طرح آزمایشات- طرح آزمایشات کشاورزی

طرح‌ آزمایشات   Design of Experiments

    طرح آزمایشات کشاورزی (DOE)، الگوهایی هستند که برای انجام آزمایش و تحلیل آماری و کسب اطلاعات در مورد عوامل مورد مطالعه به کار می‌روند. طرح‌ آزمایشات کشاورزی باعث اطمینان از نتایج، صرفه جویی در زمان و کاهش قابل ملاحظه در تعداد آزمایش‌ها می‌شود. پیش از اجرای آزمایش، به کمک طرح‌‌‌های آماری می‌توان مقادیر بهینه نتایج و شرایط مناسب برای آزمایش را مشخص کرد (در ادامه لزوم استفاده از نرم افزارهای آماری مانند SPSS آورده شده است). برای این منظور درک مفاهیم زیر ضروری است:

آزمایش: آزمایش یک عمل طرح ریزی شده است که برای رد یا قبول یک فرض روی تعدادی فرد انجام می‌شود.

نمونه: نمونه قسمتی از یک جامعه است که معرف خوبی از آن جامعه می‌باشد.

تیمار: به هر یک از عواملی که در طرح‌های آماری مورد مطالعه قرار می‌گیرد، تیمار گفته می‌شود.

ماده آزمایشی: جا، مکان، حیوان یا شیئ که تیمارهای آزمایشی روی آن اعمال می‌شوند.

تکرار: در یک طرح آزمایشات کشاورزی هر تیمار بیش از یک مرتبه مورد بررسی قرار می‌گیرد. به هر مرتبه بررسی یک تکرار گفته می‌شود.

واحد آزمایشی یا کرت: قسمتی از ماده آزمایشی است که یک تکرار از یک تیمار به آن تعلق دارد.

خطاهای آزمایشی: در یک آزمایش بین داده‌ها تنوع و پراکندگی وجود دارد. بخشی از این تنوع به دلیل عوامل شناخته شده مثل تیمار و بخشی دیگر بر اثر عوامل پیش بینی نشده است. به این دسته اشتباهات در طرح‌های آماری خطاهای آزمایشی گفته می‌شود. خطاهای آزمایشی به سه دسته زیر تقسیم می شود:

1-اختلاف بین واحدهای آزمایشی قبل از اعمال تیمارها

2-عدم یکسانی شرایط آزمایش برای واحدهای آزمایشی

3-خطای یادداشت برداری یا خطای نمونه برداری

طرح های آزمایشات، SPSS، تحلیل آماری، آزمایش از کلکات کلیدی هستند.

به طور کلی طرح‌ آزمایش‌های کشاورزی به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:

1-طرح کاملا تصادفی (CRD) Completely Randomized Designs

2-طرح بلوک‌های کامل تصادفی (RCBD) Randomized Complete Block Design

3-طرح مربع لاتین Latin square design

طرح های آزمایشات، SPSS، آماری، آزمایش

طرح کاملا تصادفی از نظر تعداد تکرار می‌تواند به صورت طرح کاملا تصادفی متعادل یا طرح کاملا تصادفی نامتعادل باشد. در طرح کاملا تصادفی متعادل همه تیمارها دارای تکرار مساوی هستند. گاهی به علت از بین رفتن برخی واحدهای آزمایشی، تعداد تکرار تیمارها مساوی نسیتند که به آن‌ طرح کاملا تصادفی نامتعادل می‌گویند.

طرح های آزمایشات، SPSS، آماری، آزمایش

در طرح بلوک‌های کامل تصادفی در هرگروه به تعداد تیمار، واحد آزمایشی وجود دارد. در طرح بلوک‌های کامل تصادفی باید بلوک‌ها کامل و شامل همه تیمارها باشد. در بعضی مواقع ممکن است یک یا چند واحد آزمایشی از بین برود. در این حالت از طرح بلوک ناقص استفاده می‌شود. در طرح بلوک ناقص باید مشاهدات از بین رفته را برآورد کرد و سپس آنالیز طرح آماری را انجام داد. باید دقت داشت در طرح بلوک ناقص به تعداد مشاهدات گم شده از درجه آزادی خطا و کل کم می‌شود.

طرح های آزمایشات، SPSS، آماری، آزمایش

تجزیه آماری طرح بلوک‌های کامل تصادفی

تجزیه آماری طرح بلوک‌های کامل تصادفی

طرح مربع لاتین Latin Square Design

در طرح مربع لاتین تعداد تکرار و تیمار با یکدیگر برابر است. چون هر تیمار، در هر سطر و ستون قرار دارد، در طرح مربع لاتین دقت آزمایش افزایش می‌یابد.

تجزیه آماری طرح مربع لاتین

تجزیه آماری طرح مربع لاتین

طرح‌های چند عاملی یا فاکتوریل

گاهی در آزمایش‌های آماری در کشاورزی، دو یا چند عامل به طور همزمان مورد بررسی قرار می‌گیرند. به این طرح‌ها، طرح‌های چندعاملی یا فاکتوریل گفته می‌شود. آزمایش‌های چند عاملی در قالب یکی از سه طرح پایه (طرح کاملا تصادفی، طرح بلوک‌های کامل تصادفی و طرح مربع لاتین) انجام می‌شود. در آزمایش فاکتوریل، تیمارها از ترکیب سطوح مختلف عامل‌ها به‌دست می‌آیند.

انواع طرح‌های چند عاملی

1-طرح‌های چند عاملی که تعداد سطوح عامل‌ها باهم برابر است. مثلا آزمایش فاکتوریل n2 یعنی nتا عامل داریم که هرکدام دارای دو سطح است.

2-طرح‌های چندعاملی که سطوح عامل‌ها باهم برابر نیست. مثلا در آزمایش فاکتوریل 2×2×3، سه عامل داریم که تعداد سطوح عامل‌ها باهم متفاوت است.

طرح کرت های خرد شده یا طرح اسپلیت پلات

طرح اسپلیت پلات، بخشی از طرح‌های چند عاملی یا فاکتوریل است. در این طرح اثر تعدادی از عوامل مورد بررسی با اثر واحدهای آزمایشی اختلاط یافته و به دقت قابل بررسی نیست. در طرح کرت‌های خرد شده یا  اسپلیت پلات به جای یک خطا، دو یا حتی سه خطا داریم. در طرح اسپلیت پلات یکی از عامل‌ها به کرت بزرگتر احتیاج دارد که به آن کرت اصلی (MP) گفته می‌شود. آنالیز آماری طرح اسپلیت پلات همانند آزمایش فاکتوریل می‌باشد.

نرم افزارهای تحلیلی طرح آزمایشات

یکی از نرم افزارهای متداول در طرح‌ها و تحلیل آماری، نرم افزار SAS می‌باشد. تفسیر نتایج نرم افزار SAS به کمک گزینه ها و زیرگزینه‌های متعددی که وجود دارد برای کاربر آسان شده است. انواع تفسیر نتایج در نرم افزار SAS برای طرح‌های آماری مختلف در سطوح مختلف با جزئیات امکان پذیر است. یکی دیگر از نرم افزارهای پرکاربرد در طرح آزمایشات کشاورزی SPSS می‌باشد. تجزیه و تحلیل طرح‌‌های آزمایشی مختلف، از جمله طرح اسپلیت پلات در SPSS امکان پذیر است. برای تفسیر نتایج طرح اسپلیت پلات در SPSS، ابتدا متغیرها را تعریف می‌کنیم. در مرحله بعد به کمک گزینه‌هایی که وجود دارند، نتایج تجزیه واریانس را آنالیز می‌کنیم.

طرح های آزمایشات، SPSS، آماری، آزمایش

۲ دیدگاه“طرح آزمایشات- طرح آزمایشات کشاورزی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *