生物统计学课件015.docVIP

第十五章 抽样调查 农业和生物学研究中有二种工具是十分重要的，一是试验研究，一是调查研究。对于农业科学工作者来说，由于所研究的对象是生长在大田中的生物体，不论是作物还是病、虫、草等，与控制试验条件下相比，大田条件变化无穷，可供研究的内容更为丰富。因而在一定意义上，抽样调查这个工具更为常用，有时还必须应用，例如有些测定对观察材料是破坏性的情况。通过调查研究可以掌握作物的生育动态，了解病、虫害发生及分布的情况，掌握田块土壤肥力水平及变化情况，这些为制定田间措施，做好动态管理提供了事实依据，尤其通过对比性的调查研究可以检查农业措施，诸如群体密度、施肥种类与水平、病虫害防治措施等的效果。调查研究和试验研究是互为补充的。通过调查研究获得初步信息，在控制条件下进行试验以验证和发展调查研究的结果；由试验研究所获得的结论，再在大田中广泛使用，并通过调查研究进一步明确其实际效果。田间试验发展了一系列的设计和统计分析方法；田间调查研究也发展了一系列的抽样调查设计和统计分析方法。 和试验研究一样，调查研究的目的是对所调查的总体作出估计和推论。但是所调查的总体往往包含有大量的单位，要穷尽是不可能的，也是不必要的，因而通常仅从总体中进行抽样调查，由样本的结果对总体的情况作出估计和推论。这里用样本的统计数估计总体的参数，便存在所获统计数的准确性及精确性的问题。以平均数为例，用去估计，其准确性如何？其精确性(，即的抽样误差)又如何？科学的调查研究应该有严密的抽样设计以便对所获调查研究的结果作出准确性和精确性的估计，从而有分寸地做出推论。 第一节 抽样调查方案 进行调查研究，首先应制订好抽样调查计划，计划中应明确调查研究的总体或推论的总体。调查研究的总体有时包含有大量的个体，这时可以把该总体看作为一无限总体，例如一块大田中有数以万计的植株，如果以一个植株为单位，这个总体中便有数以万计的单位。有时调查研究的总体本身包含的个体并不太多，例如一个小区有200个单株，若以一株为单位，而将这小区看作为一总体，则这一总体为有限总体。抽样调查计划中关键的问题是确定抽样调查方案，而对总体性质的了解是直接与抽样调查方案有关的。一个调查计划中，一般应包括目的要求，关于调查研究材料或对象的说明，抽样调查方案，所观察的性状和其标准，统计分析的方法，以及日程和人力安排等等。 抽样调查方案有着各种各样的专业内容，难以全面概括。简单的抽样调查方案其主要内容是由样本对总体作出估计；复杂的抽样调查方案则涉及不同情况、处理间的比较，甚至涉及多个不同因素不同水平间的比较。对于这类具有比较性质的抽样调查研究，凡比较试验所应遵循的原则，如处理间“唯一差异”原则等，也均适用。当然自然条件下尤其田间条件下，环境条件难以得到全面控制，设计抽样调查方案时必须注意到力求相对一致，以保证不同处理间的可比性，并通过抽样调查技术进行调节和弥补。鉴于抽样比较的设计原则可参考试验设计方面的有关要求，本章对此将不作进一步讨论，而主要集中在抽样方案的三个基本内容的设计方面，即抽样单位、抽样方法、以及样本容量(也称样本含量)的设计方面，在有限总体的情况下还包括与样本容量密切有关的抽样分数的安排。此处的抽样分数(sampling fraction)指一个样本所包含的抽样单位数占其总体单位数的成数。有时对正规试验的观察测定须通过抽样调查完成，这种情况下每一小区便为一总体，往往是对有限总体的抽样，而对全试验的整个抽样调查便成为试验的一个部分或组成了一个复杂的抽样调查方案。 一、抽样单位 田间抽样调查的抽样单位(sample unit)是随调查研究目的、作物种类、病虫害种类、生育时期、播种方法等因素而不同的，可以是一种自然的单位，也可以是若干个自然单位归并成的单位，还可以用人为确定的大小、范围或数量作为一个抽样单位。常用的抽样单位举例如下： （1）面积 如0.5平方米或每平方米内的产量、株数、害虫头数等。为便于田间操作，常用铁丝或木料制成测框供调查时套用，撒播或小株密植的作物常用测框为抽样单位。 （2）长度 如1～2行若干长度内的产量、株数，若干长度内植株上的害虫头数等。为便于田间操作，常用一定长度的木尺或绳子作工具。条播作物常采用一定长度为抽样单位。 （3）株穴 如棉花连续10株的结铃数，水稻连续20穴的苗数、分蘖数、结实粒数等。穴播或大株作物常以一定株、穴数为抽样单位。 （4）器官 如稻、麦千粒重，大豆百粒重，每100个棉铃中红铃虫头数，每张叶片的病斑数等，以一定数量的器官作为一个抽样单位。 （5）时间 如单位时间内见到的虫子头数，每天开始开花的株数等。 （6）器械 如一捕虫网的虫数，一只诱蛾灯下的虫数，每一个显微镜视野内的细菌数、孢子数、花粉发芽粒数等。 （7）容量或重量 如每升或每公斤种子内的混杂种子