62-جزو ه طرح آزمایشات ( دکتر حسینی مزینانی)

-1) طرح های آزمایشی[1]

طرح های آزمایشی الگوهایی هستند که برای انجام آزمایش ها به منظور بدست آوردن اطلاعاتی دقیق و صحیح درباره عوامل مورد مطالعه به کار می روند. بنابراین علم طرحهای آزمایشی، علم طرح ریزی، اجرا، تجزیه آماری و نتیجه گیری در مورد آزمایش ها می باشد. امروزه از طریق طرح‌های آزمایشی و تجزیه و تحلیل داده های حاصل از آ‎زمایش، اطلاعات مورد لزوم و مورد قبول را به دست آورده و از طریق آن اطلاعات به حقایقی درباره عوامل مورد مطالعه پی برده می شود.

6-1) تیمار[2]

هر یک از عواملی را که برای مطالعه اثر آنها بر روی صفت یا صفات مختلف در یک آزمایش مورد مقایسه قرار می گیرند تیمار می گویند. مثلاً اگر مقادیر مختلف کود بر روی عملکرد ذرت مقایسه شوند هر مقدار کود یک تیمار است. تیمارها ممکن است ارقام مختلف یک گیاه، انواع یا میزان مختلف کود، انواع یا غلظت های مختلف سموم حشره‌کش تاریخ های کاشت، روش های آبیاری، مقادیر مختلف افزودنی برای تهیه یک فرآورده غذایی و غیره باشند تیمار راگاهاً واریانت[3] نیز می گویند.

7-1) مادة آزمایشی[4]

برای به کاربردن تیمارها در هر آزمایشی نیاز به وسیله ای است، وسیله ای را که امکان می دهد تا اثر تیمارهای مختلف مورد مطالعه قرار گیرد مادة آزمایشی می نامند. به عنوان مثال برای مقایسه چند واریته برنج از لحاظ عملکرد دانه، آنها را باید در زمین کاشت، در این مثال زمین مادة آزمایشی است.

8-1) واحد آزمایشی[5] (کرت[6])  

واحد آزمایشی کوچکترین قسمت از مادة آزمایشی است که در آن یک تیمار در یک تکرار تحت آزمایش قرار دارد، یکنواختی، شکل و اندازه واحدهای آزمایشی در دقت آزمایش سهم بسزائی دارد. آزمون یکنواختی و همچنین نحوه اجرای آزمایش های قبلی که در موارد مشابه انجام شده اند، بدین منظور استفاده می شود. در آزمون یکنواختی، واحدهای آزمایشی تحت تیمار مشابهی قرار می گیرند و واریانس بین آنها تعیین و بررسی می شود.

9-1) تکرار[7]

در یک آزمایش هر تیمار معمولاً بیش از یک مرتبه مورد بررسی و اندازه گیری قرار می گیرد که به هر مرتبه یک تکرار گفته می شود. لازم به ذکر است که بدون تکرار یک عمل امکان وقوف به صحت آن وجود ندارد. مشروط بر رعایت کلیه اصول طرح های آزمایشی، هر چه تعداد تکرار بیشتر باشد، دقت آزمایش بیشتر است. ناگفته نماند که افزایش تعداد تکرار بیش از یک حد معین  نه تنها دقت را افزایش نمی دهد بلکه باعث افزایش هزینه آزمایش می‌گردد. خطاهای آزمایش با افزایش تعداد تکرار کاهش می یابند.

خطاهای آزمایشی[8]

مشاهدات آزمایشی یکسان نبوده، بلکه دارای تنوع و پراکندگی می باشد این پراکندگی ها به علت اثر دو عامل به وجود می آیند، بخشی از این تنوع به دلیل اثر تیمارها و بخش دیگر به علت اثر عوامل غیر قابل کنترل و پیش بینی نشده ای است که مجموع آنها را اشتباهات یا خطاهای آزمایشی می گویند، عوامل بسیار زیادی باعث بروز خطاهای آزمایشی می شوند ولی بطور کلی به سه دسته تقسیم می گردند :

الف : اختلافات بین واحدهای آزمایشی قبل از اعمال تیمارها

ب : عدم یکسانی شرایط آزمایش برای واحدهای آزمایشی

ج : خطاهای یادداشت برداری و نمونه برداری و غیره

لازم اسـت تا حد امکان مقدار خطاهـای آزمایشی کـم باشد تـا حساسیت آزمایش زیادتر و دقت آن بیشتر گردد. فیشر (Fisher) دانشمند انگلیسی و همکارانش که تئوری کاربرد و اصول کلی طرح های آزمایشی ر اپایه گذاری کرده‌اند، برای انجام آزمایشها سه اصل زیر را پیشنهاد نموده اند.

الف : انتساب تصادفی تیمارها به واحدهای آزمایشی (Randomization)

ب : منظور نمودن تکرار در آزمایش

ج : کنترل خطای آزمایشی

اثرات غیر قابل کنترل یا خطاهای آزمایشی که با E نشان داده می شوند. این خطاها می باید از یکدیگر مستقل باشند. خطاهای آزمایشی معمولاً یک نمونه تصادفی بوده که واریانس آنها با  نشان داده می شود.

خطاهای آزمایشی باید دارای توزیع نرمال با میانگین صفر باشد. از بین دو آزمایش مشابه، آزمایشی که دارای  کوچکتری است دقیق تر می باشد زیرا اشتباهات آزمایشی آن کمتر است. برای کم کردن خطاهای آزمایشی می توان مواد آزمایشی مشابه یا همگن را به کاربرد، تعداد تکرار آزمایش را زیاد کرد و از طرح مناسب برای آزمایش استفاده نمود. چنانچه ماده آزمایشی مشابه نباشد می توان با گروه بندی و دسته بندی واحدهای آزمایشی تا حد امکان از ناهماهنگی آنها کاست و به این ترتیب خطای آزمایشی را کم کرد. ذکر این نکته ضروری است که طرح های آزمایشی براساس دسته بندی واحدهای آزمایشی و طرز انتساب تیمارهای آزمایشی به آنها تقسیم می شوند.

داده ها یا مشاهدات : ( Observations , data)

در یک آزمایش، به اعداد و ارقامی که از اندازه گیری صفات و مشخصه های مختلف واحدهای آزمایشی حاصل می شوند، داده ها با مشاهدات گفته می شود. صفاتی که مورد مطالعه قرار می گیرند باید صفاتی باشند که اثر تیمارها را در ارتباط با اهداف آزمایش بخوبی نشان دهند. مثلاً در یک آزمایش مقایسه اثر تاریخ های کاشت، علاوه بر عملکرد، توجه به تاریخ گلدهی یا به خوشه رفتن حائز اهمیت است.          

صحت و دقت آزمایش : ( accuracy And Precision )

هرگاه برآورد بدست آمده برای یک مشخصه جامعه معادل مقدار حقیقی آن باشد عمل انجام شده صحیح است. دقت هنگامی مطرح می شود که اندازه گیری تکرار شود. یعنی اگر مقادیر بدست آمده برای اندازه‌گیری‌ها مختلف یک پارامتر به هم نزدیک باشند، در این صورت دقت در کار بوده است. به عبارت دیگر چنانچه واریانس مقادیر برآورد شده برای یک پارامتر صفر باشد، حداکثر دقت وجود داشته است اگر در طرحهای آزمایشی، آزمایش کننده نظر خاصی در مورد یک یا چند تیمار داشته باشد، به طوری که در اجرای آزمایش تاثیر یک جانبه‌ای ایجاد گردد. آزمایش صحت لازم را دارا نیست و از درجه اعتبار ساقط می باشد. مثلاً اگر در موقع اختصاص تیمارها به واحدهای آزمایشی، یک یا چند تیمار در واحدهای آزمایشی مناسب تر و بهتر قرار گیرند، این کار سبب می شود که آن تیمار یا تیمارها خود را بهتر از بقیه تیمارها نشان دهند و این عمل ناصحیح بوده و موجب از بین رفتن صحت آزمایش می شود. هر آزمایش باید از دقت کافی برخوردار باشد. برای سنجیدن دقت آزمایش ها از میانگین مربعات خطای آزمایشی استفاده می شود. به این ترتیب که هر چه میانگین مربعات خطای آزمایش کمتر باشد، پراکندگی مشاهدات کمتر و دقت آزمایش بیشتر است، به منظور افزایش دقت در آزمایش ها لازم است تعداد تکرار را افزایش داد و طرح مناسب برای آزمایش انتخاب نمود.

مدل آماری :

مدل آماری یک رابطة خطی است که نشان می دهد هر مقدار مشاهده تحت تاثیر چه عواملی می‌باشد. کمیت هر مشاهده یا خصوصیت اندازه گیری شده در یک آزمایش ناشی از تأثیر عوامل مختلف شناخته شده ( مانند تیمار) و  شناخته نشده و غیر قابل کنترل می باشد. به طور مثال چنانچه برآورد متوسط عملکرد واریته ای از گندم مورد نظر باشد و بدین منظور این واریته در چند قطعه زمین (کرت) کشت گردد و عملکرد هر قطعه تعیین شود، هر یک از مقادیر اندازه گیری شده شامل دو جزء می باشد. جزء اول برابر متوسط عملکرد واقعی این واریته است که میانگین داده های حاصل از آزمایش بهترین برآورد آن است، و از نظر آماری اثبات می شود که برآوردی خوب و نا اُریب است. جزء دوم خطای اندازه گیری را نشان می دهد و برابر است با انحراف هر مشاهده از میانگینی که برآورد شده است. بدیهی است چنانچه این آزمایش بدون خطا و با دقت تمام انجام شود، عملکردهای تمامی کرتها مساوی و برابر با متوسط عملکرد واقعی این واریته خواهند بود و بنابراین جزء دوم برابر با صفر خواهد بود، بخشی از عواملی که منجر به تفاوت عملکرد قطعات زمین می شوند و همگی خطای آزمایشی را بوجود می آورند عبارتند از : تفاوت در حاصلخیزی خاک، مخلوط بودن بذر واریته با بذر واریته های دیگر در برخی از قطعات زمین، عملیات متفاوت و غیر یکنواخت زارعی نظیر آبیاری، کود دهی، مبارزه با علف هرز، عدم دقت در موقع برداشت و . . . و سرانجام توزین مقدار محصول هرکرت، وظیفه بررسی کننده است که این تفاوتها را به حداقل برساند که در این صورت عملکردهای قطعات مختلف زمین به هم نزدیک و بنابراین دقت آزمایش زیاد گردد.          

چنانچه هر مشاهده با yi نشان داده شود، مدل آماری این بررسی بشرح زیر است :

Yi=  عملکرد هرکرت                                                                                            

= متوسط واقعی عملکرد واریته است که با  برآورد می‌گردد                       

     

 = خطای آزمایشی است                                                                                     

به عبارت دیگر                                                                                                 

 

 

واضح است که جمع جبری خطاها صفر است به عبارت دیگر چنانچه دقت کافی مبذول شود، مجموع خطاهای مثبت (برآورد اضافی عملکرد نسبت به مقدار حقیقی) برابر مجموع خطاهای منفی (برآورد کم عملکرد نسبت به مقدار حقیقی) شده و بنابراین   برآورد مناسبی از  خواهد بود. باید توجه نمود که واریانس y ها در حقیقت مقدار خطاهای آزمایشی را نشان می دهد.                                                                                                                      

بنابراین مدل آماری، رابطه ای خطی است که نشان می دهد هر مشاهده یا داده آماری از چه اجزائی تشکیل یافته است و به عبارت دیگر در کمیت آن چه عواملی دخالت دارند، و ماهیت تنوع و واریانس بین داده ها از چه منابع و عواملی ناشی می شود. بدیهی است که در هر آزمایش می باید مدل آماری معین باشد، زیرا با توجه به این مدل است که اساس ریاضی و تجربه آماری طرح آزمایشی مشخص می گردد. در مباحث مختلف این درس و قبل از بحث پیرامون محاسبات آماری در طرح های مختلف، ابتدا به تعریف مدل آماری آن پرداخته می شود. به عنوان یک مثال ساده دیگر، آزمایشی به منظور بررسی اثر چند تیمار آبیاری بر عملکرد گندم را در نظر بگیرید، مدل آماری این بررسی به شرح زیر است.

 به دلیل وجود فرمول در متن حتما متن کامل جزوه را دانلود نمایید

 

تالیف : دکتر سید مصطفی حسینی مزینانی

 

مقاله شماره ۶٢  برای خرید به بخش راهنمای خرید مراجعه کنید (قیمت 2000 تومان)

/ 6 نظر / 219 بازدید
taraneh

سلام من یه مقاله می خوام راجع به گرده افشانی توسط زنبور عسل به همراه نسخه انگلیسی اون توی سایت همچین چیزی ندیدم اگه توی مطالبتون همچین مقاله ای دارین ممنون میشم در اولین فرصت برام میل کنید خواهش میکنم شدیدا بهش نیاز دارم [گل] مرسی

میلاد

سلام قربان مقاله شماره 21 ( بهاره سازی)حذف شده.اگه میشه زود تر دوباره آژلودش کنید که احتیاج شدید دارم ممنون

موصی

با سلام مقاله ای با عنوان طرح آشیانه ای از در س طرح آزمایشها2 نیاز دارم

h

سلام سال نو مبارک جزوه مربوط دانلود نمیشود لطفا بررسی فرمایید باتشکر

الهه

سلام من به جزو ه طرح آزمایشات ( دکتر حسینی مزینانی) نیاز دارم، نتونستم از سایت دانلود کنم. امکان داره برام بفرستینش؟ با تشکر

لیلا جعفری

ضمن عرض سلام: من ازدانشجویان قدیمی(سال1374-دانشکده ابوریحان)دکتر حسینی هستم،لطفا در صورت امکان،نشانی ایمیل ایشان رابرایم ارسال کنید. پیشاپیش تشکر می کنم