Основные статистические параметры большой и малой выборочной совокупности и их характеристика

При изучении изменчивости выделяют признаки количественные и качественные, изучением которых занимается вариационная статистика в основе которой лежит теория вероятности. Вероятность указывает возможную частоту встречи особи с тем или иным признаком. P=m/n, где m-число особей с данной величиной признака; n-число всех особей в группе. Вероятность колеблется от 0 до 1 ( например вероятность равна 0,02- появление двойни в стаде, т.е. значит на 100 отёлов появится две двойни). Таким образом объектом изучения биометрии является варьирующий признак, изучение которого осуществляется на определённой группе объектов т.е. совокупности. Различают генеральную и выборочную совокупность. Генеральная совокупность это многочисленная группа особей, которая нас интересует по изучаемому признаку. В генеральную совокупность может входить вид животных, породы одного и того же вида. В генеральную совокупность (породу) входит несколько миллионов животных. В тоже время порода расходится на много совокупностей т.е. стада отдельных хозяйств. Так как генеральная совокупность состоит из большого числа особей, то изучить её технически сложно. Поэтому изучают не всю генеральную совокупность, а только её часть, которая называется выборной или выборочной совокупностью.

По выборочной совокупности делают суждение о всей генеральной совокупности в целом. Выборка должна осуществляться по всем правилам, куда должны входить особи со всеми значениями варьирующего признака. Отбор особей из генеральной совокупности осуществляется по принципу случайности или методом жеребьёвки. В биометрии выделяют два типа случайной выборки: большая и малая. Большой выборкой называют такую, куда входит больше 30 особей или наблюдений, а малой выборкой меньше 30 особей. Для большой и малой выборочной совокупности существуют различные методы обработки данных. Источником статистической информации могут служить данные зоотехнического и ветеринарного учёта, где даётся информация о каждом животном от рождения до его выбытия. Другим источником информации могут служить данные научно-производственных опытов, проводимые на ограниченном числе животных. После того как получена выборочная совокупность приступают к её обработке. Это позволяет получить в виде математических величин ряд статистических величин или коэффициентов, которые характеризуют признаки интересующих групп животных.

Биометрическим методом получают следующие статистические параметры или показатели:

1. Средние величины варьирующего признака (средняя арифметическая величина, мода, медиана, средняя геометрическая величина).

2. Коэффициенты, измеряющие величину варьирования т.е. (изменчивости) изучаемого признака (среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации).

3. Коэффициенты, измеряющие величину связи между признаками (коэффициент корреляции, регрессии и корреляционное отношение).

4. Статистические ошибки и достоверность получаемых статистических данных.

5. Долю варьирования возникающая под действием различных факторов и другие показатели, которые связаны с изучением генетических и селекционных проблем.

При статистической обработке выборки члены совокупности организуются в виде вариационного ряда. Вариационным рядом называется группировка особей на классы в зависимости от величины изучаемого признака. Вариационный ряд состоит из двух элементов: из классов и ряда частот. Вариационный ряд может быть прерывистым и непрерывным. Признаки, которые могут принимать только целое число называют прерывистым числом голов, число яиц, число поросят и другие. Признаки, которые могут выражаться дробными числами называются непрерывистыми (рост см, удой кг, % жира, живая масса и другие).

При построении вариационного ряда придерживаются следующих принципов или правил:

1. Определяют или подсчитывают количество особей для которых будет построен вариационный ряд (n).

2. Находят мах и min величину изучаемого признака.

3. Определяют классный промежуток К=мах - min/ к-во классов, количество классов берётся произвольно.

4. Строят классы и определяют границу каждого класса, min+К.

5. Делают разноску членов совокупности по классам.

После построения классов и распределения особей по классам вычисляют основные показатели вариационного ряда (Х, σ, Cv, Mх, Мσ, Мcv). Наибольшее значение при характеристике совокупности получила средняя величина признака. При решении всех зоотехнических, ветеринарных, медицинских, экономических и других задач всегда определяют среднюю величину признака (средний удой по стаду, % жира, плодовитость в свиноводстве, яйценоскость у кур и другие признаки). В число параметров, характеризующих среднее значение признака входят следующие:

1. Средняя арифметическая величина.

2. Средне взвешенная арифметическая.

3. Средняя геометрическая.

4. Мода (Мо).

5. Медиана (Ме) и другие параметры.

Средняя арифметическая величина показывает нам какую величину признаков имели особи данной группы, если он был одинаков для всех, и определяется по формуле Х=А+в× К

Основным свойством средней арифметической величины является то, что она как бы устраняет варьирование признака и делает его общим для всей совокупности. В тоже время необходимо отметить, что средняя арифметическая величина принимает абстрактное значение, т.е. при её вычислении получают дробные показатели, в действительности которых может и не быть. Например: выход телят на 100 коров-85,3 телёнка, плодовитость свиноматок 11,8 поросят, яйценоскость кур 252,4 яйца и другие показатели.

Значение средней арифметической величины очень велико в практике животноводства и характеристики популяции. В практике животноводства в частности скотоводства используют средне взвешенную арифметическую величину при определении среднего содержания жира в молоке за лактацию.

Средняя геометрическая величина вычисляется в том случае, если необходимо характеризовать темп роста, темп увеличения популяции, когда средняя арифметическая величина искажает данные.

Модой называют чаще всего встречающуюся величину варьирующего признака, как количественного, так и качественного. Модальным числом у коровы является число сосков-4. Хотя встречаются коровы с пятью, шестью сосками. В вариационном ряду модальным классом будет тот класс, где имеется наибольшее количество частот и мы его определяем как нулевой класс.

Медианой называется варианта, которая делит всех членов совокупности на две равные части. Половина членов совокупности будет иметь величину варьирующего признака меньше медианы, а другая больше медианы (например: стандарт породы). Медиана чаще всего используется для характеристики качественных признаков. Например: форма вымени чашеобразная, округлая, козье. При правильной выборке вариант все три показателя должны быть одинаковы (т.е. Х, Мо, Ме). Таким образом первой характеристикой совокупности служат средние величины, однако для суждения о совокупности их недостаточно.

Вторым важным показателем любой совокупности является изменчивость или вариабильность признака. Изменчивость признака обуславливается многими факторами внешней среды и внутренними факторами т.е. наследственными факторами.

Определение изменчивости признака имеет большое значение, как в биологии, так и в практике животноводства. Так с помощью статистических параметров измеряющих степень изменчивости признака можно установить породные различия в степени изменчивости различных хозяйственно-полезных признаков, прогнозировать уровень отбора в различных группах животных, а также его эффективность.

Современное состояние статистического анализа позволяет не только устанавливать степень проявления фенотипической изменчивости, но и разделить фенотипическую изменчивость на составляющие её типы, а именно на генотипическую и паратипическую изменчивость. Это разложение изменчивости делается с помощью дисперсионного анализа.

Основными показателями изменчивости служат следующие статистические величины:

1. Лимиты;

2. Среднее квадратическое отклонение (σ);

3. Коэффициент изменчивости или вариации (Сv).

Наиболее простой способ представить величину изменчивости признака помогают нам лимиты. Лимиты определяются следующим образом: разница между мах и min значением признака. Чем больше эта разница, тем больше изменчивость этого признака. Основным параметром измерения изменчивости признака служит среднее квадратическое отклонение или (σ) и определяется по формуле:

σ = ±К ∙ √∑Pa² - b²

n

Основными свойствами среднего квадратического отклонения т.е. (σ) являются следующие:

1. Сигма всегда величина именованная и выражается ( в кг, г, метрах, см, шт.).

2. Сигма всегда величина положительная.

3. Чем больше величина σ, тем больше изменчивость признака.

4. В вариационном ряду все частоты вкладываются в ±3σ.

С помощью среднего квадратического отклонения можно определить к какому вариационному ряду относится данная особь. Методы определения изменчивости признака с помощью лимитов и среднего квадратического отклонения имеют свои недостатки, так как сопоставить разноимённые признаки по величине изменчивости невозможно. Необходимо знать изменчивость разных признаков у одного и того же животного или одной и той же группы животных, например: изменчивость удоя, содержания жира в молоке, живой массы, количества молочного жира. Поэтому сопоставляя изменчивость разноимённых признаков и выявляя степень их изменчивости рассчитывают коэффициент изменчивости по следующей формуле:

Сv= σ

X · 100%

Таким образом, основными методами оценки изменчивости признаков у членов совокупности являются: лимиты; среднее квадратическое отклонение (σ) и коэффициент вариации или изменчивости.

В практике животноводства и экспериментальных исследованиях очень часто приходится иметь дело с малыми выборками. Малой выборкой называют число особей или животных не превышающее 30 или меньше 30. Установленные закономерности с помощью малой выборки переносятся на всю генеральную совокупность. У малой выборки определяют те же самые статистические параметры, что и у большой выборочной совокупности (Х, σ, Cv, Mx). Однако формулы и расчёты их отличаются от большой выборки (т.е. от формул и расчётов вариационного ряда).

1. Средняя арифметическая величина Х = ∑V

n , где

V- абсолютное значение варианты или признака;

n- число вариант или число особей.

2. Среднее квадратическое отклонение σ = ± √∑α²

n-1 , где

α = х-¯х , это разность между значением варианты и средней арифметической величиной. Эту разность α возводят в квадрат и получают α² n-1 число степеней свободы, т.е. количество всех вариант или особей уменьшенное на единицу (1).

Контрольные вопросы:

1.Что такое биометрия?

2.Какие статистические параметры характеризуют совокупность?

3.Какие показатели характеризуют изменчивость?

4.Что такое малая выборка

5. Что такое мода и медиана?

Лекция № 12

Биотехнология и трансплантация эмбрионов

1. Понятие о биотехнологии.

2. Отбор коров- доноров и реципиентов, трансплантация эмбрионов.

3. Значение трансплантации в животноводстве.