【正文】 畜牧試驗設計 山西省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所 主要內(nèi)容 通用術語（ 1） ? 試驗指標：畜牧 —— 日增重、屠宰率、產(chǎn)仔數(shù)、泌乳力、產(chǎn)蛋量、產(chǎn)奶量、產(chǎn)毛量等；獸醫(yī) ——治愈率、檢出率、保護率、藥劑量等（因變量） ? 因子 (因素 )：影響特定的試驗指標的各種條件叫因子，也叫因素 ? 在試驗中被考察的因子叫試驗因子 ? 影響產(chǎn)蛋量的：有品種、飼料、溫度、光照、年齡等等，這些都叫因子或因素 通用術語（ 2） ? 因子水平：試驗因子按程度或其他根據(jù)，分成幾個不同等級，就叫因子的幾個不同水平 ? 進行豬的品比試驗，比較考察大白豬、杜洛克、漢普夏、本地豬等四個品種肥育性能的試驗，品種是試驗因子，這個因子的水平是 4個 ? 進行雞飼料對比試驗，考察飼料 1(含魚粉 )、飼料2(含少量魚粉 )、飼料 3(不含魚粉 )三種飼料的試驗，飼料是試驗因子， 3三種飼料是該因子的三個水平 通用術語（ 3） ? 試驗處理：實施在試驗單位上的具體試驗內(nèi)容 ? 單因子試驗時，試驗處理就是試驗因子的水平 ? 復因子試驗時，試驗處理是指試驗因子水平組合 ? 試驗單位 :在試驗中能夠接受不同處理的最小試驗材料 ? 試驗用的動物，一頭家畜，一只家禽可以構成一個試驗單位，有時幾頭家畜，幾只家禽可以成一位 試驗計劃 ? 在試驗開始前，要制訂詳細試驗計劃，明確目的要求，擬定試驗方案，確定 試驗設計方法 和 統(tǒng)計分析方法 ，提出飼養(yǎng)管理和儀器設備等方面的規(guī)格要求等 ? 使試驗的各項工作有計劃地進行，也便于在試驗過程中檢查試驗進展情況，保證試驗任務的完成 試驗計劃一般應包括以下內(nèi)容（ 1） 1. 試驗名稱 2. 試驗依據(jù)、目的及預期效果（ 闡明國內(nèi)外在這方面研究情況，本試驗的目的意義 ） 3. 試驗處理方案（ 寫明試驗有幾個因子和因子水平數(shù)，共有多少個水平組合，每組合有多少頭試驗家畜，也就是有幾次重復 ） 4. 供試家畜的條件及量 5. 試驗設計方法（ 寫明用哪一種試驗設計方法，具體安排和作法 ） 試驗計劃一般應包括以下內(nèi)容（ 2） 6. 飼養(yǎng)管理要求（ 飼養(yǎng)方法，畜舍條件，飲水次數(shù)和方法，日糧配合，管理方法，對飼養(yǎng)人員的要求等 ） 7. 觀察記載的項目和方法 8. 試驗資料的統(tǒng)計分析方法 9. 試驗需要人工、設備、材料、經(jīng)費等的預算 、地點及參加單位 ? 試驗計劃大致內(nèi)容，不同試驗有不同要求 ? 每個內(nèi)容也不一定要全部寫上，視具體情況而定，試驗計劃越周密，越細致越好 試驗設計 ? 試驗設計是科學研究計劃內(nèi)關于研究方法與步驟中的一項內(nèi)容 ? 廣義理解 ：指整個試驗研究課題的設計，包括擬定 試驗方案 ， 試驗單位與試驗單位數(shù)目的確定 ，試驗單位的選取和分組，以及資料的收集、整理和統(tǒng)計分析方法等 ? 狹義理解 ：專指試驗單位數(shù)目的確定，試驗單位選取和分組，特別是指試驗單位分組方法，即如何把各試驗單位分配到各種處理中去 擬定試驗方案應注意的問題 ? 試驗方案，是指根據(jù)試驗目的要求，進行比較的試驗處理的總稱 ? 擬定一個正確適用的試驗方案，應注意以下幾個問題 ? 影響試驗指標的因子很多，在一個試驗中，不可能都一一加以考察，應根據(jù)試驗目的要求，抓主要矛盾，挑選對試驗指標最有影響的一個或幾個試驗因子進行試驗 ? 進行單因子試驗只須列出該因子的各個水平，就得到試驗方案 ? 豬的不同雜交組合育肥對比試驗，目的是了解哪種雜交組合育肥效果好，這時只要有幾種雜交組合及一組對照組合即可 ? 復因子試驗方案擬定比較復雜，在方案中列出考察的因子的所有水平組合 ? 例如 :研究 A、 B兩個因子的試驗，因子 A有三個水平，記為 A A A3；因子 B有四個水平，記為 B BB B4， A、 B兩因子所有水平組合為 : ? 一共有 12個水平組合，等于 A因子的水平數(shù)乘以 B因子水平數(shù)，把這 12個水平組合列出，就得 AB二因子的試驗方案 ? 上述 AB二因子水平組合還可以表示如下 ? 又如 :某試驗有 A、 B、 C三個試驗因子， A因子有二個水平， B因子有三個水平， C因子有二個水平，這三個因子所有水平組合數(shù)等于 2*3*2=12，將這12個水平組合數(shù)列出，得到設計方案如下 : 2. 設對照組 ? 試驗要說明問題，應擬定出相互比較的處理，通過對照，鑒別試驗因子與非試驗因子的差異 ? 對照的形式很多，應根據(jù)試驗目的及內(nèi)容確定 ? 有的試驗可不另設對照處理，試驗組本身作對照 ? 如研究某種降血壓藥的效果時，可在一頭家畜身上，測定用藥前與用藥后的血壓，這一前一后可以進行比較 ? 一些試驗也不設對照組，各個處理組互為對照 ? 如雜交試驗，最初要設親本組作為各雜交組對照，當選出幾個較優(yōu)組合后，再在這些組合中進行試驗，通過各雜交組合間互相比較，再選出較優(yōu)組合中的最優(yōu)組合 ? 如進行三期的飼養(yǎng)試驗，第一期喂給基礎日糧，第二期喂給供應日糧，第三期再喂給基礎日糧，第一、三期的效果可作為第二期效果的對照處理 3. 在比較的處理間，必須應用“唯一差異原則” ? 即進行處理比較時，只允許試驗處理不同，其他所有條件應完全一致 ? 如，進行青霉素療效試驗時，除設臵注射青霉素，不注射青霉素兩個處理外，還應設臵注射稀釋青霉素的燕餾水這樣一個處理。一、二兩個處理比較只能看出青霉素加燕餾水的效果，看不出青霉素本身的效果。只有一、三兩個處理比較，才能看出青霉素的效果。至于燕餾水是否有效可從二、三兩個處理的比較中看出 4. 試驗因子各水平間隔要適當 ? 間隔太小可能看不出因子對指標的影響 ? 間隔太大，有時會夸大因子的作用 ? 重點考查的因子水平數(shù)可多些，水平間隔最好相等 5. 設臵預試期 ? 為了使試驗動物開始條件基本一致，還應根據(jù)試驗需要，在正式試驗前安排 7~15天的預試期 ? 在預試期中逐步喂以正式試驗用的飼料，飼養(yǎng)在試驗欄中，使試驗動物逐步適應新的飼料和環(huán)境 ? 在預試期中還要進行驅(qū)蟲、防疫注射等工作 ? 在預試前和預試后都要稱量活重，并進行試驗檢驗，經(jīng)檢驗差異顯著的要重新調(diào)整試驗動物組別，只有差異不顯著時才可以進行正式試驗 ? 預試期選擇試驗動物頭數(shù)應多于正式試驗所需頭數(shù) 試驗設計的基本原理 ?區(qū)分兩種類型的試驗誤差 ? 試驗設計的作用主要是估計試驗處理的效應，估計和控制試驗誤差，以便進行合理的統(tǒng)計分析，作出正確的推斷 ? 在畜牧試驗中，往往受到除處理條件以外的其他許許多多的因素干擾，因而產(chǎn)生試驗誤差，它使試驗處理效應不能真實反映出來，影響試驗的精確性和準確性 ? 試驗中發(fā)生的誤差大致可分兩類 偶然誤差 ? 同一處理內(nèi)的個體間的變異稱之謂偶然誤差 ? 是由于無法控制的偶然因素，如被試動物的個體特性的不同，環(huán)境條件的微小差異，疾病的侵襲以及稱重時一些不可避免的損失等原因造成的 ? 具有隨機性質(zhì)，也叫隨機誤差 ? 在試驗過程中，即使小心管理也難以消除，但可以通過合理的試驗設計加以降低 ? 偶然誤差影響試驗的精確性。統(tǒng)計上所說的試驗誤差主要就是指偶然誤差，它的大小是衡量精確性的依據(jù)，試驗誤差越小，表示試驗的精確性越高 系統(tǒng)誤差 ? 是由于試驗單位的初始條件所引起的 ? 試驗動物的品種、年齡、性別、體重、健康狀況和來源不同 ? 試驗條件，如飼料種類、品質(zhì)、畜舍及管理條件不一致 ? 稱量、記載中的錯誤等 ? 系統(tǒng)誤差影響試驗的準確性 ? 一般講，通過合理的試驗設計、試驗工作做得精細，系統(tǒng)誤差是比較容易控制的 試驗設計的基本原理 ? 進行畜牧試驗設計應遵循的三條基本原則 ? 重復 ? 隨機化 ? 局部控制 重復 ? 同一處理所設臵的試驗單位數(shù)目，稱做重復 ? 試驗設重復的目的在于擴大樣本的代表性，估計和控制試驗誤差 ? 如果每個處理只用一個試驗單位，即只有一個數(shù)據(jù)，用這個數(shù)據(jù)表示試驗處理效果，顯然缺乏代表性 ? 試驗誤差是通過同一處理內(nèi)的變異而測定的，一個數(shù)據(jù)就表現(xiàn)不出來差異，無法估計試驗誤差的大小，也無法控制試驗誤差 重復 ? 從一個處理的若干重復數(shù)據(jù)中，可以求出平均數(shù)，而平均數(shù)又正是試驗處理效應的無偏估計值 ? 平均數(shù)是一個資料的代表數(shù)，代表性更強。將各個重復的數(shù)據(jù) (各變數(shù) )與平均數(shù)作比較，差數(shù)才能估計出試驗誤差 ? 樣本標準誤是樣本平均數(shù)抽樣誤差的估計值。樣本標準誤與樣本含量 n(即處理重復數(shù) )的平方根成反比例，n越大，樣本標準誤越小 —— 適當增大試驗處理的重復次數(shù)就能控制試驗誤差 ? 單飼的試畜以個體為單位設臵重復，群飼的時候必須以群為單位設臵重復 隨機化 ? 是指每一個試驗單位都有同樣的機會接受某一種試驗處理 ? 試驗單位，如試驗動物，不管怎樣選擇，其個體間總是存在差異，為使每頭動物在試驗時都有同等機會進入某一處理中去，避免人為主觀因素的影響，在試驗動物分組時，必須使用隨機分配的方法，這樣可把系統(tǒng)誤差轉化為隨機誤差，以便得到一個正確的，無偏的誤差估計值，從而可以正確地估計各處理之間的差 ? 隨機方法很多，可用 抽簽，抓閹，應用隨機數(shù)字表 等 局部控制 (隨機單位控制 ) ? 是指在試驗時采用各種技術措施來控制和減少處理因素以外的其他各種因素對試驗結果的影響，使試驗誤差降到最小，保證試驗結果正確。局部控制可從以下幾方面考慮 ? 試驗動物要盡量一致，最好選用品種、性別、年齡相同，體重相似的畜禽 ? 同一處理的個體應給予完全相同的條件 ? 如，同一試驗組的動物放同一圈或條件完全相同的畜舍內(nèi)飼養(yǎng)，喂飼、打掃應爭取在同一時間里進行，供試動物應由同一人飼養(yǎng) ? 嚴格控制各種干擾因素 ? 試驗過程中，如有各種外來的干擾因素 (如飼料突然改變，疾病的侵襲等 )必須加以控制和排除 ? 此外，在系統(tǒng)誤差較大的情況下，采用“隨機區(qū)組設計”的方法來控制系統(tǒng)誤差 ? 這種方法雖不能使系統(tǒng)誤差完全消除掉，但可以把系統(tǒng)誤差分解為組間 (區(qū)組間 )和組內(nèi) (區(qū)組內(nèi) )的系統(tǒng)誤差 ? 組間系統(tǒng)誤差可以剔除，組內(nèi)系統(tǒng)誤差通過組內(nèi)隨機化配臵轉化為隨機誤差 ? 另外，讓組內(nèi)試驗條件保持一致，要比組間、組內(nèi)的全部試驗條件都保持一致容易得多 重復、隨機化、局部控制三原則的關系 關系圖理解 ? 設臵重復，可估計試驗誤差，誤差與重復數(shù)的平方根成反比，因此，增加重復數(shù)，誤差也隨之降低 ? 隨機化避免了系統(tǒng)誤差的影響，能夠正確、無偏地估計差，同時可把系統(tǒng)誤差轉化為隨機誤差，從而準確地作出統(tǒng)計推斷 ? 使用局部控制的方法，一方面把大部分系統(tǒng)誤差作為組間的差被分離出來，另一方面通過控制區(qū)組內(nèi)的條件一致，進一步縮小誤差，提高了試驗的精確性 小結 ? 從統(tǒng)計學的角度對試驗設計部分基本概念、內(nèi)容和原理作了概要的介紹 ? 制訂試驗計劃時，還需要考慮在試驗過程中，要記錄哪些項目，并制訂相應的原始記錄表格 ? 試驗考察結束后要對資料進行整理，統(tǒng)計分析 ? 在試驗設計時就要考慮好采用哪種統(tǒng)計推斷方法，若事先不考慮好，就會影響試驗研究工作 常用畜牧試驗設計類型具體應用方法 常用的畜牧試驗設計方法 ? 試驗是科研實踐的一種基本方法 ? 在畜牧生產(chǎn)中 ? 為了培育優(yōu)良品種 ? 摸索最好的飼養(yǎng)條件 ? 采用外地成熟的經(jīng)驗 ? 引進新技術、新方法、新品種等等 ? 都要先經(jīng)過試驗，來認識和探討畜牧生產(chǎn)中事物發(fā)生發(fā)展的客觀規(guī)律和事物間的內(nèi)在聯(lián)系 如何進行畜牧試驗 ——方法問題 ? 好的試驗方法 ，只要做少量的試驗就能得到可靠的結果和豐富的資料信息 ? 試驗方法不好 ，往往花費許多人力、物力和時間，還達不到預期的目的，甚至影響研究結果的價值 ? 在試驗方法中，最重要的是以 統(tǒng)計方法為基礎 的試驗設計法，它是進行科學研究的重要工具 ? 試驗設計類型很多，但并不難掌握，一般可以根據(jù)具體情況 套用 固定的程序 常用畜牧試驗設計類型 1. 完全隨機化試驗設計 2. 配對試驗設計 3. 隨機區(qū)組設計（完全、不完全） 4. 拉丁方設計 5. 反轉試驗設計 6. 多因子試驗設計 7. 正交試驗設計 完全隨機化試驗設計 ? 一次試驗只研究一個因子的作用，稱單因子試驗，設計方法稱一元配臵法。 ? 試驗因子只有一個，水平數(shù)可有幾個 ? 試驗單位是完全隨機化分配到各處理組 /水平組 ? 也即每個試驗單位都有同等機會接受某一種處理，而不受人為選擇的影響 ? 這種方法能使影響試驗結果的其他因素在各組的影響均衡，從而相互抵消，達到突出顯示試驗處理效應之目的 使用情況 ? 當試驗者還不知道影響試驗結果的其他因素時，或者試驗單位的初始條件較為一致的情況下，常采用這種方法 ? 當試驗動物個體間差異較小，表現(xiàn)較為同質(zhì)的條件下，特別是試驗動物不多的小規(guī)模試驗時較為適用，多用于實驗室