Zestaw Przyrodnika
Zestaw przeznaczony jest do opracowywania wyników badań rolniczych i przyrodniczych. Zawiera szereg narzędzi umożliwiających zarówno sprawne przeprowadzenie podstawowych analiz, jak i budowę złożonych modeli regresji czy kompletne opracowanie układów analizy wariancji.
Doświadczalnictwo rolnicze ma szeroki wachlarz mniej i bardziej złożonych układów doświadczalnych, takich jak: układy bloków losowych, układy hierarchiczne split-plot i split-blok, układy o charakterze hierarchiczno-krzyżowym, a także całą gamę układów doświadczalnych związanych z hodowlą roślin – układy dialleliczne, top-cross czy też układy kratowe. Zestaw Przyrodnika znacząco ułatwia proces planowania doświadczeń oraz analizę ich wyników – w programie możliwe jest szybkie wygenerowanie planu badania w jednym z kilkunastu dostępnych układów, a następnie automatyczne przeanalizowanie wyników.
Statystyki podstawowe
Statystyki podstawowe pozwalają obliczyć dla wskazanego zestawu zmiennych: statystyki opisowe (średnia, odchylenie standardowe, kwartyle i inne), macierz współczynników korelacji liniowej/nieparametrycznej oraz wartości p z testu normalności rozkładu Shapiro-Wilka.
Układy ANOVA
Doświadczenia czynnikowe w ramach układów analizy wariancji Zestawu Przyrodnika zawierają piętnaście układów doświadczeń jedno-, dwu- oraz trójczynnikowych. Program umożliwia wykonanie zarówno analizy wariancji, jak i planowanie doświadczeń.
Dostępne w Zestawie Przyrodnika układy, ułożone według liczby czynników, ukazuje poniższe zestawienie:
| 1-czynnikowe | 2-czynnikowe | 3-czynnikowe |
|
|
|
Aby przeprowadzić analizę, wystarczy wskazać zmienne oznaczające kolejne czynniki, bloki/powtórzenia oraz zmienną zależną i nacisnąć przycisk „Wykonaj analizę”. Wynik zostanie przedstawiony w postaci tabeli.
W przypadku kiedy chcemy dogłębniej zbadać czynniki i interakcje istotnie wpływające na poziom zmiennej zależnej, możemy przeprowadzić porównania wielokrotne (testem post-hoc Tukey) i wyznaczyć grupy jednorodne, a także sporządzić tabele średnich, wykresy wartości średnich i wykresy interakcji.
Zaplanowanie doświadczenia w Zestawie Przyrodnika polega jedynie na podaniu liczby poziomów czynników oraz liczby bloków.
Program przydzieli losowo kombinacje poziomów czynników do odpowiednich obszarów. Wynikiem jest schemat pokazujący ich przypisanie do pól/poletek w kolejnych blokach.
Wraz ze schematem doświadczenia do skoroszytu trafia arkusz do wprowadzania danych.
Kreator Regresji Liniowej
Moduł umożliwia zbudowanie i ocenę modelu regresji liniowej. Korzystając z Kreatora, badacz krok po kroku wykonuje kolejne etapy związane z budową modelu regresji, poczynając od sposobu kodowania zmiennych oraz wyboru istotnych cech do analizy, poprzez sprawdzanie założeń i identyfikację interakcji, aż po ocenę dobroci dopasowania modelu, analizę reszt oraz zbadanie jego zdolności predykcyjnych. Funkcjonalność Kreatora obejmuje między innymi:
- Wygodne określenie poziomów odniesienia predyktorów jakościowych
- Definiowane transformacji predyktorów ilościowych
- Uwzględnienie opóźnień, sezonowości oraz trendu w przypadku danych czasowych
- Wykonanie jednoczynnikowej analizy dla wszystkich wybranych predyktorów
- Oceny parametrów regresji
- Ocena liniowości wpływu poszczególnych predyktorów ilościowych
- Analiza współliniowości predyktorów
- Analiza korelacji
- Wyznaczanie skupisk skorelowanych zmiennych
- Automatyczne wyznaczanie reprezentantów zidentyfikowanych skupisk zmiennych
- Analiza interakcji
- Automatyczna identyfikacja istotnych interakcji
- Tworzenie rankingu interakcji
- Wygodny wybór interesujących interakcji
- Metody doboru zmiennych do modelu
- Krokowa postępująca i wsteczna
- Wprowadzanie postępujące
- Eliminacja wsteczna
- Lasso
- ElasticNet
- Zaawansowane schematy walidacji modelu
- Próba ucząca i testowa
- Wielokrotna ocena krzyżowa
- Bogaty zestaw miar jakości modelu
- Testowanie założeń regresji
- Szereg raportów i testów oceniających:
- Normalność reszt
- Heteroskedastyczność reszt (test White’a)
- Postać funkcyjną (test RESET)
- Autokorelacje reszt
- Liniowość
- Szereg raportów i testów oceniających:
- Analiza reszt oraz wartości wpływowych
- Wykresy regresji cząstkowej oraz reszt cząstkowych
- Test stabilności Chowa
- Zapis modelu oraz transformacji w postaci kodu Visual Basica
- Generowanie prognozy dla nowych danych
Analiza aglomeracji
Moduł ten uzupełnia klasyczną metodę aglomeracyjnej analizy skupień o możliwość wskazania (w sposób ręczny bądź automatyczny) optymalnego punktu odcięcia dendrogramu oraz przygotowania na tej podstawie zbioru danych z przypisaniem analizowanych obiektów do poszczególnych grup.
Zestaw Przyrodnika umożliwia w szczególności wykonanie analizy aglomeracji na binarnych danych pochodzących z badań molekularnych – w oparciu o jedną z ośmiu miar odmienności powszechnie stosowanych w tych zagadnieniach.
AMOVA
AMOVA to skrót nazwy „analiza wariancji molekularnej”. Jest to analiza przeznaczona do badania, czy w związku z jedno- lub dwustopniowym podziałem całej populacji występują różnice danych genetycznych o postaci zerojedynkowych macierzy. Istotność różnic jest badana testem permutacyjnym.
Wynik ma postać zwięzłej tabeli; przykładową zamieszczono poniżej. Ze względu na naturę testów istotności nie są podawane dokładne wartości p, lecz zakresy ich oszacowanej wartości.
- Doświadczenia hodowlane
- Doświadczenie jednopowtórzeniowe z wzorcem
- Serie doświadczeń
- Doświadczenia kratowe
- Analiza post-hoc dla serii doświadczeń NOWOŚĆ!
Doświadczenia hodowlane
Doświadczenia hodowlane obejmują pięć układów: linia x tester i cztery dialleliczne, wszystkie służące do analizy cech ilościowych form potomnych powstałych jako krzyżówki pewnych form matecznych i form ojcowskich.
Wśród wyników znajdują się tabele: analizy wariancji, wartości GCA, wartości SCA i współczynników odziedziczalności w wąskim i szerokim sensie.
Doświadczenie jednopowtórzeniowe z wzorcem
Ten układ doświadczenia polega na umieszczaniu w każdym bloku tego samego zestawu obiektów wzorcowych, służących za pewien punkt odniesienia w związku z możliwą wariacją wynikłą z blokowania. Wynikiem jest tabela analizy wariancji, jak poniżej. Możliwe jest też zaplanowanie doświadczenia, trzeba jedynie podać liczby bloków, rodzajów obiektów oraz krotności obiektów wzorcowych.
Serie doświadczeń
Dostępne są tutaj trzy rodzaje doświadczeń:
• split-split-plot, będący serią doświadczeń w układzie split-plot
• układ hierarchiczno-krzyżowy, który jest serią doświadczeń w układzie bloków losowych
• AMMI, który jest szczególnym rodzajem doświadczenia, w którym kładzie się nacisk na interakcję genotypu i środowiska, będących badanymi czynnikami
Dla dwóch pierwszych układów wyniki mają postać tabeli jak w zwyczajnej analizie wariancji, natomiast dla AMMI są bardziej rozbudowane i wyniki liczbowe to tabela analizy wariancji z rozłożonym na składowe członem interakcji oraz tabela trzech wskaźników adaptacji.
Dodatkowo utworzone zostają też wykresy zwane biplotami, miarodajne wówczas, gdy składowe interakcji są istotne z punktu widzenia zmiennej zależnej.
Doświadczenia kratowe
Doświadczenia te są użyteczne wówczas, kiedy badanych obiektów jest zbyt dużo żeby wszystkie weszły do każdego bloku. W takim przypadku łączymy bloki w zestawy zwane kratami, które łącznie już zawierają wszystkie obiekty. W doświadczeniach kratowych mamy możliwość analizy oraz planowania. Wynik analizy prezentowany jest w postaci tabeli.
Analiza post-hoc dla serii doświadczeń
Obejmuje test post-hoc Tukeya, wyznaczanie grup jednorodnych oraz utworzenie stosownych wykresów dla serii doświadczeń split-plot oraz dla serii bloków losowych, tj. doświadczenia w układzie hierarchiczno-krzyżowym.
|
Ogólne możliwości programu
Kreator testów statystycznych przeznaczony jest dla osób pragnących zweryfikować prawdziwość swojej hipotezy badawczej za pomocą testu statystycznego, mających jednocześnie trudności z wyborem testu, który byłby najbardziej odpowiedni w ich sytuacji. Kreator automatycznie sprawdza wszelkie założenia związane z danym typem problemu i w zależności od ich spełnienia proponuje poprawny test. Korzystając z tego narzędzia, badacz musi jedynie określić kwestie merytoryczne prowadzonej analizy, takie jak:
- Jaką analizę chcemy przeprowadzić?
- Czy badane próby są zależne/niezależne od siebie?
- Ile grup analizujemy?
- Na jakiej skali mierzone są badane zmienne?
Wynikiem działania programu jest skoroszyt zawierający wyniki poszczególnych testów (dotyczące założeń i głównego pytania) razem z interpretacją oraz wykresy i dodatkowe analizy generowane standardowo przy danym rodzaju badań.
W obecnej wersji Kreator testów statystycznych umożliwia wykonanie dwóch rodzajów analiz:
- Testy dla pojedynczej zmiennej,
- Badanie istotności różnic.
Wybranie jednego z nich spowoduje wyświetlenie schematu w postaci drzewa, dzięki któremu badacz w prosty, intuicyjny sposób może określić, jaki dokładnie typ analizy chce przeprowadzić.
Testy dla pojedynczej zmiennej
W celu przejścia do schematu dotyczącego analizy pojedynczej zmiennej wystarczy kliknąć w odpowiednie pole rodzaju analiz. Na ekranie pojawi się poniższy schemat.
Jak można zauważyć, w chwili obecnej program oferuje trzy typy testów dla pojedynczej zmiennej:
- Normalność,
- Losowość,
- Obserwacje odstające.
W celu przeprowadzenia analizy wystarczy wybrać jeden z nich. Zostanie wtedy odblokowana możliwość wyboru zmiennych oraz wykonania analizy.
Badanie istotności różnic
Po wybraniu tego rodzaju analizy, podobnie jak w przypadku analizy dla jednej zmiennej, pojawi się schemat ułatwiający dokładne określenie właściwej ścieżki postępowania. Kreator będzie prowadził użytkownika krok po kroku, zadając mu kolejne pytania pozwalające doprecyzować rodzaj analizowanego problemu. Przykładowy schemat decyzyjny zamieszczono poniżej.
Po udzieleniu odpowiedzi na powyższe pytania, użytkownik musi jedynie wybrać zmienne i uruchomić analizę. Program sprawdzi założenia związane z daną klasą problemu, wybierze odpowiedni test i wygeneruje komplet wyników wraz z ich interpretacją.
Dodatkowe możliwości programu
Jak już wcześniej nadmieniono, program przeznaczony jest dla badaczy mających nieco mniejsze doświadczenie w analizie statystycznej. Parametry programu są zatem dostosowane do najbardziej typowych sytuacji. Bardziej doświadczeni analitycy mają jednakże możliwość określenia szeregu szczegółowych opcji dotyczących wyboru i konfiguracji testów. Ważnym atutem kreatora jest niewątpliwie możliwość zapisu raportu z analizy, zarówno w formacie Statistica, jak i MS Word. Poniżej zamieszczono fragment przykładowego raportu w formacie MS Word.
