「統計学関連なんでもあり」の過去ログ--- 042

No.07214　サンプルごとの実験環境の違いについて　　【実験者1】　2008/07/28(Mon) 20:24

以前No. 7064で質問をしたものです。その質問と同じ実験系で得られてデータの統計処理の仕方について再度質問させてください。
実験系：植木鉢に植物の種子をまき，薬剤を与えて発芽した種子を数える。
目的：何も与えない種子に比べて薬剤を与えた種子の発芽率が有意に増えることをしめす。
掲示板でのやり取りをふまえて実験を行うと，鉢を二つ(薬剤なしとあり)用意し，種をそれぞれに十分量まいて種子を数えて，カイ二乗検定を行うことになると思います。しかし，二つの鉢が全く同じ実験環境（例えば，生育の際の温度や湿度）にあるとはいえないため，やはり薬剤なしとありに対してそれぞれ3つ以上の鉢を用意して発芽率の平均や標準偏差を出す必要があるのではないかと考えたのですが，必要ないのでしょうか。また，そうして得られたデータは総種子，総発芽種子用いてカイ二乗検定を行ってよいのでしょうか。

No.07215　Re: サンプルごとの実験環境の違いについて　　【青木繁伸】　2008/07/28(Mon) 21:15

いくつかの鉢に分けた場合，鉢ごとの違いについて要因が加わることになります。
特に，あなたが最初に挙げた例だと鉢ごとに播かれた種の数が違うということは，単位面積あたりの種の数は制御されていたとしても，土の湿り具合にはかなりの差があるのではないかということです。鉢に播かれた場合でも，中央部と周辺部では土の湿り具合が同じかどうかはかなり微妙かも知れませんね。鉢が置かれた位置によっても，光量や湿度の違いが問題になるかも知れません。そういう意味では，回答の中にあった，鉢の違い自体を変数にして分析してみる（例の場合には鉢の違いによる発芽率の差はなかったみたいですが）ことも必要でしょう。というか，それは本末転倒で，薬剤有り無し以外は同じ条件で実験する。一つの鉢に播ききれない場合に，複数の鉢に分けて播いたとしても，例えば薬剤有り無しの鉢を交互に配置するなどして，発芽条件が均一になるように（偏らないように）気を付けるというのは実験を行う上で必須の配慮でしょう。配慮をしたうえで，検定により鉢の配置の効果は有意なものではないということを示すことになるのでしょう。
とにかく，適当な大きさの鉢に適当な数の種を播いて，適当に管理するというようなことでは，第三者を納得させることはできないだろうということに尽きます。

No.07216　Re: サンプルごとの実験環境の違いについて　　【実験者1】　2008/07/28(Mon) 21:44

回答ありがとうございます。
>薬剤有り無し以外は同じ条件で実験する。，，，
実験の操作の都合上，薬剤有りと無しは違う鉢に植える必要があるので，一つの鉢には植えられません。どうしても鉢の配置などの効果をかんがえる必要があるのではと思いました。
>配慮をしたうえで，検定により鉢の配置の効果は有意なものではないということを示すことになるのでしょう。
ということは，まず，薬剤あり，薬剤無しのそれぞれに対して2つの鉢を用意し，この2つの鉢が統計的に差がないことを（二群の比率の差の検定やカイ二乗検定で）示し，鉢ごとの差がないとした上で，薬剤有り無しに対して総発芽種子と総種子でさらに検定を行う，ということで正しいのでしょうか。

No.07217　Re: サンプルごとの実験環境の違いについて　　【青木繁伸】　2008/07/28(Mon) 22:55

＞まず，薬剤あり，薬剤無しのそれぞれに対して2つの鉢を用意し，この2つの鉢が統計的に差がないことを（二群の比率の差の検定やカイ二乗検定で）示し，鉢ごとの差がないとした上で，薬剤有り無しに対して総発芽種子と総種子でさらに検定を行う，ということで正しいのでしょうか。

他の分野の実験についての論文などを参考になさるとよいと思います。
例えば，発ガンが疑われる化学物質の発ガン作用を，マウスなどで実験する場合，とにかく，その化学物質を与えるか与えないかの二群については，そのほかの条件は可能な限り同じにする必要があります。飼育籠の置き場所（温度，湿度，気流など），餌（質，量，その他），密度（飼育ケージあたりの動物数など），雌雄はもちろん齢数，その他諸々（当然ながらこの場合は種（なんていったけ？））考えられるだけの均一化を行った上でそれでもなおかつケージ間に有意差がないことを確かめて後分析を進めるということです。