Žemės ūkis ir ateities maisto sistemos · Straipsnis
Kontroliniai variantai, pakartojimai ir randomizacija
Suplanuokite dviejų augalų auginimo praktikų palyginimą taip, kad vieta lauke nepastebimai netaptų tiriamuoju veiksniu.
Pasirengimas ir susiję straipsniai
Bendrieji žinių pagrindai
Susiję straipsniai
Straipsnis padės
- Nustatyti tiriamąjį variantą, palyginimo variantą ir bandymo vienetą.
- Atskirti bandymo pakartojimus atskiruose laukeliuose nuo pakartotinių matavimų viename laukelyje.
- Paaiškinti skirtingas skirstymo į blokus ir atsitiktinio paskirstymo funkcijas.
Palyginant lauke, skiriasi ne vienas veiksnys
Augintojas vienoje daržovių lauko pusėje išbando naują sėjos būdą, o kitoje taiko įprastą. Nuimant derlių, lauko pusės skiriasi. Šis pastebėjimas naudingas, tačiau skirtingi sėjos būdai taikomi ir skirtingose lauko vietose. Dirvožemis, pavėsis ar drenažas galėjo turėti įtakos rezultatui.
Geresnis palyginimas prasideda nuo konkretaus klausimo ir išmatuojamo rezultato. Čia klausimas susijęs su dviem tos pačios kultūros sėjos būdais. Įrangos nustatymai ir auginimo reikalavimai lieka atskiromis temomis; šiame straipsnyje nagrinėjama, kaip palyginti šių būdų rezultatus.
Apibrėžkite, kas lyginama
Bandymo variantas – tai būdas ar sąlyga, sąmoningai pasirinkti palyginimui. Įprastas būdas gali būti kontrolinis variantas: apibrėžtas atskaitos taškas, nebūtinai neapdorotas dirvožemis. Užrašykite, kas skiriasi, o kitas priežiūros priemones taikykite kuo panašiau, kiek leidžia nagrinėjamas klausimas.
Eksperimentinis vienetas – tai vienetas, kuriam priskiriamas bandymo variantas. Jei būdas taikomas visam laukeliui, tas laukelis ir yra eksperimentinis vienetas. Jame matuojami atskiri augalai padeda apibūdinti jo rezultatą, tačiau savaime netampa nepriklausomais bandymo varianto pakartojimais.
Pakartojimai atskleidžia vienetų kintamumą
Kiekvieną bandymo variantą pakartojus keliuose laukeliuose, gaunama informacijos apie kintamumą bandymo sąlygomis. Tuomet vienas netikėtai palankų rezultatą davęs laukelis matomas greta kitų. Pakartotiniai to paties laukelio matavimai gali pagerinti matavimą, tačiau nesukuria papildomų vienetų, kuriems priskirtas bandymo variantas.
Pakartojimų skaičių pasirinkite atsižvelgdami į kintamumą, dominantį poveikį, turimą plotą ir analizę. Nėra mažo laukelių skaičiaus, kuris būtų pakankamas visais atvejais. Išgalvota trijų blokų schema paaiškina struktūrą; ji nėra nei rekomenduojamas imties dydis, nei statistinės galios skaičiavimas.
Lyginkite tinkamose laukelių grupėse
Sudarant blokus, laukeliai grupuojami pagal svarbius panašumus, pavyzdžiui, padėtį dirvožemio savybių ar nuolydžio gradiento atžvilgiu. Kiekviename bloke yra abu bandymo variantai, todėl juos galima palyginti vietoje, užuot naują būdą taikius tik viename lauko gale.
Blokai turėtų atspindėti tikrąjį kintamumo šaltinį. Jie nepadaro viso lauko vienalyčio ir nepašalina visų galimų skirtumų. Bendrieji įverčių nustatymo ir neapibrėžties pagrindai padeda atlikti išsamesnę analizę; taikant lauke vis tiek reikia nagrinėjamam klausimui tinkamo bandymo plano.
Neskirkite vienam ūkininkavimo būdui visada palankios vietos
Atsitiktinis paskirstymas kiekviename bloke padeda išvengti sąmoningo ar įprasto vieno bandymo varianto priskyrimo geriau atrodančiai vietai. Tai paskirstymo procedūra, o ne reikalavimas, kad gautame išdėstyme variantai atrodytų tolygiai besikaitaliojantys. Diagramoje parodytas vienas galimas atsitiktinio paskirstymo rezultatas.
Atsitiktinis paskirstymas ir atsitiktinė atranka yra skirtingi dalykai. Paskirstant nustatoma, kuriam vienetui priskiriamas bandymo variantas; atliekant atranką nustatoma, kokie stebėjimo duomenys renkami. Abiem atvejais reikia dokumentuoti metodą. Atsitiktinis paskirstymas mažina sisteminį paskirstymo šališkumą, tačiau negarantuoja, kad visi neišmatuoti požymiai pasiskirstys visiškai tolygiai.
Vienas galimas paskirstymas blokuose
Skaityti schemos paaiškinimą
Išgalvotą bandymą sudaro trys blokai, kurių kiekviename yra po du laukelius su priskirtais bandymo variantais. Bandymo variantų išdėstymas kiekviename bloke atsitiktinai parenkamas atskirai.
Dalys
- Blokas 1: įprastas variantas
- Vienas laukelis, kuriam bandymo variantas priskirtas nepriklausomai
- Blokas 1: naujas variantas
- Porinis palyginimas šiame bloke
- Blokas 2: naujas variantas
- Vienas iš galimų atsitiktinio išdėstymo rezultatų
- Blokas 2: įprastas variantas
- Kiekviename bloke taikomi abu bandymo variantai
- Blokas 3: įprastas variantas
- Laukelis išlieka eksperimentiniu vienetu
- Blokas 3: naujas variantas
- Jame atliekami augalų matavimai yra daliniai ėminiai
Ryšiai
- Blokas 1: įprastas variantas → Blokas 1: naujas variantas: palyginti
- Blokas 2: naujas variantas → Blokas 2: įprastas variantas: palyginti
- Blokas 3: įprastas variantas → Blokas 3: naujas variantas: palyginti
Išlaikykite ryšį tarp bandymo plano ir rezultatų
Prieš pradėdami bandymą, plane pažymėkite laukelių identifikatorius ir jiems priskirtus bandymo variantus, registruokite nukrypimus ir išsaugokite kiekvieno laukelio rezultatus atskirai. Gretimos juostos gali veikti viena kitą, todėl reikia pasirūpinti tinkamomis ribomis ir buferinėmis juostomis. Viename laukelyje taikomo poveikio persidavimas kitam laukeliui pakeičia tai, kas iš tikrųjų buvo lyginama.
Laukelių vidurkių skirtumas yra aprašomasis rezultatas. Jo neapibrėžtis ir priežastinis aiškinimas priklauso nuo paskirstymo, nepriklausomų vienetų, matavimų ir tinkamos analizės. Nežymėkite rezultato kaip statistiškai reikšmingo ir nedarykite visuotinės išvados apie ūkininkavimą vien todėl, kad naujojo būdo vidurkis yra didesnis.
Išnagrinėti pavyzdžiai
Skaičiuokite variantams priskirtus vienetus, o ne atrinktus augalus
Hipotetiniame bandyme yra trys blokai, kiekviename – po vieną laukelį, kuriame taikomas įprastas ūkininkavimo būdas, ir po vieną laukelį, kuriame taikomas naujas būdas. Kiekviename laukelyje matuojami du augalai. Kiek yra laukelių kaip bandymo vienetų ir augalų stebėjimų?
- Po du laukelius kiekviename iš trijų blokų sudaro 3×2=6 bandymo variantams priskirtų laukelių.
- Po du augalus kiekviename laukelyje sudaro 6×2=12 augalų stebėjimų.
- Kiekvienam bandymo variantui priskirti trys laukeliai, o ne šeši nepriklausomi varianto pakartojimai augalų lygmeniu.
Šeši laukeliai kaip bandymo vienetai ir dvylika augalų stebėjimų laukeliuose. Tinkama analizė išlaiko šią hierarchiją.
Apibūdinkite porinius skirtumus
Išgalvoti kiekvieno bloko rezultatų skirtumai, apskaičiuoti iš naujosios praktikos rezultato atėmus įprastosios praktikos rezultatą, yra +0.10, +0.05 ir −0.03 kg/m². Koks jų aritmetinis vidurkis?
- Suma yra 0.10+0.05−0.03=0.12 kg/m².
- 0.12/3=0.04 kg/m².
- Šiam nedideliam mokomajam duomenų rinkiniui nenurodytas nei statistinis modelis, nei standartinė paklaida, nei pasikliautinasis intervalas.
Aprašomasis vidutinis skirtumas yra +0.04 kg/m²; statistinis reikšmingumas ir platesnis pritaikomumas nenustatyti.
Pasitikrinkite supratimą
Ar kontrolinis variantas būtinai turi būti be žemės dirbimo ar laistymo?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Ne.
Tai apibrėžtas palyginimo variantas, tinkamas tiriamam klausimui, dažnai – įprastoji praktika.
Ar dvidešimt augalų viename laukelyje, kuriam priskirtas bandymo variantas, sudaro dvidešimt šio varianto pakartojimų?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Ne.
Laukelio viduje atlikti stebėjimai priklauso tam pačiam bandymo varianto priskyrimo vienetui.
Ar atsitiktinis paskirstymas garantuoja vienodą dirvožemį visuose laukeliuose?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Ne.
Jis padeda išvengti paskirstymo šališkumo; liekamasis kintamumas išlieka.
Svarbiausios mintys
- Prieš rinkdami rezultatus, apibrėžkite eksperimentinį vienetą ir palyginimą.
- Pakartojimus, blokavimą ir atsitiktinį paskirstymą naudokite pagal skirtingą jų paskirtį.
- Stebėtus skirtumus atskirkite nuo pagrįstų išvadų.
Šaltiniai
Šaltiniai, kuriais grindžiami straipsnio paaiškinimai ir pavyzdžiai.
Sustainable Agriculture Research and Education (SARE) Outreach2 šaltiniai
- NIST/SEMATECH e-Handbook: Randomized block designsNational Institute of Standards and Technology / SEMATECHMokomoji medžiaga