析因試驗(yàn)的SPSS統(tǒng)計(jì)分析——飼料鈣磷含量對(duì)仔豬增重的影響

李蘭會(huì)，趙國(guó)先

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，河北 保定 071000）

析因試驗(yàn)是一種多因素多水平交叉組合的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱双@得最佳水平組合。如果試驗(yàn)因素有2個(gè)，每個(gè)因素水平有2個(gè)，則稱為2×2析因設(shè)計(jì)。析因設(shè)計(jì)也稱全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，即試驗(yàn)中涉及所有因素水平全面組合形成的試驗(yàn)條件，各試驗(yàn)條件下至少做2次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)。本文以一個(gè)仔豬飼養(yǎng)試驗(yàn)為例，探討析因試驗(yàn)的SPSS統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程。

試驗(yàn)研究飼料中鈣、磷含量對(duì)幼豬生長(zhǎng)發(fā)育的影響，將鈣含量設(shè)4個(gè)水平，分別為1.0%、0.8%、0.6%和0.4%；磷含量設(shè)4個(gè)水平，分別為0.8%、0.6%、0.4%和0.2%，按析因設(shè)計(jì)進(jìn)行交叉分組試驗(yàn)。選用品種、性別、日齡相同，初始體重基本一致的幼豬48頭，隨機(jī)分為16組，每組3頭，用能量、蛋白含量相同的飼料在不同鈣磷用量搭配下各喂一組豬，2個(gè)月后測(cè)得豬增重，分析工具為SPSS 16.0 軟件[1－2]。

該試驗(yàn)考察因素為鈣和磷，每個(gè)因素4個(gè)水平，水平組合為4×4共16個(gè)，每個(gè)組合3個(gè)重復(fù)，所以試驗(yàn)設(shè)計(jì)為4×4析因設(shè)計(jì)。析因設(shè)計(jì)能分析試驗(yàn)因素的主效應(yīng)及因素間的交互作用，同時(shí)分析探討鈣磷兩因素的最佳水平組合。

1 數(shù)據(jù)錄入

SPSS軟件數(shù)據(jù)錄入的基本原則為一個(gè)個(gè)體的信息放在數(shù)據(jù)窗口的同一行內(nèi)，個(gè)體信息有幾個(gè)則分別錄入在該行的不同列中。個(gè)體信息包括接受的考察因素的水平、個(gè)體的檢測(cè)指標(biāo)。此試驗(yàn)共有48頭幼豬，所以數(shù)據(jù)窗口錄入48行；每頭豬的檢測(cè)指標(biāo)增重錄入一列，考察因素鈣的水平錄入一列，考察因素磷的水平錄入一列，見(jiàn)圖1。

圖1 數(shù)據(jù)錄入格式

2 運(yùn)行程序

標(biāo)題欄中點(diǎn)擊AnalyzeGeneral LinearModelUnivariate，彈出Univariate窗口，將考察指標(biāo)增重變量選中點(diǎn)擊進(jìn)入Dependent Variable欄，考察因素鈣含量和磷含量選中點(diǎn)擊進(jìn)入Fixed Factor(s)欄，見(jiàn)圖2，定義變量在模型中的類(lèi)型。點(diǎn)擊Plots按鈕，進(jìn)入Plots對(duì)話框，分別將鈣含量和磷含量?jī)蓚€(gè)變量選中點(diǎn)擊進(jìn)入Horizontal Axis和Separate Lines欄，點(diǎn)擊Add添加，呈現(xiàn)如圖3所示，作鈣磷水平組合相互作用結(jié)果圖。定義圖的格式后，點(diǎn)擊Continue，返回主對(duì)話框，點(diǎn)擊Post Hoc，進(jìn)入多重比較窗口，將鈣磷含量選中點(diǎn)擊進(jìn)入PostHoc Tests for框中，選擇多重比較的方法Duncan′ s法，如圖4所示。點(diǎn)擊Continue，返回主對(duì)話框，點(diǎn)擊OK，輸出結(jié)果。

圖2 Univariate主窗口

圖3 Univariate：Profile Plots作圖窗口

圖4 Post Hoc多重比較窗口

3 結(jié)果分析

方差分析結(jié)果見(jiàn)圖5，鈣含量的F=3.221，P=0.036＜0.05；磷含量 F=27.767，P=0.000＜0.05；鈣含量×磷含量二者的交互作用F=9.808，P=0.000＜0.05。說(shuō)明飼料中鈣含量不同、磷含量不同幼豬的增重有差異，同時(shí)鈣磷間存在交互作用。

圖5 方差分析結(jié)果

圖6 鈣含量和磷含量的多重比較結(jié)果

鈣磷不同含量的多重比較結(jié)果見(jiàn)圖6，鈣含量0.8%和0.6%的增重沒(méi)有顯著差別，但高于0.4%鈣含量的增重。隨鈣含量的增加，平均增重增加，達(dá)到0.8%的劑量后繼續(xù)增加鈣含量，豬的增重反而降低，添加劑量1.0%的增重低于0.6%和0.8%的，與0.4%沒(méi)有顯著差異。磷的不同添加劑量對(duì)豬的增重影響與鈣的劑量影響有相同的特征，隨磷的增加，豬的增重隨之增加，但達(dá)到0.6%的劑量后磷的含量繼續(xù)增加，豬的增重反而降低，0.8%的增重低于0.4%和0.6%，但顯著高于0.2%的。

圖7 鈣磷交互作用

鈣磷不同含量水平組合的增重情況見(jiàn)圖7，分別固定鈣和磷的水平，隨磷和鈣含量增加幼豬增重的變化特征。磷水平為0.2%時(shí)，鈣含量增加，豬的增長(zhǎng)隨之增加，鈣含量1.0%增重最高；磷水平0.4%時(shí)，鈣含量增加至0.8%達(dá)到增重的最高值，鈣含量繼續(xù)增加增重降低；磷水平0.6%時(shí)，鈣含量0.6%增重最高，鈣含量繼續(xù)增加，豬的增重隨之降低；磷含量0.8%時(shí)，隨鈣含量的增加，幼豬的增重持續(xù)下降，鈣含量1.0%時(shí)，增重最低。鈣含量0.4%時(shí)，隨磷含量增加，豬的增重持續(xù)增加，磷含量0.8%時(shí)，豬的體重最高；鈣含量0.6%時(shí)，磷含量0.6%豬的體重最高，磷含量增加至0.8%豬的體重降低；鈣含量0.8%時(shí)，磷含量0.4%豬的體重最高，磷含量繼續(xù)增加，豬的體重持續(xù)下降；鈣含量1.0%時(shí)，磷含量增加，豬的體重變化不明顯，磷含量增加至0.8%時(shí)，豬的體重最低。

由此可以推斷鈣磷之間存在明顯的交互作用，當(dāng)二者中一個(gè)含量較低時(shí)，另一個(gè)對(duì)其有補(bǔ)充作用，而當(dāng)一個(gè)濃度較高，另一個(gè)濃度也高時(shí)，二者存在頡頏作用。鈣含量0.8%與磷水平0.4%的飼料水平組合為最佳搭配，幼豬的增重最高。

如果進(jìn)行各組間增重的多重比較，則需要在數(shù)據(jù)窗口中錄入各頭豬所在組別，采用Compare means中的One－way ANOVA進(jìn)行分析，多重比較結(jié)果為0.8%的鈣0.4%磷的添加組合豬的增重最高（輸出結(jié)果圖文中未列出）。

4 討論

析因設(shè)計(jì)在動(dòng)物科學(xué)試驗(yàn)中應(yīng)用廣泛，是一種全面、均衡、高效的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。賈德勝等為提高毒餌的接受性，并評(píng)價(jià)優(yōu)選毒餌的滅鼠效果，利用析因設(shè)計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)有選擇性攝食試驗(yàn)，組合篩選滅鼠毒餌，結(jié)果表明應(yīng)用析因設(shè)計(jì)組合篩選滅鼠毒餌，方法可行，優(yōu)選毒餌現(xiàn)場(chǎng)滅鼠效果好[3]。熊?chē)?guó)強(qiáng)等運(yùn)用析因設(shè)計(jì)方法，研究實(shí)驗(yàn)動(dòng)物咽后瓣術(shù)后愈合的組織學(xué)動(dòng)態(tài)變化，結(jié)果表明，動(dòng)物上、下蒂型咽后瓣手術(shù)模擬成功，析因設(shè)計(jì)方法同樣適用于口腔醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)中多因素多水平的研究[4]。分析析因設(shè)計(jì)資料時(shí)，首先應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法，使其結(jié)論更加可靠；其次，如何運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn)其分析也十分重要。通過(guò)SPSS軟件中一般線性模型（General Linear Model）實(shí)現(xiàn)主效應(yīng)和交互效應(yīng)的方差分析，利用其中的多重比較（PostHoc.）進(jìn)行因素不同水平間的多重比較，通過(guò)交互作用組圖（plots）分析因素間的互作效應(yīng)，利用單因素方差分析（One－Way ANOVA）實(shí)現(xiàn)組間差異的多重比較。

[1]明道諸.生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)（第四版）[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2008.

[2]盧紋岱.SPSS forWindows統(tǒng)計(jì)分析（第3版）[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.

[3]賈德勝,田樹(shù)林,陸年宏,等.析因設(shè)計(jì)在滅鼠毒餌誘餌組合篩選中的應(yīng)用[J].中國(guó)媒介生物學(xué)及控制雜志,2001,12（4）:243－245.

[4]熊?chē)?guó)強(qiáng),雷榮昌.析因設(shè)計(jì)在腭裂修復(fù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志,2002,12（16）:18－20.