- •6.070800, 7.070801, 8.070801 — «Екологія та охорона навколишнього середовища»
- •Тема 6. Дисперсійний аналіз 46
- •Тема 7. Непараметрична статистика 51
- •Тема 8. Використання табличного процессору Microsoft Excel для проведення статистичних розрахунків 63
- •Тема 1. Складання варіаційних рядів та їх графічне зображення.
- •Тема 2. Вирахування середньої арифметичної
- •2.1. Вирахування середньої арифметичної прямим способом у малих вибірках.
- •2.2. Обчислення середньої арифметичної у великих вибірках.
- •2.3. Вирахування середньої зваженої.
- •Тема 3. Показники різноманітності ознаки в сукупностях.
- •3.1. Вирахування середнього квадратичного відхилення в малих вибірках.
- •3.2. Вирахування середнього квадратичного відхилення великих вибірках.
- •3.4. Вирахування коефіцієнту варіації.
- •3.5. Вирахування нормованого відхилення.
- •Тема 4. Визначення зв’язку між ознаками
- •4.1 Обчислення коефіцієнту фенотипічної кореляції в малих вибірках.
- •4.2 Обчислення коефіцієнту фенотипічної кореляції у великих вибірках
- •Добові надої (х)‚ жива вага (у) корів
- •Розрахунок коефіцієнту кореляції між добовими надоями та живою вагою корів.
- •4.3 Обчислення коефіцієнту прямолінійної регресії
- •4.4 Обчислення коефіцієнту генетичної кореляції
- •Тема 5. Помилка репрезентативності. Оцінка достовірності вибіркових показників.
- •5.1 Обчислення допустимих границь для середньої арифметичної генеральної сукупності
- •Допустимі ймовірності (ймовірності безпомилкового прогнозу), відповідні їм значення та допустимі границі у великих вибірках *
- •5.2 Обчислення достовірності різниці між середніми арифметичними
- •5.3 Обчислення критерію відповідності.
- •Вирахування критерію χ2
- •5.3.1 Кількісний аналіз успадкування кольору тіла дрозофілами з використанням критерію відповідності
- •Статистична обробка отриманих результатів
- •5.3.2 Використання критерію відповідності при порівнянні двох емпіричних рядів.
- •5.3.3 Застосування критерію відповідності при визначенні достовірності між двома групами тварин
- •Тема 6. Дисперсійний аналіз
- •Приклад розрахунків при дисперсійному аналізі однофакторних комплексів для малих груп ( число ягнят у потомстві овець каракульської породи).
- •6.1 Визначення коефіцієнту спадкування в однофакторному комплексі
- •Тема 7. Непараметрична статистика
- •7.1 Перевірка гіпотез про закон розподілу. Застосування коефіцієнтів асиметрії та ексцесу для перевірки нормальності розподілу
- •7.2 Особливості представлення непараметичних даних
- •7.2.1 Мода та медіана
- •7.2.2 Довірчі імовірності та рівні значущості
- •7.2.3 Довірчій інтервал
- •7.3 Непараметричні критерії
- •Тема 8. Використання табличного процессору Microsoft Excel для проведення статистичних розрахунків
- •8.1 Точкове й інтервальне оцінювання параметрів розподілів
- •8.1.1. Точкове оцінювання
- •8.1.2. Інтервальне оцінювання
- •8.2 Перевірка статистичних гіпотез про вид розподілу
- •8.3 Перевірка гіпотез про рівність дисперсій і математичних очікувань
- •8.3.1. Критерій Фишера для порівняння дисперсій
- •8.3.2. Критерій Ст’юдента порівняння середніх
- •8.4 Основи регресійного й кореляційного аналізу
- •Додатки
- •Стандартні значення критерію t для малих вибірок (за Стьюдентом).
- •Значення χ2 (хі-квадрат), які відповідають різним рівням значимості та ступеням свободи
- •Стандартні значення критерію для дисперсійного аналізу (за н.А. Плохінським)
- •Критичні значення коефіцієнту асиметрії As
- •Критичні значення коефіцієнту ексцесу Ex
- •Критичні точки t-крітерію Ст’юдента
- •Критичні значення критерію u Манна-Уітні
- •Список рекомендованої літератури
- •Основи статистичного аналізу в екології
- •6.070800, 7.070801, 8.070801 — «Екологія та охорона навколишнього середовища»
2.3. Вирахування середньої зваженої.
Середня зважена представляє собою результат усереднення середніх арифметичних декількох сукупностей. Вона вираховується за формулою:
(4)
де зв = середня зважена;
1, 2 , s – середні арифметичні першої, другої і т.д. сукупностей;
n1, n2, ns – об’єм цих сукупностей.
Розбір вирішення задачі.
1.Припустимо, що відома вага корів за даними усіх господарств. При визначенні середньої зваженої враховують не тільки середню вагу корів в кожному господарстві, а також об’єм вибірок. Середня першого господарства ( 1=380) має вдвічі більшу вагу (об’єм), ніж середня другого господарства ( 2=460), так як вирахувана за вибіркою 1000 голів ( 2 вирахувана за вибіркою 500 голів), а вага третього господарства ( 3=400), вирахувана за вибіркою 2000 голів, у чотири рази більша ваги іншого господарства.
Використовуючи для вирахування середньої зваженої формулу (4), отримаємо:
зв= =
2. Вимагається вирахувати середню жирність молока, отриманого від корови за перший квартал за наведеними нижче даними:
січень – 4,0 % жиру – 350 л;
лютий – 3,8 % жиру – 400 л;
березень – 4,0 % жиру – 450 л.
середня зважена за квартал дорівнює:
зв = .
Тема 3. Показники різноманітності ознаки в сукупностях.
Показником різноманітності ознаки в сукупностях можуть певною мірою служити ліміти, які характеризують мінімальне і максимальне значення ознаки, що вивчають. Однак ці показники можуть бути нехарактерні для даного стада. Окрім цього, ліміти не відображають ступінь різноманіття всередині групи. Тому в біометрії використовують інший показник, який враховує відхилення, точніше їх квадрат, кожної величини від середньої арифметичної.Наприклад, при однаковій середній висоті в холці тварин двох груп – х=115 та Х=115 см, ліміти в першій групі складають105…125 см, а у другій 110…120 см. розмах коливань у першій групі дорівнює 126-105=20см, а в другій – 120-110=10см.
Таким чином, при одній і тій же середині групи неоднорідні. Встановленя ступеню різноманіття ознаки в популяції має важливе значення у селекції. Найкращим показником різноманіття ознаки є середнє квадратичне відхилення –σ (сигма), що враховує відхилення кожної варіанти від середньої арифметичної.
3.1. Вирахування середнього квадратичного відхилення в малих вибірках.
При невеликому числі варіант середнє квадратичне відхилення вираховується за формулою:
(5).
Розбір вирішення задачі.
Вирахувати середнє квадратичне відхилення за даними про вагу при народженні десяти поросят з посліду однієї свиноматки (таблиця 3).
Таблиця 3.
Вирахування середнього квадратичного відхилення прямим способом при малому числі варіант.
Жива вага поросят, кг х |
Відхилення х- |
Квадратичне відхилення |
1,6 |
-0,15 |
0,0225 |
1,5 |
+0,15 |
0,0225 |
1,1 |
-0,25 |
0,0625 |
1,3 |
-0,05 |
0,0025 |
1,4 |
+0,05 |
0,0025 |
1,3 |
-0,05 |
0,0025 |
1,4 |
+0,05 |
0,0025 |
1,4 |
+0,05 |
0,0025 |
1,3 |
-0,05 |
0,0025 |
1,6 |
+0,25 |
0,0625 |
∑х=13,5 |
∑(х- )=0 |
∑(х- )2=0,185 |
У першу графу вписують варіанти – вагу поросят при народженні. Просумувавши їх та розділивши на число варіант, отримують середню вагу поросят ( ).
= .
Потім треба вирахувати з кожної варіанти і різниці (х- ) тобто відхилення варіанти від середньої, вписати у другу графу. Для перевірки правильності розрахунків сумують усі різниці, сума повинна бути рівна нулю. Далі кожне відхилення зводять у квадрат і вписують квадрати відхилень, що могли бути як додатніми так і від’ємними, квадрати відхилень завжди додатні.
Нарешті, просумував усі показники відхилень третьої графи, отримаємо суму квадратів відхилень ∑(х- )2, яку вписують у кінці третьої графи.
Середнє квадратичне відхилення вираховують за формулою (5).
У нашому прикладі:
=
сигма є показником різноманіття ознаки. Згідно з правилом трьох сигм, майже усі варіанти вкладаються в інтервал від –3σ до +3σ. У даному прикладі вага поросят у генеральній сукупності повинна знаходитись між 1,35 - 3·0,14 та 1,35 + 3·0,14, тобто між 0,93 та 1,77 кг, що відповідає дійсності.