Лабораторная работа № 6

 

Тема: «Исследование изменчивости признаков деревьев и кустарников»

 

Ключевые слова: изменчивость, варьирование, дисперсия, варианса, коэффициент вариации, линейный коэффициент вариации среднеквадратическое отклонение, среднее линейное отклонение, лимиты значений, абсолютный максимум, абсолютный минимум, диапазон лимитов, относительный размах варьирования, шкала Мамаева.

 

Форма проведения занятия – аудиторные занятия, лабораторная работа.

Бюджет времени – 4 часа.

Количество двухчасовых занятий – 2.

Распределение бюджета времени:

- 1 час на освоение теоретических основ вычисления оценок и характеристик изменчивости признаков;

- 3 часа на самостоятельное практическое освоение алгоритмов вычисления оценок и характеристик изменчивости признаков.

 

Дидактический материал для выполнения заданий по данной лабораторной работе представлен в приложениях (Приложение 6.1. – файл «Изменчивость» электронных таблиц Microsoft Excel).

 

Вводная часть

Для чего необходимо изучение изменчивости признаков? Изменчивость показателей, имеющих хозяйственное и адаптационное значение, представляет значительный интерес в лесоводственных исследованиях и оценивается следующими основными показателями: дисперсией, стандартным отклонением, коэффициентом вариации, диапазоном изменчивости (Ирошников, 1972; 1973; Махнев, 1972; Макаренко, 1973; Мамаев, 1965; 1969а, б; 1970; 1972; 1974а, б; 1975; Котов, 1977; 1997а, б; Никитин, 1978; Данченко, 1990). Статистическая обработка первичной информации при нахождении оценок изменчивости параметров лесоводственных объектов осуществляется по общепринятым методикам (Плохинский, 1961; 1964; 1967; Снедекор, 1961; Меркурьева, 1970 Доспехов, 1973; 1985; Лакин, 1980; Зайцев, 1984 и др.) на персональных компьютерах с вычислением показателей, описывающих характер и масштабы изменчивости того или иного признака: лимитов или диапазона абсолютных значений (max., min.), дисперсии или среднего квадрата отклонений, стандартного или среднеквадратического отклонения (σ), коэффициента вариации (Cv.), ошибки репрезентативности выборочного коэффициента вариации (m_Cv.), критерия достоверности выборочного коэффициента вариации (по Стьюденту – t_Cv). Известны и другие оценки изменчивости: линейный коэффициент вариации (А), относительный размах варьирования или коэффициент осцилляции (Р) и т.п.

 

Термины, понятия и определения

Термины, понятия и определения, которыми приходится оперировать при выполнении данной лабораторной работы, представлены ниже.

Абсолютный максимум – это наибольшее значение, которое принимает тестируемый признак в анализируемой совокупности лесоводственных объектов (максимальный лимит переменной).

Абсолютный минимум – это наименьшее значение, которое принимает тестируемый признак в анализируемой совокупности лесоводственных объектов (минимальный лимит переменной).

Варианса – это мера дисперсии (изменчивости) признака у изучаемых объектов в их совокупности.

Варьирование – это явление изменения значений какого-либо тестируемого признака в анализируемой совокупности лесоводственных объектов, как в статике, так и в динамике.

Дисперсия – это рассеивание значений признака, разброс значений признака.

Диапазон лимитов – это арифметическая разность значений абсолютного максимума и абсолютного минимума значений признака.

Изменчивость – это различия признаков и свойств между двумя или группой особей, предками и потомками одного и того же или разных видов растений и животных (по Любавской, 1982). Также «Изменчивость» – это свойство живых организмов обеспечивать материальную и функциональную неоднородность (по Котову, 1997а). В конечном итоге, «Изменчивость» – это явление разнообразия признаков и свойств у представителей отдельного вида или же разных видов и родов, а также явление несходства характеристик родительских форм и их потомков.

Коэффициент вариации – это оценка (мера) относительного разброса значений случайной величины; показывает, какую долю среднего значения этой величины составляет её средний разброс.

Лимиты значений – это крайние пределы значений какой-либо переменной величины.

Среднеквадратическое отклонение – это мера рассеяния значений случайной величины относительно её среднего значения, выраженная в тех же единицах измерения.

Шкала Мамаева – это шкала, используемая для качественной оценки степени изменчивости количественных признаков по величине коэффициентов вариации; предложена С.А. Мамаевым (Мамаев, 1969а; 1971).