny).
Mụ hỡnh toỏn h

c mụ t

cỏc quan sỏt
ủ
i v

i thớ nghi

m cú t nghi

m th

c v trong m

i
nghi

m th

c cú n
i
quan sỏt v N = n
1
+ n
2
+ + n
t

y
ij
= à +
ij
hay t

ng
ủ
ng v

i y
ij
= à

+
i
+
ij

Trong
ủ
ú i = 1, 2, , t
j = 1, 2, , n
i

y
ij
- quan sỏt j

nghi

m th

c i
à

-
giỏ tr

trung bỡnh c

a nghi

m th

c i
à - giỏ tr

trung bỡnh c

a ton b

cỏc quan sỏt

i
- hi

u qu

c

a nghi

m th

c th

i

ij
- sai s

ng

u nhiờn c

a quan sỏt j

nghi

m th

c i
B

ng s

li

u t

ng quỏt
ủ
i v

i thớ nghi

m m

t nhõn t

(d

ng t

ng quỏt t

vớ d

1.2.1)

Nghi

m th

c (t)
1 2
. . .
t

y
11
y
21

. . .
y
t1

y
12
y
22

. . .
y
t2


. .
. . . .

. .
. . . .

. .
. . . .

Cỏc quan sỏt (n)
y

1n1
y
2n2

. . .
y
tnt

Trung bỡnh
.1

y
.2

y
. . .
.t
y




y
Ta bi

t trong thớ nghi

m ny cú 2 ngu

n bi

n
ủ
ng (xem chi ti

t trang 38, ph

n I c

a bi
gi

ng)

15


Bi
ế
n
ñộ
ng trong t
ừ
ng nhóm (ng
ẫ
u nhiên) có th
ể
khái quát d
ướ
i d

ạ
ng mô hình
nh
ư
sau:
SS
ngẫu nhiên
=
∑ ∑
= =








−
t
i
n
j
iij
i
yy
1 1
2
_
.

.

Bi
ế
n
ñộ
ng gi
ữ
a các nhóm (nghi
ệ
m th
ứ
c) có th
ể
khái quát d
ướ
i d
ạ
ng mô hình
nh
ư
sau:
SS
nghiệm thức
=
2
_

_
.

∑








− yyn
i
.

Toàn b
ộ
các bi
ế
n
ñộ
ng c
ủ
a thí nghi
ệ
m chính b
ằ
ng t
ổ
ng c
ủ
a bi

ế
n
ñộ
ng ng
ẫ
u
nhiên và bi
ế
n
ñộ
ng c
ủ
a nghi
ệ
m th
ứ
c; ta có th
ể
khái quát b
ằ
ng công th
ứ
c sau:
=









−
∑ ∑
= =
2
1 1
_

t
i
n
j
ij
i
yy
2
_

_
.
∑









− yyn
i
+
∑ ∑
= =








−
t
i
n
j
iij
i
yy
1 1
2
_
.


Xây d
ự
ng c

ấ
u trúc c
ủ
a b
ả
ng phân tích ph
ươ
ng sai
Ngu
ồ
n bi
ế
n
ñộ
ng
B
ậ
c t
ự
do
(df)
T
ổ
ng bình
ph
ươ
ng (SS)
Trung bình bình
ph
ươ

ng (MS)
Giá tr
ị
F quan sát
Nghi
ệ
m th
ứ
c t - 1 SS
nghiệm thức
SS
nghiệm thức
/(t-1) SS
nghiệm thức
/(t-1)
Sai s
ố
ng
ẫ
u nhiên N - t SS
ngẫu nhiên
SS
ngẫu nhiên
/(N-t)
SS
ngẫu nhiên
/(N-t)
T
ổ
ng bi

ế
n
ñộ
ng N - 1 SS
tổng số

Giá tr
ị
F lý thuy
ế
t
ñượ
c xác
ñị
nh
ở
b
ả
ng ph
ầ
n ph
ụ
l
ụ
c v
ớ
i m
ứ
c xác su
ấ

t sai s
ố
a và b
ậ
c
t
ự
do v
1
= t - 1 và v
2
= N - t. N
ế
u P
≥
0,05 ta ch
ấ
p nh
ậ
n H
0
, và bác b
ỏ
H
0
n
ế
u P < 0,05.
Ví d
ụ

(trang 42, ph
ầ
n I c
ủ
a bài gi
ả
ng)
M
ộ
t thí nghi
ệ
m
ñượ
c ti
ế
n hành
ñể
so sánh m
ứ
c
ñộ
t
ă
ng tr
ọ
ng c
ủ
a gà
ở
4 kh

ẩ
u ph
ầ
n
ă
n
khác nhau. 20 con gà
ñồ
ng
ñề
u nhau
ñượ
c phân m
ộ
t cách ng
ẫ
u nhiên v
ề
m
ộ
t trong 4
kh
ẩ
u ph
ầ
n
ă
n. Nh
ư
v

ậ
y ta có 4 nhóm
ñộ
ng v
ậ
t thí nghi
ệ
m, m
ỗ
i nhóm g
ồ
m 5 gà; k
ế
t qu
ả

thí nghi
ệ
m
ñượ
c ghi l
ạ
i
ở
b
ả
ng sau (
ñơ
n v
ị

t
ă
ng tr
ọ
ng tính theo g):

Kh
ẩ
u ph
ầ
n 1 Kh
ẩ
u ph
ầ
n 2 Kh
ẩ
u ph
ầ
n 3 Kh
ẩ
u ph
ầ
n 4
99 61 42 169
88 112 97 137
76 30 81 169
38 89 95 85
94 63 92 154

16

Lời giải:
•

L
ậ
p b
ả
ng phân tích ph
ươ
ng sai

Ngu
ồ
n bi
ế
n
ñộ
ng
B
ậ
c t
ự

do (df)
T
ổ
ng bình
ph

ươ
ng
(SS)
Trung bình
bình ph
ươ
ng
(MS)
Giá tr
ị
F
quan sát
Kh
ẩ
u ph
ầ
n 3 16.467 5.489 6,65
Sai s
ố
ng
ẫ
u nhiên 16 13.212 826
T
ổ
ng bi
ế
n
ñộ
ng 19 29.679

Áp d
ụ
ng ph
ầ
n m
ề
m Minitab c
ũ
ng cho ta k
ế
t qu
ả
t
ươ
ng t
ự


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
ớ
i P = 0,004, gi
ả
thuy
ế
t H
0
b
ị
bác b
ỏ
hay nói cách khác hoàn toàn có th
ể
lo
ạ
i b
ỏ
gi
ả

thuy

ế
t r
ằ
ng t
ă
ng tr
ọ
ng trung bình gi
ữ
a các kh
ẩ
u ph
ầ
n
ă
n là b
ằ
ng nhau.
•

So sánh t
ừ
ng c
ặ
p các giá tr
ị
trung bình c
ủ
a nghi
ệ

m th
ứ
c
Gi
ả
s
ử
ta mu
ố
n so sánh t
ấ
t c
ả
các c
ặ
p c
ủ
a t nghi
ệ
m th
ứ
c v
ớ
i nhau và gi
ả
thi
ế
t H
0
trong

các phép th
ử
này là H
0
: µ
1
= µ
2
(i
≠
j). Trong ví d
ụ
trên ta có 6 c
ặ
p c
ầ
n ph
ả
i so sánh.
Có 4 ph
ươ
ng pháp
ñể
ti
ế
n hành so sánh t
ừ
ng c
ặ
p các giá tr

ị
trung bình v
ớ
i nhau:

S
ự
sai khác bé nh
ấ
t có ý ngh
ĩ
a (LSD)

Phép so sánh Duncan

Phép so sánh Newman - Keuls

Phép so sánh Tukey
Trong khuôn kh
ổ
khoá h
ọ
c s
ẽ
không
ñề
c
ậ
p
ñế

n cách tính toán c
ụ
th
ể
, ph
ầ
n m
ề
m
Minitab
ñượ
c s
ử
d
ụ
ng
ñể
ti
ế
n hành các phép th
ử
này

17


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
ấ
y Minitab:
 ð
ã th
ự
c hi
ệ
n phép th
ử
Tukey
ñể
so sánh t
ừ
ng c

ặ
p v
ớ
i nhau

Sai s
ố
c
ủ
a toàn b
ộ
6 phép th
ử
là P = 0,05

Sai s
ố
c
ủ
a t
ừ
ng phép th
ử
là P = 0,0113

Minitab cho ta m
ộ
t ma tr
ậ
n 3 × 3 th

ể
hi
ệ
n t
ừ
ng c
ặ
p so sánh. N
ế
u hi
ệ
u s
ố
gi
ữ
a
kho
ả
ng tin c
ậ
y 95% c
ủ
a các nghi
ệ
m th
ứ
c có ch
ứ
a s
ố

không,
ñ
i
ề
u này ch
ứ
ng t
ỏ

trung bình c
ủ
a 2 t
ổ
ng th
ể

ñ
ó b
ằ
ng nhau (P ≥ 0,05) và ng
ượ
c l
ạ
i n
ế
u kho
ả
ng này
không ch
ứ

a s
ố
không thì trung bình c
ủ
a 2 t
ổ
ng th
ể
không b
ằ
ng nhau. Trong
output trên ta th
ấ
y hi
ệ
u s
ố
c
ủ
a kho
ả
ng tin c
ậ
y 95% c
ủ
a c
ặ
p sao sánh th
ứ
nh

ấ
t
gi
ữ
a kp1 và 2 la (-44 ; +60) có ch
ứ
a s
ố
0; ch
ứ
ng t
ỏ
µ
1
= µ
2
.
B
ạ
n
ñọ
c có th
ể
tìm hi
ể
u chi ti
ế
t h
ơ
n

ở
ph
ầ
n I trang 42 - 51 v
ề
phân tích ph
ươ
ng sai và so
sánh c
ặ
p
ñ
ôi t
ừ
ng nghi
ệ
m th
ứ
c
ở
ph
ầ
n I trang 49 - 51.
ðể
ti
ệ
n theo ph
ầ
n so sánh c
ặ

p
ñ
ôi
ñượ
c trình d
ướ
i
ñ
ây:
Ví d
ụ
: So sánh t
ă
ng tr
ọ
ng c
ủ
a chu
ộ
t
ở
4 kh
ẩ
u ph
ầ
n
ă
n khác nhau (kh
ẩ
u ph

ầ
n 1, 2, 3 và
4). S
ố
chu
ộ
t tham gia vào thí nghi
ệ
m vào t
ừ
ng kh
ẩ
u ph
ầ
n là 7, 8, 6 và 8. S
ố
li
ệ
u thu
ñượ
c trình bày
ở
b
ả
ng sau (% t
ă
ng tr
ọ
ng so v
ớ

i kh
ố
i l
ượ
ng c
ơ
th
ể
):
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 giải:
(Dùng ph
ầ
n m
ề
m Minitab
ñể
gi
ả
i quy
ế
t).

Nh
ậ
p s
ố
li
ệ
u vào Minitab, tính các tham s
ố
th
ố
ng kê mô t
ả
ta thu
ñượ
c k
ế
t qu
ả
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

18

Gi
ả
thi
ế
t H
0
: µ
1
= µ
2
= µ
3
= µ
4
(b
ằ
ng l
ờ
i, b
ạ
n
ñọ
c t
ự
nêu)
H
1

: µ
1
≠ µ
2
≠ µ
3
≠ µ
4


So sánh s
ự

ñồ
ng nh
ấ
t c
ủ
a ph
ươ
ng sai: 0,2512 / 0,1353 = 1,86 < 2
Ki
ể
m tra phân b
ố
chu
ẩ
n: b
ằ
ng cách ki

ể
m tra phân b
ố
chu
ẩ
n c
ủ
a sai s
ố
ng
ẫ
u nhiên (ph
ầ
n
d
ư
).
ð
ây là m
ộ
t thí nghi
ệ
m mà s
ố

ñộ
ng v
ậ
t tham gia vào t
ừ

ng công th
ứ
c thí nghi
ệ
m
h
ạ
n ch
ế
(n
1
= 7, n
2
= 8 n
3
= 6 và n
4
= 8), vì v
ậ
y ta không ki
ể
m tra phân b
ố
chu
ẩ
n c
ủ
a
t
ừ

ng bi
ế
n riêng bi
ệ
t. dùng Minitab
ñể
ki
ể
m tra phân b
ố
chu
ẩ
n ta có P = 0,55
Phân tích ph
ươ
ng 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
ế
t lu
ậ
n
Vì P = 0,000 < 0,05 ta bác b
ỏ
H
0
và ch
ấ
p nh
ậ
n H
1
(b
ằ
ng l
ờ
i, b
ạ
n
ñọ
c t
ự
nêu)
So sánh t
ừ
ng c

ặ
p.
Dùng menu Comparisons c
ủ
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
ế
u nhìn vào Ma tr
ậ
n trên ta th
ấ
y µ
1
≠ µ

2
, µ
1
= µ
3
, µ
1
= µ
4
, µ
2
= µ
3
, µ
2
≠ µ
4
, µ
3
≠ µ
4.

Ta có th
ể
xây d
ự
ng m
ộ
t b
ả

ng có các ch
ữ
cái a, b, c
ñể
th
ể
hi
ệ
n s
ự
sai khác gi
ữ
a các
nghi
ệ
m th
ứ
c.
Th
ự
c hi
ệ
n theo các b
ướ
c sau: