AG003302
Experimental Design
in Agriculture
อาจารยพ์ รี ะพงษ์ แพงไพรี
สาขาวชิ าสัตวศาสตร์ คณะเกษตรศาสตร์
มหาวทิ ยาลัยขอนแกน่
จดุ มุ่งหมายของรายวชิ า
• เขา้ ใจหลักการและความสาคญั ของการวาง
แผนการทดลอง และการวิเคราะหท์ างสถิติ
• สามารถวิเคราะห์ คานวณคา่ สถติ ิสาคัญได้
• อา่ นผล และสรุปผลทไ่ี ดจ้ ากการวิเคราะห์โดย
ใชแ้ ผนการทดลองแบบตา่ งๆ
AG003302 Experimental Design in 2
Agriculture
คาอธิบายรายวิชา 3
• หลกั การออกแบบการทดลองทางการเกษตร
• การวิเคราะห์ข้อมลู ที่ไดจ้ ากการออกแบบการ
ทดลองแบบต่าง ๆ
• การวิเคราะห์ความแปรปรวน
• การเปรยี บเทยี บระหวา่ งกลุ่ม
• และการวิเคราะห์โคแวเรียนต์
AG003302 Experimental Design in
Agriculture
เอกสารประกอบการเรียน
• จรญั จนั ทลกั ขณา. 2534. สถติ ิวิธีวเิ คราะห์และวางแผนงานวจิ ยั .
พมิ พค์ รงั้ ท่ี 7 . ไทยวัฒนาพานิช,กรงุ เทพฯ
• มนต์ชัย ดวงจินดา. 2544. การใช้โปรแกรม SAS เพ่อื วเิ คราะห์งานวิจัย
ทางสัตว์. คณะเกษตรศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยขอนแก่น, ขอนแกน่ .
• มนตช์ ยั ดวงจนิ ดา, พีระพงษ์ แพงไพรี, สจี กัณหาเรียง และวฒุ ิไกร
บญุ คุม้ . 2549. ปฏิบัติการวิชาระเบียบวธิ วี ิจยั 2.คณะเกษตรศาสตร์
มหาวิทยาลัยขอนแก่น, ขอนแก่น.
• สุรพล อปุ ดิสกลุ . 2536. สถิตกิ ารวางแผนการทดลอง เล่ม 1. พมิ พค์ รั้ง
ท่ี 3. สหมิตรออฟเซท, กรงุ เทพฯ.
AG003302 Experimental Design in 4
Agriculture
เนื้อหารายวชิ า
กลางภาค ปลายภาค
1. บทนา 5. การทดลองทมี่ ีทรตี เมนต์
มากกวา่ 1 ปจั จัย
2. คา่ ทดสอบค่าเฉลยี่ 2
ประชากร 6. คา่ คาดคะเน Mean Square
3. แผนการทดลองพ้นื ฐาน 7. การวิเคราะหค์ วามแปรปรวน
รว่ ม
4. การเปรยี บเทยี บค่าเฉล่ียของ
ทรตี เมนต์ 8. สมการการถดถอยและ
สหสัมพันธ์
AG003302 Experimental Design in 5
Agriculture
การใหค้ ะแนน 100%
• คะแนนสอบ 60% • คะแนนเกบ็ 40%
–กลางภาค 30% –พฤติกรรมการ
–ปลายภาค 30% เรยี น 10%
–ทดสอบยอ่ ย 10%
–ปฏบิ ตั กิ าร 20%
AG003302 Experimental Design in 6
Agriculture
ระดับคะแนน (เกรด)
80+
75-79
70-74
65-69
60-64
55-59
50-54
<50
AG003302 Experimental Design in 7
Agriculture
บทนา
Introduction
AG003302 Experimental Design in Agriculture
อาจารยพ์ รี ะพงษ์ แพงไพรี
สาขาวิชาสัตวศาสตร์ คณะเกษตรศาสตร์
มหาวิทยาลัยขอนแก่น
วตั ถปุ ระสงค์
• นักศึกษาสามารถคานวณค่าสถติ พิ น้ื ฐานของประชากร
และกล่มุ ตัวอยา่ งส่มุ ได้อย่างถูกต้อง
• นกั ศึกษาเขา้ ใจการแจกแจงแบบปกติและการประมาณ
ค่าเบอื้ งต้น
• นกั ศึกษาสามารถใหค้ วามหมายของทรีตเมนต,์ หนว่ ย
ทดลอง และความคลาดเคลื่อนของการทดลองไดอ้ ย่าง
ถกู ต้อง
AG003302 Experimental Design in 9
Agriculture
Population and Random Sample
Random Sample
PopulationAG003302 Experimental Design in 10
Agriculture
Population and Random Sample
ความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน = SE
ค่าเฉลยี่ = ค่าเฉลย่ี =
ความแปรปรวน= 2 ความแปรปรวน= S2
ส่วนเบย่ี งเบนมาตรฐาน = ส่วนเบย่ี งเบนมาตรฐาน = S
จานวนข้อมลู = n
จานวนขอ้ มลู = N Random Sample
PopulationAG003302 Experimental Design in 11
Agriculture
ค่ากลางของข้อมูล
•ค่าเฉลยี่ (mean)
• ฐานนยิ ม (mode)
• มธั ยฐาน (median)
AG003302 Experimental Design in 12
Agriculture
ค่าเฉลย่ี (mean)
โดยการนาข้อมูลทัง้ หมดมาหารด้วยจานวนข้อมลู
ใชส้ ัญลักษณ์ สาหรับประชากร
และใช้สญั ลักษณ์ สาหรบั กล่มุ ตัวอยา่ งสมุ่
AG003302 Experimental Design in 13
Agriculture
ค่าเฉลีย่ (mean)
• ค่าเฉลี่ยของประชากร ()
= ผลรวมของคา่ สงั เกต
จานวนขอ้ มลู
=
• คา่ เฉลย่ี ของกลุ่มตัวอย่างสุ่ม ( ) =
AG003302 Experimental Design in 14
Agriculture
คา่ เฉลยี่ (mean)
ทีม่ า : http://th.wikihow.com/หาคา่ เฉล่ยี -มัธยฐาน-และฐานนยิ ม 15
AG003302 Experimental Design in
Agriculture
ฐานนยิ ม (mode)
หาได้จากการนับจานวนขอ้ มูลทมี่ จี านวนซ้ามาก
ที่สดุ เช่น สุกรเม่ือส่งโรงฆ่า ส่วนใหญน่ ้าหนัก
105 กก. ฐานนยิ มคอื 105 เปน็ ตน้ โดยปกติแล้ว
ในข้อมูลที่มีการแจงแจกแบบปกติ จะมีฐานนยิ ม
เพียงค่าเดียว
AG003302 Experimental Design in 16
Agriculture
ฐานนิยม (mode)
ทีม่ า : http://www.vcharkarn.com/lesson/1542 17
AG003302 Experimental Design in
Agriculture
มัธยฐาน (median)
เปน็ มาตราวดั แนวโนม้ เขา้ สู่ส่วนกลาง โดยการนา
ข้อมลู ท้ังหมดมาเรียงลาดับจากน้อยไปหามาก
ขอ้ มลู ท่อี ยู่ตรงกลางคอื ค่ามธั ยฐาน
AG003302 Experimental Design in 18
Agriculture
มธั ยฐาน (median)
ทมี่ า : https://www.mathsisfun.com/definitions/median.html
ท่มี า : http://www.radfordmathematics.com/mean-median-mode.html
AG003302 Experimental Design in 19
Agriculture
ค่าบอกการกระจายของข้อมลู
• สว่ นเบย่ี งเบนมาตรฐาน
(standard deviation) 2
• ความแปรปรวน (variance)
• สัมประสทิ ธกิ์ ารแปรผนั
CV(coefficient of variation)
AG003302 Experimental Design in 20
Agriculture
standard deviation
เปน็ คา่ ทบี่ อกถึงการกระจายของขอ้ มลู วา่ มีมาก
น้อยเพียงใด ในประชากรใชส้ ญั ลักษณ์ สว่ น
ในกล่มุ ตวั อยา่ งสุ่มใชส้ ญั ลักษณ์ s หรือ sd
AG003302 Experimental Design in 21
Agriculture
standard deviation
ทีม่ า : http://projectmanager.com.au/can-you-use-standard-deviation-in-project-management/ 22
AG003302 Experimental Design in
Agriculture
standard deviation
AG003302 Experimental Design in 23
Agriculture
ความแปรปรวน (variance)
เป็นมาตรวดั การกระจายคู่กนั กับส่วนเบีย่ งเบน
มาตรฐาน ความแปรปรวนกค็ อื ส่วนเบยี่ งเบน
มาตรฐานกาลังสองนนั่ เอง
ในประชากรใชส้ ญั ลักษณ์ 2
ส่วนในกล่มุ ตัวอยา่ งสุ่มใชส้ ญั ลกั ษณ์ s2
AG003302 Experimental Design in 24
Agriculture
ความแปรปรวน (variance)
AG003302 Experimental Design in 25
Agriculture
coefficient of variation
เป็ นค่าวัดการกระจายสัมพทั ธเ์ พอื่ เปรียบเทยี บ
การกระจายของข้อมูลชุดตา่ งๆ เหมาะสาหรับ
ข้อมูลทม่ี คี า่ เฉลีย่ หรือหน่วยวัดทแี่ ตกตา่ งกนั
สัมประสิทธกิ์ ารแปรผันมคี า่ เทา่ กับอัตราส่วน
ระหว่างส่วนเบย่ี งเบนมาตรตฐานกับค่าสัมบรู ณ์
ของค่าเฉล่ีย มักแสดงในรูปร้อยละ ดว้ ยการคณู
100
AG003302 Experimental Design in 26
Agriculture
coefficient of variation
%CV = สว่ นเบ่ยี งเบนมาตรฐาน ×
คา่ เฉลย่ี
ตวั อย่าง : โคนมใหน้ มเฉลยี่ 20 กก./วัน มสี ว่ นเบีย่ งเบนมาตรฐาน 4 กก.
%CV = ×
= 2 0 %
AG003302 Experimental Design in 27
Agriculture
Standard Error (SE)
เป็นคา่ ที่บอกถึงความคลาดเคลอ่ื นของคา่ เฉลี่ย
ของกลุ่มตวั อยา่ งสมุ่ วา่ คลาดเคลอ่ื นไปจาก
ค่าเฉลีย่ ของประชากรมากนอ้ ยเพยี งใด ค่ายิง่ มาก
ความคลาดเคลื่อนยงิ่ สูง
AG003302 Experimental Design in 28
Agriculture
Standard Error (SE)
ความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน = SE
ค่าเฉล่ยี = ค่าเฉลยี่ =
Random Sample
PopulationAG003302 Experimental Design in 29
Agriculture
Standard Error (SE)
(SE) = −
−
AG003302 Experimental Design in 30
Agriculture
ส่วนประกอบของการทดลอง 31
• ทรตี เมนต์ (Treatment)
• หนว่ ยทดลอง (Experimental unit)
• ความคลาดเคลอื่ นของการทดลอง
(Experimental error)
• การสุ่ม (Randomization)
• การทาซ้า (Replication)
• คา่ สังเกต (Observation)
AG003302 Experimental Design in
Agriculture
ทรตี เมนต์ (Treatment)
วิธกี ารตา่ งๆ ซ่งึ กระทาตอ่ หนว่ ยทดลองหรอื เกดิ
ขึ้นกบั หนว่ ยทดลอง เพอ่ื วัดผลเปรียบเทียบตาม
วตั ถปุ ระสงค์ของแผนการทดลองน้ัน ทรตี เมนต์
อาจเปน็ สูตรอาหารสัตว์, ระดับไวตามนิ ในสูตร
อาหาร, พนั ธส์ุ กุ ร ฯลฯ
AG003302 Experimental Design in 32
Agriculture
หนว่ ยทดลอง (Experimental unit)
เปน็ วตั ถุหรือวัสดุการทดลองท่ีไดร้ บั ทรีตเมนต์
• หน่วยทดลองเดย่ี ว
• หน่วยทดลองกลมุ่
AG003302 Experimental Design in 33
Agriculture
ความคลาดเคลื่อนของการทดลอง
เปน็ ความแตกตา่ งระหว่างหนว่ ยทดลองที่ไดร้ บั
ทรตี เมนตเ์ ดยี วกนั ในการทดลองผู้วจิ ยั ตอ้ ง
พยายามลดความคลาดเคลอ่ื นของการทดลองให้
เหลือนอ้ ยที่สุด
AG003302 Experimental Design in 34
Agriculture
แหลง่ ความคลาดเคล่ือนของการทดลอง
ตวั สตั ว์
สิ่งแวดล้อม ผู้วจิ ยั
AG003302 Experimental Design in 35
Agriculture
การส่มุ (Randomization)
เป็นการจดั ทรีตเมนตใ์ ห้กับหน่วยทดลองโดยวธิ ี
ส่มุ การสุม่ เปน็ การทาใหห้ นว่ ยทดลองมโี อกาส
ไดร้ ับทรตี เมนต์ใดทรตี เมนต์หนึ่งเทา่ ๆกัน
AG003302 Experimental Design in 36
Agriculture
การทาซา้ (Replication)
เป็นการจัดทรีตเมนตห์ น่ึงๆ ให้กบั หนว่ ยทดลอง
มากกว่า 1 หนว่ ย แต่ละทรีตเมนตไ์ ม่จาเปน็ ตอ้ งมี
จานวนซา้ เทา่ กัน ถา้ การทดลองมจี านวนซา้ มาก
จะทาให้ความคลาดเคล่ือนของการทดลองลดลง
AG003302 Experimental Design in 37
Agriculture
คา่ สงั เกต (Observation)
คือ ลกั ษณะทีศ่ ึกษาท่ีวดั ได้จากการทดลอง เชน่
น้าหนักทเี่ พ่ิมขึน้ , อัตราการแลกเน้ือ, ความหนา
ไขมันสนั หลัง เป็นต้น
AG003302 Experimental Design in 38
Agriculture
ตัวอยา่ ง : การทดลองชั่งน้าหนักเพือ่ เปรยี บเทียบอัตราการ
เจริญเตบิ โตของสุกรพันธุ์ดรู ๊อค และพนั ธ์เุ พยี เทรน โดยนาสกุ ร
มาทดลอง 2 กลุม่ ๆละ 13 ตวั
ทรีตเมนต์ คอื พนั ธ์สุ กุ ร 2 พนั ธ์ุ ไดแ้ ก่ สุกรพนั ธุด์ ูร๊อค
และพนั ธ์เุ พียเทรน
หน่วยทดลอง คือ สุกร จานวน 26 ตัว หน่วยทดลองละ 1 ตัว
เปน็ หนว่ ยทดลองเดีย่ ว
จานวนซ้า 13 ซ้า ทง้ั 2 ทรตี เมนต์
ค่าสงั เกต คอื อตั ราการเจริญเตบิ โต
AG003302 Experimental Design in 39
Agriculture
ตวั อยา่ ง : ในการทดลองครงั้ หนึง่ เพ่ือเปรยี บเทยี บการเลยี้ งแพะ
โดยกาหนดให้ T1 = หญา้ สด และ T2 = หญา้ สด+อาหารขน้
โดยในการทดลองใช้แพะทเี่ ป็นคแู่ ฝดกัน จานวน 10 คู่ โดย
กาหนดให้แพะในแตล่ ะคมู่ คี วามสมา่ เสมอกนั เก็บข้อมลู อตั รา
การแลกเนือ้ (FCR)
ทรีตเมนต์ คอื อาหารที่ใช้เลย้ี งแพะ มี 2 ทรตี เมนต์ คอื T1 = หญ้าสด 40
และ T2 = หญ้าสด+อาหารขน้
หนว่ ยทดลอง คือ แพะทีเ่ ปน็ คแู่ ฝดกัน จานวน 10 คู่
จานวน 20 หน่วยทดลองๆละ 1 ตัว เป็นหนว่ ยทดลองเดย่ี ว
จานวนซ้า 10 ซา้ ท้งั 2 ทรตี เมนต์
คา่ สงั เกต คอื อัตราการแลกเนื้อ (FCR)
AG003302 Experimental Design in
Agriculture
ค่าทดสอบคา่ เฉล่ีย 2 ประชากรด้วย
Paired t-test และ Group t-test
AG003302 Experimental Design in Agriculture
อาจารยพ์ รี ะพงษ์ แพงไพรี
สาขาวชิ าสัตวศาสตร์ คณะเกษตรศาสตร์
มหาวทิ ยาลัยขอนแก่น
วตั ถปุ ระสงค์
• สามารถอธบิ ายความแตกต่างของ group t-test และ
paired t-test ได้
• สามารถวางแผนการทดลองได้วา่ แบบใดควรใช้ group
t-test หรือ paired t-test
• สามารถคานวณเพือ่ วิเคราะหผ์ ลการทดลองและสรปุ ผล
การทดลองได้
AG003302 Experimental Design in 42
Agriculture
ข้อแตกตา่ งของ group และ paired
Group t-test Paired t-test
• จานวนขอ้ มลู ไม่ • จานวนขอ้ มูลจาเป็น
จาเป็นตอ้ งเทา่ กนั ตอ้ งเทา่ กัน
• เกบ็ ขอ้ มูลเป็นกล่มุ • เกบ็ ข้อมลู เป็นคูๆ่
• เปรยี บเทียบท่ีค่าเฉล่ยี • เปรยี บเทียบที่ความ
ของแตล่ ะกลุ่ม แตกตา่ งของแตล่ ะคู่
AG003302 Experimental Design in 43
Agriculture
การทดลองควรเปน็ group หรอื Paired
การทดลองมี หน่วยทดลองไมม่ ี Group t-test
2 treatment ความสมั พนั ธก์ นั Paired t-test
หน่วยทดลองมี
ความสัมพันธก์ นั
AG003302 Experimental Design in 44
Agriculture
Group t-test
เปน็ การวิเคราะหเ์ ปรยี บเทยี บคา่ เฉล่ียของการ
ทดลองที่มี 2 ทรีตเมนต์ ในกรณีที่หนว่ ยทดลองไม่
มีความสมั พันธก์ ัน โดยใชต้ ัวสถติ ิ t การทดลอง
แบบน้ี จานวนซ้าในแตล่ ะทรีตเมนต์ไม่จาเป็นต้อง
เทา่ กัน และในการทดสอบใชค้ า่ เฉลย่ี ของแต่ละ
ทรตี เมนต์มาเปรยี บเทยี บ
AG003302 Experimental Design in 45
Agriculture
การต้งั สมมติฐาน Group t-test
One tail test Two tail test
HO : 1 ≤ 2 HO : 1 = 2
HA : 1 > 2 HA : 1 ≠ 2
HO : 1 ≥ 2
HA : 1 < 2
ท่ีมาของภาพ : http://www.ncl.ac.uk/itservAiGc0e0/3d3a02taEAaxgpnreicaruilmlytuserniset/alfaDqessig/nstinatisticalinferenceandsignificancetes4t6ing/
การคานวณค่าสถติ ิ t
= −
+
= × + ×
+
AG003302 Experimental Design in 47
Agriculture
การเปิดตาราง t แบบตารางหางเดยี ว =0.05
• กรณที ดสอบแบบหางเดียว เปิดที่
df = n1 + n2 – 2
และทน่ี ยั สาคัญ 0.05
• กรณที ดสอบแบบสองหาง เปดิ ท่ี
df = n1 + n2 – 2
และทนี่ ัยสาคญั 0.025
AG003302 Experimental Design in 48
Agriculture
การเปิดตาราง t แบบตารางสองหาง =0.05
• กรณที ดสอบแบบหางเดียว เปิดท่ี
df = n1 + n2 – 2
และท่ีนยั สาคัญ 0.10
• กรณที ดสอบแบบสองหาง เปดิ ท่ี
df = n1 + n2 – 2
และทนี่ ยั สาคัญ 0.05
AG003302 Experimental Design in 49
Agriculture
การสรุปผลการทดลอง
HO : 1 ≤ 2 HA : 1 > 2
HA : 1 ≠ 2
HA : 1 < 2
HO : 1 = 2
HO : 1 ≥ 2AG003302 Experimental Design in 50
Agriculture