bài giảng thiết kế thí nghiệm phần thực hành

Nhập dữ liệu trực tiếp trong Worksheet™ Tên cột luôn nằm ở dòng không đánh số thứ tự trên hàng 1 ™ Tên cột ngắn gọn, không dùng các ký hiệu đặc biệt :,/ … hoặc các ký tự tiếng Việt ô,

NỘI DUNG THỰC HÀNH THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM

1 MỘT SỐ THAO TÁC CƠ BẢN VÀ NHẬP DỮ LIỆU

2 XỬ LÝ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM

2.1 BÀI 1: Tóm tắt, trình bày dữ liệu

2.2 BÀI 2: Ước lượng, kiểm định một giá trị trung

bình và so sánh hai giá trị trung bình của hai biến chuẩn

2.3 BÀI 3: So sánh nhiều giá trị trung bình bằng

phân tích phương sai (ANOVA)

2.4 BÀI 4: Tương quan hồi quy và bảng tương liên

http://www.cnts.hua.edu.vn

http://www.cnts.hua.edu.vn

Các tài liệu tham khảo khác

¾ Thiết kế thí nghiệm (2005), Claustriaux, J.J.

¾ Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng (2006), Nguyễn

Thị Lan, Nguyễn Tiến Dũng, NXB Nông nghiệp

¾ Giáo trình phương pháp thí nghiệm đồng ruộng

(1976)-Dùng cho các trường Đại học Nông nghiệp, Phạm Chí Thành, NXB Nông nghiệp

¾ Thống kê sinh học và phương pháp thí nghiệm trong

chăn nuôi (1979): Giáo trình dùng cho sinh viên các lớp

chăn nuôi thú y hệ chính quy của các trường Đại học Nông nghiệp, Nguyễn Văn Thiện, Trần Đình Miên, NXB Nông nghiệp

Bài 1: Tóm tắt, trình bày dữ liệu

I Giới thiệu phần mềm Minitab 14

™ Lưu tệp lần đầu và lưu tệp với tên khác

™ Sao chép/ chuyển dữ liệu (Copy/Move)

™ Undo và Redo

™ Thoát khỏi Minitab 14

Khởi động Minitab 14

™ C1: Menu Start/Programs/Minitab14/ MINITAB14

™ C2: Kích đúp chuột vào biểu tượng trên nền màn hình (Desktop).

™ C3: C:\Program\MINITAB14\Mtb14.exe

Cửa sổ làm việc của Minitab14

Thanh tiêu đề

Cửa sổ Session

Cửa sổ Worksheet Dòng đặt tên cột

Cửa sổ project

Thanh chuẩn

Menu chính Thanh Project

Thanh Worksheet

Mở một tệp đã ghi trên ổ đĩa (Open)

™ C1: Kích chuột vào biểu tượng Open trên thanh công cụ chuẩn.

Ghi tệp vào ổ đĩa (Save)

™ C1: Kích chuột vào biểu tượng Save trên thanh công cụ chuẩn.

™ C2: Ấn tổ hợp phím Ctrl+S

™ C3: Vào menu File/Save Project

thì lần ghi tệp hiện tại sẽ ghi lại

sự thay đổi kể từ lần ghi trước.

chọn nơi ghi tệp trong khung

Save in, gõ tên tệp cần ghi vào

khung File name, ấn nút Save.

Ghi tệp lần đầu và ghi tệp với tên khác

™ Để Save Project As vào menu File/Save Project As

¾Khi ghi tệp với 1 tên khác thì tệp cũ vẫn tồn tại, tệp

mới được tạo ra có cùng nội dung với tệp cũ

™ Khi ghi tệp lần đầu Minitab sẽ yêu cầu đặt tên tệp

1 Chọn nơi ghi tệp

2 Đặt tên tệp 3 Bấm để ghi tệp

4 B ấm để hủy lệnh

ghi

Sao chép/chuyển dữ liệu (Copy/Move)

Undo và Redo

tác dụng huỷ bỏ việc vừa làm, hay dùng để khôi phục trạng thái làm việc khi xảy ra sai sót.

lại việc vừa bỏ / việc vừa làm

Thoát khỏi Minitab (Exit)

™ C1: Kích chuột vào nút Close ở góc trên cùng bên phải cửa sổ làm việc của Minitab.

™ C2: Ấn tổ hợp phím Alt+F4

™ C3: Vào menu File/Exit

9 Nếu chưa ghi tệp vào ổ đĩa thì xuất hiện 1 Message Box:

ƒ Yes: ghi tệp trước khi thoát

ƒ No: thoát không ghi tệp

ƒ Cancel: hủy lệnh thoát

II Nhập dữ liệu trong Minitab

1 Nhập dữ liệu trực tiếp trong Worksheet

™ Tên cột luôn nằm ở dòng không

đánh số thứ tự (trên hàng 1)

™ Tên cột ngắn gọn, không dùng

các ký hiệu đặc biệt (:,/ …) hoặc

các ký tự tiếng Việt (ô, â, ă…)

™ Trong cùng một Worksheet

không đặt tên cột trùng nhau

(Minitab không phân biệt được

các ký tự viết hoa và viết thường:

MINITAB = Minitab = minitab)

™ Cùng một chỉ tiêu, dữ liệu được

™ Số liệu khuyết được thay bằng

dấu (*) không được để trống

™ Số liệu khuyết được thay

bằng dấu (*) không được để

trống

™ Lưu file (Save)

III Tóm tắt và trình bày dữ liệu với biến định lượng

Ví dụ M-1.1ab (trang 18 & 20)

Khối lượng của 16 chuột cái lúc cai sữa ( G iả sử 8 chuột cái đầu sinh ra ở lứa thứ nhất và 8 chuột cái tiếp theo sinh ra

ở lứa thứ hai) như sau:

Nhập số liệu trong của sổ Worksheet

4 Lựa chọn dạng

đồ thị

5 B ấm OK

2 Để trống

Ví dụ M-1.1a (trang 18)

4 Lựa chọn dạng

đồ thị

5 B ấm OK

2 Tính theo Nhóm

Chọn các ước số thống kê và dạng đồ thị

Kích OK

Kích OK

Các thuật ngữ Anh - Việt

Tiếng Anh Tiếng Việt Minitab14.0 Ký hiệu

Standard Deviation Độ lệch chuẩn StDev

Variance Phương sai Variance

Standard Error Sai số tiêu chuẩn SE Mean SE

Maximum Giá trị lớn nhất Maximum Max

Minimum Giá trị nhỏ nhất Minimum Min

,

s σ

Ghi chú: Các ký hiệu trong bảng có dấu * là các tham số của quần thể

40 30

50 40

Kết quả từ Minitab – Ví dụ 1b

Lua

2 1

3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

60 55 50 45 40 35 30 25

3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

70 60 50 40 30 20

50.28 StDev 9.387

N 8

Mean 44.88 StDev 10.79

N 8 2 Mean

Histogram (with Normal Curve) of P by Lua

Panel variable: Lua

Descriptive Statistics: P

Variable Lua N Mean SE Mean StDev Variance CoefVar

P 1 8 44.88 3.82 10.79 116.52 24.05

2 8 50.28 3.32 9.39 88.11 18.67

Trình bày các USTK vào bảng sau

X

Bảng số…: Tên bảng (thể hiện nội dung của bảng)

Bảng số…: Tên bảng (thể hiện nội dung của bảng)

X

Chỉ tiêu Đơn

X

Bảng số 2: Khối lượng của chuột cái lúc cai sữa theo lứa

Bảng số 1: Khối lượng của chuột cái lúc cai sữa

Ví dụ M-1.1ab (trang 18 & 20)

IV Tóm tắt và trình bày dữ liệu với biến định tính

Nhập dữ liệu trong Worksheet

Cấu trúc số liệu cách 1 Cấu trúc số liệu cách 2

Tóm tắt và vẽ đồ thị

Stat Î Tables ÎCross Tabulation and Chi-Square …

Đọc kết quả trong cửa sổ Session

Tabulated statistics: TRAI, KETQUA

Rows: TRAI Columns: KETQUA

Trình bày bằng biểu đồ

Graph Î Bar Chart … Counts of unique values

Kích OK

CHỌN

Kích OK

16 12 8 4 0

+ -

16 12 8 4 0

Tóm tắt và vẽ đồ thị

Stat Î Tables ÎCross Tabulation and Chi-Square …

Đọc kết quả trong cửa sổ Session

Tabulated statistics: TRAI, KETQUA

Using frequencies in TANSUAT

Rows: TRAI Columns: KETQUA

Trình bày bằng biểu đồ bánh

Graph Î Pie Chart … Chart Values from a table

Kích OK

Kích

OK Kích

OK

-Pie Chart of TANSUAT vs KETQUA

Panel variable: TRAI

Trình bày các USTK vào bảng sau

Bảng 1 Tỷ lệ viêm nội mạc tử cung tại 3 trại chăn nuôi bò

Viêm nội mạc tử cung

(27,27%)

16 (72,73%)

(40,00%)

12 (60,00%)

BÀI 2: Ước lượng kiểm định một giá trị trung bình

và so sánh hai giá trị trung bình của hai biến chuẩn

I Ước lượng, kiểm định một giá trị trung bình

Ví dụ M-1.3 (trang 24)

Tăng trọng trung bình (gram/ngày) của 36 lợn nuôi vỗ béo giống Landrace được rút ngẫu nhiên từ một trại chăn nuôi Số liệu thu được như sau:

Các bước tiến hành

™ Bước 1: Tóm tắt và trình bày dữ liệu

™ Bước 2: Giả thiết H0 và đối thiết H1

™ Bước 3: Kiểm tra điều kiện

™ Bước 4: Tính xác suất P

™ Bước 5: So sánh P với α Î kết luận

4 Lựa chọn dạng

đồ thị

5 B ấm OK

Chọn các ước số thống kê và dạng đồ thị

Kích OK

Kích OK

Đọc kết quả trong cửa sổ Session

Variable N N* Mean SE Mean StDev Variance CoefVar

P 36 0 599.19 3.11 18.66 348.05 3.11

Chỉ tiêu Đơn vị tính n ±SE S Cv(%)

X

Trình bày các USTK vào bảng sau

Bảng số 3: Tăng trọng trung bình (gram/ngày) của giống lợn Landrace

Giả thiết H0 và đối thiết H1

™ Giả thiết H 0 : ( Bằng lời và bằng ký hiệu toán học)

™ Đối thiết H 1 :( Bằng lời và bằng ký hiệu toán học)

Kiểm tra điều kiện

™ Điều kiện: Tất cả các phép thử đối với biến định lượng, biến số nghiên cứu phải tuân theo phân phối chuẩn:

™ Tìm xác suất P, so sánh với α Î kết luận

Stat Î Basic statisticsÎ Normality test

Kiểm tra điều kiện: phân bố chuẩn

Stat/ Basic statistics/ Normality test

Stat/ Basic statistics/ Normality test

1 Khai tên của cột số liệu

2 Kích OK

Stat/ Basic statistics/ Normality test

610 600 590

580 570

AD 0.094 P-Value

Probability Plot of P

0,05 Î Số liệu

có phân phối chuẩn

Stat/ Basic statistics/1Z

Ước lượng và kiểm định một giá trị trung bình khi biết (σ)

1 Khai tên của cột số liệu

Giải thích kết quả

Giả thiết Ho và đối thiết H1

Kết luận nhờ xác suất

Khoảng tin cậy

Stat/ Basic statistics/1t

Ước lượng và kiểm định một giá trị trung bình khi không biết σ

1 Khai tên của cột số liệu

A Chọn chấm tròn

trên với số liệu thô

B Chọn chấm tròn

dưới với số liệu tinh

2 Điền giá trị trung bình cần kiểm định

3 Kich OK

Kết luận nhờ xác suất

Giả thiết Ho và đối thiết H1

Khoảng tin cậy

II So sánh hai giá trị trung bình của hai biến chuẩn

1 So sánh hai giá trị trung bình của hai biến chuẩn khi lấy mẫu độc lập

Ví dụ M-1.4 (trang 27)

Để so sánh khối lượng của 2 giống bò, tiến hành chọn ngẫu nhiên và cân 12 con đối với giống thứ nhất và 15 con đối với nhóm thứ hai Khối lượng (kg) thu được như sau:

187,6 180,3 198,6 190,7 196,3 203,8 190,2 201,0 194,7 221,1 186,7 203,1

146,3 165,0

Các bước tiến hành

™ Bước 1: Tóm tắt và trình bày dữ liệu

™ Bước 2: Giả thiết H0 và đối thiết H1

™ Bước 3: Kiểm tra điều kiện

™ Bước 4: Tính xác suất P

™ Bước 5: So sánh P với α Î kết luận

4 Lựa chọn dạng

đồ thị

5 B ấm OK

Chọn các ước số thống kê và dạng đồ thị

Kích OK

Kích OK

Trình bày các USTK vào bảng sau

Bảng số 4: Khối lượng của hai giống bò

Giả thiết H0 và đối thiết H1

™ Giả thiết H0: ( Bằng lời và bằng ký hiệu toán học)

™ Đối thiết H1:( Bằng lời và bằng ký hiệu toán học)

™ Ví dụ M-1.4:

™ Giả thiết H0:

- Bằng lời: Khối lượng của hai giống bò bằng nhau

- Bằng ký hiệu toán học: µGIỐNG 1 = µGIỐNG 2

™ Đối thiết H1:

- Bằng lời:Khối lượng của hai giống bò khác nhau

- Bằng ký hiệu toán học: µGIỐNG 1 ≠ µGIỐNG 2

Kiểm tra điều kiện

™ Điều kiện: Tất cả các phép thử đối với biến định lượng, biến số nghiên cứu phải tuân theo phân phối chuẩn:

™ Tìm xác suất P, so sánh với α Î kết luận

Stat Î Basic statisticsÎ Normality test

Kiểm tra điều kiện: phân bố chuẩn

Stat/ Basic statistics/ Normality test

Stat/ Basic statistics/ Normality test

1 Khai tên của cột số liệu

2 Kích OK

Stat/ Basic statistics/ Normality test

Số liệu được nhập thành hai cột P-value (GIỐNG 1) = 0,530 > 0,05 Î Số liệu có phân phối chuẩn P-value (GIỐNG 2) = 0,407 > 0,05 Î Số liệu có phân phối chuẩn

99

95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5

1

Mean

0.407

153.7 StDev 12.30

N 15

AD 0.357 P-Value

Probability Plot of GIONG2

200 190

N 12

AD 0.298 P-Value

Probability Plot of GIONG1

Normal

Kiểm tra điều kiện: phương sai đồng nhất

Kiểm tra phương sai đồng nhất

Stat/ Basic statistics/ 2 Variance…

P-value = 0,631 > 0,05 Î Hai phương sai đồng nhất

95% Bonferroni Confidence Intervals for StDevs

GIONG2

GIONG1

22 20

18 16

14 12

10 8

Data

GIONG2

GIONG1

220 200

180 160

140

F-Test

0.503

Test Statistic 0.74 P-Value 0.631 Levene's Test Test Statistic 0.46 P-Value

Test for Equal Variances for GIONG1, GIONG2 F-Test

Test Statistic 0.74

P-Value 0.631

Levene's Test Test Statistic 0.46 P-Value 0.503

Stat/ Basic statistics/ 2 Variance…

Test for Equal Variances: GIONG1, GIONG2

95% Bonferroni confidence intervals for standard deviations

N Lower StDev Upper GIONG1 12 7.17875 10.6160 19.6238

GIONG2 15 8.63359 12.3014 20.8502

F-Test (normal distribution)

Test statistic = 0.74, p-value = 0.631

Levene's Test (any continuous distribution)

Test statistic = 0.46, p-value = 0.503

Stat/ Basic

statistics/2t

So sánh hai giá trị trung bình khi lấy mẫu độc lập

Số liệu nhập thành 1 cột Số liệu nhập thành 2 cột

Chọn

Nếu bước 3 kết luận hai phương sai bằng nhau , đánh dấu (٧) vào ô này Còn bước 3 kết luận hai phương sai không bằng nhau, ô này

để trống

Chọn

Giải thích kết quả (hai phương sai đồng nhất)

Một số tham số thống kê cơ bản

Bậc tự do

DF = n1+ n2- 2

Two-Sample T-Test and CI: GIONG1, GIONG2

Two-sample T for GIONG1 vs GIONG2

N Mean StDev SE Mean

GIONG1 12 196.2 10.6 3.1

GIONG2 15 153.7 12.3 3.2

Difference = mu (GIONG1) - mu (GIONG2)

Estimate for difference: 42.4750

95% CI for difference: (33.2301, 51.7199)

T-Test of difference = 0 (vs not =): T-Value = 9.46 P-Value = 0.000 DF = 25 Both use Pooled StDev = 11.5901

Giải thích kết quả (hai phương sai không đồng nhất)

Một số tham số thống kê cơ bản

Bậc tự do

Two-sample T for GIONG1 vs GIONG2

N Mean StDev SE Mean GIONG1 12 196.2 10.6 3.1

GIONG2 15 153.7 12.3 3.2

Difference = mu (GIONG1) - mu (GIONG2)

Estimate for difference: 42.4750

95% CI for difference: (33.3658, 51.5842)

T-Test of difference = 0 (vs not =): T-Value = 9.62 P-Value = 0.000 DF = 24

1 n n s

1 n n s n

s n s

2 2 2 1 2 2 2 2 1 2

2 So sánh hai giá trị trung bình của hai biến chuẩn khi lấy mẫu theo cặp

Ví dụ M-1.5 (trang 29)

Tăng trọng (pound) của 10 cặp bê sinh đôi giống hệt nhau dưới hai chế độ chăm sóc khác nhau (A và B) Bê trong từng cặp được bắt thăm ngẫu nhiên về một trong hai cách chăm sóc.

Hãy kiểm định giả thiết H0:Tăng trọng trung bình ở hai cách chăm sóc như nhau H1: Tăng trọng trung bình khác nhau ở hai cách chăm sóc Với mức ý nghĩa α = 0,05 Số liệu thu được như sau:

So sánh hai giá trị trung bình lấy mẫu theo cặp

™ B1: Nhập số liệu thành hai cột – Tính cột hiệu (giữa từng cặp số liệu); Tóm tắt và trình bày dữ liệu

™ B2: Giả thiết H0 và đối thiết H1

™ B3: Kiểm tra phân bố chuẩn cho cột hiệu

™ B4: Tìm P-value Î kết luận

Tính hiệu giữa hai cột bằng Menu Calc

Kiểm tra điều kiện: phân bố chuẩn

Stat/ Basic statistics/ Normality test

Stat/ Basic statistics/ Normality test

1 Khai tên của cột số liệu

2 Kích OK

Stat/ Basic statistics/ Normality test

P-value = 0,592 > 0,05 Î Số liệu

có phân phối chuẩn

Ki ểm tra phân bố chuẩn ở cột hiệu

1 Chọn chấm

tròn trên

2.Tên cột số liệu 1 3.Tên cột số liệu 2

4.Kích

Giải thích kết quả (so sánh hai giá trị trung bình khi lấy mẫu theo cặp)

Một số tham số thống kê cơ bản

95% CI for mean difference: (3.20144, 5.99856)

T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 7.44 P-Value = 0.000

BÀI 3 So sánh nhiều giá trị trung bình bằng phân tích phương sai (ANOVA)

1 Thí nghiệm một yếu tố hoàn toàn ngẫu nhiên

Ví dụ M-1.6 (trang 31)

Theo dõi tăng trọng của cá (kg) trong thí nghiệm với 5 công thức nuôi (A, B, C, D, E) Hãy cho biết tăng trọng của cá ở các công thức nuôi Nếu có sự khác nhau, tiến hành so sánh

sự sai khác của từng cặp giá trị trung bình bằng các chữ cái.

1,00 0,95

0,90 0,75

Các bước tiến hành

™ Bước 1: Tóm tắt và trình bày dữ liệu

™ Bước 2: Giả thiết H0 và đối thiết H1

™ Bước 3: Kiểm tra điều kiện

™ Bước 4: Tính xác suất P

™ Bước 5: So sánh P với α Î kết luận

Tóm tắt và trình bày dữ liệu

™ Tính các ước số thống kê và vẽ đồ thị Î Stat

Î Basic Statistic Î Display Descriptive

statistics …

Nhập số liệu cách 1

Nhập số liệu cách 2

Tóm tắt và trình bày dữ liệu

Chọn các ước số thống kê

Kích OK

Công thức thí nghiệm Đơn vị

Trình bày các USTK vào bảng sau

Bảng số 1:Tăng trọng của cá ở các công thức nuôi

Giả thiết H0 và đối thiết H1

™ Giả thiết H0: ( Bằng lời và bằng ký hiệu toán học)

™ Đối thiết H1:( Bằng lời và bằng ký hiệu toán học)

Kiểm tra sự đồng nhất của phương sai

Stat/ ANOVA/ Test for equal Variance…

Kiểm tra phương sai đồng nhất

Stat/ ANOVA/ Test for equal Variance…

0.4 0.3

0.2 0.1

0.0

Bartlett's Test

0.539

Test Statistic 5.76 P-Value 0.218 Levene's Test Test Statistic 0.81 P-Value

Test for Equal Variances for KL

Stat/ ANOVA/ Test for equal Variance…

Test for Equal Variances: KL versus TA

95% Bonferroni confidence intervals for standard deviations

TA N Lower StDev Upper

Bartlett's Test (normal distribution)

Test statistic = 5.76, p-value = 0.218

Levene's Test (any continuous distribution)

Test statistic = 0.81, p-value = 0.539

Stat/ ANOVA/ Test for Variance…

Kiểm tra điều kiện: phân bố chuẩn

Stat/ Basic statistics/ Normality test

Stat/ Basic statistics/ Normality test

1 Khai tên cột RESI1

2 Kích OK

Stat/ Basic statistics/ Normality test

0.05 0.00

-0.05 -0.10

Probability Plot of RESI1

+ -+ -+ -+ -P-Value = 0,000 < 0,05

ÎB ác bỏ H 0 , chấp nhận

H 1

ÎKết luận: Tăng trọng của cá ở các công thức nuôi có sự sai khác (P < 0,05)