第三讲 DPS应用(5、专业试验统计)

一、生物测定
2. 定量数据概率分析
定义数据块后，选择“专业统计→生物测定→数量型 机值分析”，系统提示确认浓度是否已经过对数转换。 如果已经转换则按“Y”再回车，若没有转换则直接回 车。此后，系统再提示用户输入待求的致死剂量效应 指标。致死剂量可同时输入10、50、90 等，各值间 用空格隔开，再按回车。如果直接回车，系统将取默 认值LD50。回车后瞬即得到分析结果。
作物品种区域试验旨在鉴定品种的丰产性、稳定性和适应性。参加区 试的品种在不同地点的产量往往表现不一致。这表明品种的基因型和 环境互作(g×e)效应的存在。以往对这种互作效应大多采用线性模型 进行分析，但线性模型一般仅能解释很少一部分交互作用的变化。近 年来一种更为有效的加性主效应乘积交互作用(AMMI)模型已开始被用 于多年多点的区域试验资料的分析。该模型与方差分析模型、线性回 归模型相比，应用范围更广且更有效。AMMI 模型的分析结果可以用 直观简洁的图形表达和解释。AMMI 分析不仅可以对品种进行更可靠 的稳定性分析，而且可以鉴别一些具有特殊品种基因型和环境(g×e) 互作效应的基因型，为针对某一特殊环境的特殊适应性的品种的育种 提供有价值的信息。该模型的主要特点是将方差分析和主成分分析有 机地结合在一起。
计算的置信限会溢出，以致于不 能给出其置信区间。
一、生物测定
2. 定量数据概率分析
数据编辑格式是每一个浓度 在一行中按浓度和死亡(抑制) 率顺序填入。
对多种药剂，且每种药剂有 几个剂量水平处理的试验结 果进行机值分析时，数据编 辑格式为：第1 列为药剂(依 次从1，2，… )编号，第2列 为药剂浓度，第3 列为死亡 (抑制)率。
按地点、品种、区组顺序输入试验数据并按规定 格式编辑和定义数据块，系统执行运算后，将输 出计算结果。输出结果包括双向列表、方差分析 表、f 统计量、多重比较和稳定性分析结果以及 最后的综合评价。
（三）多年多点品种区域试验的统计分析
如有5 个玉米品种在4 个地 点连续进行了3 年试验， 每次试验设2 个区组。
（二）一年多点区域试验的统计分析
或者，按如下格式编辑 定义数据块。
定义数据块后，选择 “专业统计→品种区域 试验→一年多点”分析 项，即可得到分析结果：
（二）一年多点区域试验的统计分析
（三）多年多点品种区域试验的统计分析
品种区域试验常常需要在多个地点连续进行数年， 以便为品种的评定和应用提供更广泛的信息，尤 其是品种对不同年份随机变化的气候条件适应性 的信息。
第五章 专业试验统计
一、生物测定
生物测定，又称为半数效量，是生物、医学研究中最普遍 的一类实验，通常包括供试因子(如化学或生物性杀虫剂、杀菌剂、
除草剂、植物生长调节剂、新医药、保健品或可能具有某种活性的物质或产
品)和受试靶体(如一种昆虫、植物或小白鼠之类的实验动物)。这类实 验有定性与定量水平之分。定性测定较为简单，如仅测定 某种微生物是否对某种动物有致病性，其结果仅仅回答是 或非两种可能；定量测定则较为复杂，通常包括供试因子 的一系列剂量，每剂量要处理合理数量(越多实验误差越小)的 受试靶体并且整个实验要持续观察一段时间。
一、生物测定
分析结果解释 ⑴ 毒力回归方程方差分析F 值及其显著水 平：数量型数据毒力回归方程诊断采用方 差分析方法进行，这是数量型资料和计数 资料在生物测定分析进行模型诊断方面的 差异。当F 值的显著水平小于等于0.05 时， 表明了所求的毒力回归曲线是合适的；反 之则表明所建立的模型不合适。
⑵ 对多种药剂进行 机值分析，DPS系 统采用致死剂量比 率测定方法来检验 两种药剂在致死剂 量方面的差异：当 致死剂量比率的 95%置信区间包含1， 则两种药剂的某致 死剂量之间的差异 不显著。
（四）品种区域试验AMMI 模型分析
1. DPS平台的数据格式及其编辑
数据存放格式要求以行代表环境(地点)，以列代表基因 型(品种)，按试验地点的顺序，输完一个地点的数据后 再输下一个。
若一个品比试验有e 个地点、g 个品种、r 个区组(重 复)，其资料整理排列顺序如下表。
一、生物测定
1. 定性数据概率分析
例：根据甘蔗工业科学研 究所用农药液剂、烟草粉 肥皂液和烟脉肥皂液三种 药液对棉蚜进行毒力测定 的数据(王鉴明，1985)， 进行机值分析并检验三种 毒力回归直线的平行性。
数据编辑格式：第1列为农 药药剂(依次从1，2，… ) 编号、第2列为农药处理浓 度，第3、4列分别为供试 虫数和死亡虫数。定义数 据块。
一、生物测定
结果表输列出中结有果些包行括显：示“数
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一、生物测定
定义数据块→选择“专业统计→生 物测定→计数型机值分析”
一、生物测定
1. 定性数据概率分析
系统提示确认浓度是否经过对数转换。如果已经转换则按“Y”再 回车，若没有转换则直接回车。然后，根据系统提示输入待求的 致死剂量效应指标，致死剂量可同时输入10、50、90 等，各值 间用空格隔开，再按回车。
种，适于大面积推广；而互作效应显著的品种具有特殊适应性(如 对环境条件有特殊要求)，只能在特定地区推广才个地点的品种区 域试验结果进行稳定性分析，得到 的结果如图。
分析时按图中的阴影部分编辑并用 鼠标选中待分析的数据。
然后执行“专业统计→品种区域试 验→ 品种稳定性分析”功能，这 时系统会要求你输入地点数、品种 数(这里分别是5、5)。输入后系统 立即给出George C. C. Tai 模型的 品种稳定性分析图。
从图中各个品种分布位置可以看出， 供试品种3 表现最稳定，其次是品 种1 和品种4；而品种2 的稳定性最 差。
（一）一年多点试验稳结定束图性形分分析，析返回到编辑 状态，则可得到几种方法的 稳定性分析结果。
分析结果的第一部分是各个 试验点误差均方的同质性检 验。一般要求是卡方值较小， 概率p 值大于0.05。本例中 的p=0.7717，表明各个试验 点的误差均方是同质的，可 以进行进一步分析。
③ 年际效应，即不同年份的温度、雨量、偶然性灾害等难以预知的随机 性环境差异对品种的影响效应，一般属随机型效应；
④ 品种×地区的互作效应，即研究品种对于可预知的环境差异是否具有 特殊的适应性，若品种与地区互作效应显著，说明品种对地区有特殊适应 性，反之则说明适应性广泛，故该互作效应一般亦属固定型效应；
（一）一年多点试验稳定性分析
αi用以量测第i 个品种对环境效应 的线性响应，而λi是表示以误差均 方为单位的线性回归离差。
此图表示α与λ的分布图。图中两条 正交轴分别以α、λ值表示，如果αi
=0为真，那么将有95％的 落在aˆ
双曲线内。第一、二条垂直线是 λ0=1时90％置信区间的上、下限， 若途中还有其余垂直线则是λ0 >1 时的置信上限。这些直线把α、λ区 分成不同的稳定性区域。
如果直接回车，系统将取默认值LD50、LD95 。回车后可立即得 到回归独立曲线图和分析结果。
一、生物测定
结果分析解释 ⑴ 拟合程度卡方值及其显著水平。如显著水 平大于0.05，则表明所建立的毒力回归曲线 模型是合适的，即否定所求模型异质性的假 设；反之，则认为所建立的模型不合适。
本例中三种农药各自的 概率分析模型的拟合度 以第一、二个较差，第 三个较好，卡方检验x2 值分别为36.63， 140.35和5.82。
试验数据按图格式输入并 编辑定义成数据块，注意 地点、品种、年份、重复 的排列格式。
进入专业统计菜单，选择 “品比试验→多年多点” 项，按提示输入各参数后 回车执行运算，分析结束 时输出如下结果：
（三）多年多点品种区域试验的统计分析
（三）多年多点品种区域试验的统计分析
（四）品种区域试验AMMI 模型分析
一、生物测定
3. 时间-剂量-死亡率模型分析
对于包含供试品剂量和受试生物在试验期间死亡(反应)率的生测 数据分析，一般用概率分析的方法，即将累计死亡率进行概率值 转换后分别对剂量或时间作线性回归分析，通过回归参数的估计 而建立直线回归模型，从而估计剂量效应(如LD50)或时间效应(如 LT50)。但这样的分析方法导致时间与剂量的效应相互分开，无 法使所建模型充分体现实验数据的完整性。因此，有必要将时间 和剂量的效应统一到同一个模型中来。时间-剂量-死亡率(timedose-mortality，缩为TDM)模型就是这样的模型，按其数学结 构又称互补重对数模型(complementary log-log model)，简称 CLL 模型。
二、品种区域试验
新引入、新育成的品种或品系，在大面积推广之前，都需要经过区域 试验，来鉴定其产量水平和适应性，为其推广和合理利用提供依据。
区域试验中需要研究的主要效应有：
① 品种效应，即品种的产量或品质效应，因区域试验中供试品种是一定 的，故品种效应是固定型效应；
② 地区效应，即地区之间土壤类型、耕作制度、生产水平和管理方法等 可以预见的环境差异对品种的影响效应，一般亦属固定型效应；