Bài giảng Thiết kế thí nghiệm - Chương 4: Bố trí thí nghiệm một nhân tố

Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu những nội dung chính sau: Mô hình thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên (Completely randomized Design - CRD), mô hình thí nghiệm khối ngẫu nhiên (Randomized complete block design - RCBD), khối ngẫu nhiên với nhiều đơn vị thí nghiệm ở một nghiệm thức và khối, mô hình thí nghiệm ô vuông La tinh. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Thiết kế thí nghiệm - Chương 4: Bố trí thí nghiệm một nhân tố Chương 4 B trí thí nghi m m t nhân t 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: 1) Mô hình thí nghi m hoàn toàn ng u nhiên 2) Mô hình thí nghi m kh i ng u nhiên 3) Mô hình thí nghi m ô vuông La tinh 4.1. 4.1.1. Ki u thí nghi m hoàn toàn ng u nhiên (Completely randomized Design - CRD) ð c ñi m ðây là phương pháp nghiên c u cơ b n trong các nghiên c u chăn nuôi - thú y. Thí nghi m 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. 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 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 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. 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 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 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 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 ñ u s d ng các th c ăn như nhau... 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 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 m t cách d dàng và có tính n ñ nh cao. 4.1.2. Ch t lư ng ñ ng v t 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 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 m … 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 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 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 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 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 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 ñ ng ñ u và ñ c tính n ñ nh. Chương 4 B trí thí nghi m m t nhân t 47 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, 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 ti n hành nh ng nghiên c u ki m tra m t s ch tiêu hoá sinh, sinh lý. 4.1.3. Dung lư ng m u c n thi t 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 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 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 b i các y u t tài chính và ñi u ki n th c t . 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 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 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 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 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 nghĩa th ng kê. 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 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 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 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 th c: a φ2 = Trong ñó n∑ d i2 i =1 aσ 2 n = s ñ ng v t c n thi t cho m t nghi m th c a = s nghi m th c di = sai khác mong ñ i c a nghi m th c th i v i µ σ2 = phương sai c a tính tr ng c n nghiên c u 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 a trung bình c a t ng nghi m th c. Ta s có µ = (1 / a )∑ µ i và d i = µ i − µ . i =1 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 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 - β = 0,80; bi t σ² = 35². C n bao nhiêu ñơn v thí nghi m? Ta có: µ = (71 + 79 + 80 + 102) / 4 = 83 d1 = 71 – 83,00 = - 12 d2 = 79 – 83,00 = - 4 d3 = 80 – 83,00 = - 3 d4 = 102 – 83,00 = + 9 48 Thi t k thí nghi m 4 ∑d i =1 2 i = 530 , v y ta có: a n∑ d i2 φ2 = i =1 aσ 2 = n(530 ) 4(35) 2 = 0,11n 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 ng u nhiên là v2 = N – a = na – a = a(n – 1) = 4(n – 1) và α = 0,05 ph n ph l c. 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. D a vào ñư ng cong s có β = 0,23. B ng cách tương t ta có: n φ² φ 4(n – 1) β 1-β 24 2,64 1,62 92 0,23 0,77 25 2,75 1,66 96 0,21 0,79 26 2,86 ...