Universidade Federal do Piauí Campus Universitário Profa Cinobelina Elvas
EXPERIMENTOS FATORIAIS
Profa. Gisele Rodrigues Moreira Enga. Agrônoma Dra. Genética e Melhoramento E-mail:
[email protected]
1. INTRODUÇÃO São aqueles em que são estudados dois ou mais fatores simultaneamente, cada um deles com dois ou mais níveis. Exemplo: Fator → variedade Níveis → V1, V2, V3, etc. Fator → formulação (doses) Níveis → F1, F2, F3, etc.
1
Classificação dos fatores: - QUALITATIVOS - QUANTITATIVOS Ex: Fator qualitativo Fator → variedade Níveis → V1, V2, V3, etc. Ex: Fator quantitativo Fator → formulação Níveis → F1, F2, F3, etc.
Aplicação do esquema fatorial
Quando se quando se deseja estudar a influência de dois ou mais fatores sobre a variável resposta e o relacionamento entre eles.
2
Simbologia: Indicada pelo produto dos níveis dos fatores em teste. Exemplo: Fator → variedade; Níveis → V1, V2, V3 Fator → formulação; Níveis → F1, F2, F3, F4 Fatorial 3 x 4
OBS: Quando o número de níveis é igual para todos os fatores: nF Em que, F é o número de fatores n é o número de níveis de cada fator Exemplo: Fator → variedade; Níveis → V1, V2, V3 Fator → formulação; Níveis → F1, F2, F3 Fatorial 32
3
Obtenção dos Tratamentos: A partir da combinação dos níveis dos fatores. Exemplo: Fator → variedade; Níveis → V1, V2, V3 Fator → formulação; Níveis → F1, F2, F3 V1F1, V1F2, V1F3, V2F1, V2F2, V2F3, V3F1, V3F2, V3F3
Importante: O fatorial NÃO é um delineamento!!!! É um tipo de esquema, ou seja, uma das maneiras de organizar os tratamentos, e depois distribuídos às unidades experimentais segundo um tipo de delineamento.
4
2. EFEITOS ESTUDADOS NO FATORIAL EFEITO PRINCIPAL É o efeito de cada fator, independentemente do efeito dos outros. EFEITO DE INTERAÇÃO É o efeito simultâneo dos fatores sobre a variável em estudo. Ocorre interação entre os fatores quando os efeitos dos níveis de um fator são modificados pelos níveis de outros.
Demonstração de quando não há e quando há INTERAÇÃO Suponha um experimento fatorial 2 x 3, em DIC, com os seguintes resultados médios para a variável altura de plantas (cm). 1a situação ⇒ Não há interação V1
Variedade V2
V3
E1
8
10
12
E2
6
8
10
Espaçamento
5
Espaçamento
V1 8 6
E1 E2
Variedade V2 10 8
V3 12 10
12 10 Altura de plantas em cm 8 6
E1 E2
4 2 0 V1
V2
V3
Quando não há interação as diferenças entre os resultados dos níveis de um fator são estatisticamente iguais para todos os níveis do outro fator.
Demonstração de quando não há e quando há INTERAÇÃO
2a situação ⇒ Há interação
E1
V1 2
Variedade V2 4
V3 6
E2
5
10
2
Espaçamento
6
Variedade
Espaçamento E1
V1 2
V2 4
V3 6
E2
5
10
2
10 9 8 7 6 Altura de 5 plantas em cm 4 3 2 1 0
E1 E2
V1
V2
V3
Quando há interação as diferenças entre os resultados dos níveis de um fator dependem dos níveis do outro fator.
3. QUADRO DE TABULAÇÃO DE DADOS
Depende do tipo de delineamento! - DIC - DBC - DQL
7
3.1 QUADRO DE TABULAÇÃO DE DADOS (DIC) Fatores A1
B1 B2 ... Bj
... AI
B1 B2 ... Bj
1 Y111 Y121 ... Y1j1 … Yi11 Yi21 ... Yij1
REPETIÇÕES 2 ... k Y112 ... Y11k Y122 … Y12k ... ... ... Y1j2 … Y1jk … … Yi12 ... Yi1k Yi22 … Yi2k ... ... ... Yij2 … Yiik
Totais Y11. Y12. ... Y1j. ... Yi1. Yi2. ... Yij.
3.2 QUADRO DE TABULAÇÃO DE DADOS (DBC) 1 Y111 Y121
BLOCOS 2 ... k Y112 ... Y11k Y122 … Y12k
... Bj
... Y1j1 …
... Y1j2 …
... …
... Y1jk …
... Y1j. ...
B1 B2
Yi11 Yi21
Yi12 Yi22
... …
Yi1k Yi2k
Yi1. Yi2.
... Bj
... Yij1
... Yij2
... …
... Yiik
... Yij.
Yi.1
Yi.2
...
Yi.k
G
Fatores A1
B1 B2
... AI
Totais
Totais Y11. Y12.
8
4. MODELO ESTATÍSTICO (DIC)
Yijk = m + αi + βj + (αβ αβ) αβ ij+ eijk EM QUE: Yij é o valor observado para a variável resposta referente a k-ésima repetição da combinação do i-ésmio nível do fator A com o j-ésimo nível do fator B; m é a média de todos os valores possíveis da variável resposta; αi é o efeito do i-ésimo nível do fator A no valor observado Yijk; βj é o efeito do j-ésimo nível do fator B no valor observado Yijk; (αβ)ij é o efeito da interação do i-ésimo nível do fator A com o jésimo nível do fator B; eij é o erro experimental associado ao valor observado Yijk.
4. MODELO ESTATÍSTICO (DBC)
Yijk = m + αi + βj + (αβ αβ) αβ ij+ bk + eijk EM QUE: Yij é o valor observado para a variável resposta referente a k-ésima repetição da combinação do i-ésmio nível do fator A com o j-ésimo nível do fator B; m é a média de todos os valores possíveis da variável resposta; αi é o efeito do i-ésimo nível do fator A no valor observado Yijk; βj é o efeito do j-ésimo nível do fator B no valor observado Yijk; (αβ)ij é o efeito da interação do i-ésimo nível do fator A com o jésimo nível do fator B; bk é o efeito do bloco k no valor observado Yijk; eij é o erro experimental associado ao valor observado Yijk.
9
5. ANÁLISE DE VARIÂNCIA É uma análise estatística que permite decompor a variação total, ou seja a variação existente, na variação devido à diferença entre efeitos dos tratamentos (efeitos principais e interação), ao bloco (quando o experimento for em DBC) e na variação devido ao acaso (erro experimental ou resíduo).
Pressuposições: os efeitos do modelo devem ser aditivos; os erros experimentais devem ser normalmente distribuídos [eij ~ N (0, 1) e independentes.
Quadro da ANOVA (DIC) Fonte de GL SQ QM F variação Fator A I–1 SQA SQA/GL Fator B J-1 SQB SQA/GL AxB (I – 1)(J-1) SQAxB SQAxB/GL QMAxB/QMR (Tratamento) (IJ – 1) SQTrat Resíduo
IJ(K– 1)
SQR
SQR/GL
-
TOTAL
IJK - 1
SQT
-
-
10
Quadro da ANOVA (DBC) Fonte de variação
GL
Fator A Fator B AxB (Trat.)
I–1 J-1 (I – 1)(J-1) (IJ – 1)
Bloco
SQ
QM
F
SQA SQA/GL SQB SQA/GL SQAxB SQAxB/GL QMAxB/QMR SQTrat -
(K – 1)
SQB
-
-
Resíduo
(IJ – 1)(K – 1)
SQR
SQR/GL
-
TOTAL
IJK - 1
SQT
-
-
Importante: Na análise de dados de um experimento fatorial, para qualquer delineamento utilizado, deve-se sempre proceder inicialmente o teste F para a interação entre os fatores. Interação não-significativa Interação significativa
11
Se, interação não-significativa ⇒ os efeitos dos fatores atuam de forma independente e devese proceder o teste F para cada fator. Se, interação significativa ⇒ os efeitos dos fatores atuam de forma dependente, não se faz o teste F para cada fator, e sim deve-se proceder outras ANOVAs em que se faz o desdobramento do efeito da interação (A/B e B/A).
Hipóteses testadas na ANOVA (interação) Hipótese de nulidade (Ho): Os fatores A e B atuam independente sobre a variável resposta em estudo.
Hipótese alternativa (Ha): Os fatores A e B não atuam independente sobre a variável resposta.
12
5.1. Interação não significativa Fonte de variação
GL
SQ
QM
F
QMA/QMR Fator A I–1 SQA SQA/GL QMB/QMR Fator B J-1 SQB SQB/GL AxB (I – 1)(J-1) SQAxB SQAxB/GL Não significativo (Tratamento) (IJ – 1) SQTrat Resíduo
IJ(K– 1)
SQR
SQR/GL
-
TOTAL
IJK - 1
SQT
-
-
Obs: quadro para um experimento em DIC
I ;J ;K
I
∑A
2 i
SQA =
(
i =1
−
JK
I ; J ;K
J
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
)
∑B
2
SQB =
IJK
j =1
IK
2 j
( −
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
)2
IJK
SQAxB = SQTrat − SQA − SQB I ;J
∑Y SQTrat =
i ; j =1
K
I ;J ;K
I ; J ;K 2 ij .
( −
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
IJK
)
(
2 I ; J ;K
SQT =
∑Y
2 ijk i =1; j ; k =1
−
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
)2
IJK
SQR = SQT − SQTrat
13
Se os fatores A e B forem qualitativos (Ex.: variedade, raça) e o teste F para A e/ou B for não significativo, a aplicação do teste de médias é desnecessária. Porém se for significativo para A e/ou B, deve-se aplicar um teste de médias para comparar os níveis do fator em questão.
Em que as estimativas das médias dos níveis dos fatores são obtidas por:
Fator A : mˆ Ai = Fator B : mˆ B j =
Ai JK Bj IK
14
Fórmulas para os testes de médias dos fatores A e/ou B Teste de Tukey
Fator A : ∆ = q
QMR JK
q(α %;I ,n2 )
Fator B : ∆ = q
QMR IK
q(α %; J , n2 )
Fórmulas para os testes de médias dos fatores A e/ou B Teste de Duncan
Fator A : Di = Z
QMR JK
Z (α %;n A ,n2 )
Fator B : Di = Z
QMR IK
Z (α %;nB ,n2 )
15
Fórmulas para os testes de médias dos fatores A e/ou B Teste t
Fator A : t =
Fator B : t =
YˆA − YA QMR I 2 ∑ ai JK i =1 Yˆ − Y B
B I
QMR ai2 ∑ IK i =1
t(α %;n2 )
t(α %;n2 )
Fórmulas para os testes de médias dos fatores A e/ou B Teste de Sheffé
QMR I 2 Fator A : S = ( I − 1).Ftab . ∑ ai JK i =1
Fα %[(I −1;n2 )]
QMR I 2 ∑ ai IK i =1
Fα %[( J −1;n2 )]
Fator B : S = ( J − 1).Ftab .
16
Exemplo: Experimento em DIC, no esquema fatorial 22 (A1: ração com cálcio e A2: ração sem cálcio; B1: ambiente à noite com luz artificial e B2: ambiente à noite sem luz artificial), com 6 repetições ⇒ variável resposta: No de ovos/poedeira
B1 B2 B1
1 50 49 42
2 52 52 44
REPETIÇÕES 3 4 5 48 54 52 50 48 46 46 43 44
B2
40
40
38
Fatores A1 A2
39
41
6 Totais 50 306 45 290 45 264 43
241
Pode-se afirmar que o tipo de ração e o tipo de ambiente atuam independentemente na produção de ovos? Proceder a ANOVA
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I. Hipóteses Hipótese de nulidade (Ho): Os fatores A e B atuam independente sobre a variável resposta em estudo.
Hipótese alternativa (Ha): Os fatores A e B não atuam independente sobre a variável resposta.
II. ANOVA Fonte de variação Fator A Fator B AxB (Trat.)
GL
SQ
QM
F
I – 1 =1
SQA
SQA/GL
-
J – 1 =1 SQB SQB/GL (I – 1)(J-1) =1 SQAxB SQAxB/GL (IJ – 1) =3 SQTrat -
QMAxB/QMR -
Resíduo
IJ(K– 1) =20
SQR
SQR/GL
-
TOTAL
IJK – 1 =23
SQT
-
-
Fator A ⇒ 2 níveis, logo I = 2 Fator B ⇒ 2 níveis, logo J = 2 Repetições 6, logo k = 6
18
I ;J ;K
I
∑A
2 i
SQA =
(
i =1
−
JK
I ; J ;K
J
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
)
∑B
2
SQB =
IJK
j =1
IK
2 j
( −
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
)2
IJK
SQAxB = SQTrat − SQA − SQB I ;J
∑Y SQTrat =
i ; j =1
K
I ;J ;K
I ;J ;K 2 ij .
( −
∑Y
)
ijk i =1; j ; k =1
(
2 I ; J ;K
SQT =
IJK
∑Y
2 ijk i =1; j ; k =1
−
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
)2
IJK
SQR = SQT − SQTrat
SOMA DE QUADRADOS DO FATOR A
I ;J ;K
I
∑A
2 i
SQA =
i =1
JK
( −
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
)2
IJK
19
SOMA DE QUADRADOS DO FATOR B
I ;J ;K
J
∑ B 2j SQB =
j =1
IK
( −
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
)2
IJK
SOMA DE QUADRADOS DE SQTrat
I ;J
I ; J ;K
∑ Yij2. SQTrat = i ; j =1 K
( −
∑Y
ijk i =1; j ;k =1
)2
IJK
20
SOMA DE QUADRADOS DA INTERAÇÃO A x B
SQAxB = SQTrat − SQA − SQB
SOMA DE QUADRADOS TOTAL
I ;J ;K
(
I ;J ;K
SQT =
∑Y
2 ijk i =1; j ; k =1
−
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
)2
IJK
21
SOMA DE QUADRADOS DO RESÍDUO
SQR = SQT − SQTrat
II. ANOVA Fonte de variação Fator A
GL
SQ
QM
F
1
345,05
345,05
-
Fator B AxB (Trat.)
1 1 3
63,00 2,41 410,46
63,00 2,41 -
0,61 -
Resíduo
20
80,17
4,01
-
TOTAL
23
490,63
-
-
α = 5%
F(1;20) = 4,35
22
III. Nível de significância Fonte de variação Fator A
GL
SQ
QM
F
1
345,05
345,05
-
Fator B AxB (Trat.)
1 1 3
63,00 2,41 410,46
63,00 2,41 -
0,61 -
Resíduo
20
80,17
4,01
-
TOTAL
23
490,63
-
-
Como 0,61 < 4,35, teste F não significativo, então não se rejeita Ho ao nível de 5% de probabilidade. Ou seja, os fatores A e B atuam independentemente sobre a variável resposta.
COEFICIENTE DE VARIAÇÃO FV Fator A Fator B AxB (Trat.) Resíduo TOTAL
GL 1 1 1 3 20 23
SQ 345,05 63,00 2,41 410,46 80,17 490,63
CV % = CV % =
QM 345,05 63,00 2,41 4,01 -
F 0,61 -
QMR .100 mˆ 4,01 .100 = 4,36% 45,88
23
Como o teste F para a interação foi nãosignificativo, ou seja, os fatores A e B atuam independentemente sobre a variável resposta, deve-se proceder o teste F para cada fator.
Hipóteses para o fator A: Ho: mA1 = mA2 Ha: mA1 ≠ mA2
Hipóteses para o fator B: Ho: mB1 = mB2 Ha: mB1 ≠ mB2
24
ANOVA FV
GL
SQ
QM
F
Fator A
1
345,05
345,05
86,05*
Fator B
1
63,00
63,00
15,70*
AxB (Trat.)
1 3
2,41 410,46
2,41 -
0,61 -
Resíduo
20
80,17
4,01
-
TOTAL
23
490,63
-
-
α = 5%
F(1;20) = 4,35
Conclusão para o fator A: Como 86,05 > 4,35, teste F significativo, então rejeita-se Ho ao nível de 5% e probabilidade. Ou seja, existe diferença entre as médias dos níveis A.
Conclusão para o fator B: Como 15,70 > 4,35, teste F significativo, então rejeita-se Ho ao nível de 5% de probabilidade. Ou seja, existe diferença entre as médias dos níveis B.
25
Como o teste F para a interação os dois fatores A e B foram significativos deve-se proceder o teste de comparação de médias para cada fator.
Teste de TUKEY
26
5.2. Interação significativa
FV
GL
SQ
QM
F
Fator A Fator B
I–1 J-1
SQA SQB
SQA/GL SQA/GL
-
AxB (I – 1)(J-1) SQAxB SQAxB/GL (Tratamento) (IJ – 1) SQT Resíduo
IJ(K– 1)
SQR
SQR/GL
Significativo
-
Obs: quadro para um experimento em DIC
Se, interação significativa ⇒ os efeitos dos fatores atuam de forma dependente, não se faz o teste F para cada fator, e sim deve-se proceder outras ANOVAs em que se faz o desdobramento do efeito da interação (A/B e B/A).
27
Desdobramento da interação: Níveis de A dentro de cada nível de B (A/B)
FV
GL
SQ
QM
F
A/B1 A/B2
I–1 I-1
SQA/B1 SQA/B2
(SQA/B1)/GL (SQA/B2)/GL
(QMA/B1)/QMR (QMA/B2)/QMR
... A/Bj
... I-1
... SQA/Bj
... (SQA/Bj/GL)
...
(QMA/Bj)/QMR
IJ(K– 1)
SQR
SQR/GL
-
Resíduo
Obs: quadro para um experimento em DIC
Hipóteses testadas na ANOVA
Hipótese de nulidade (Ho): mA1/Bj = mA2/Bj = ... = mAi/Bj
Hipótese alternativa (Ha): não Ho
28
Desdobramento da interação: Níveis de B dentro de cada nível de A (B/A) FV B/A1 B/A2 ... B/Ai Resíduo Total
GL SQ J–1 SQB/A1 J-1 SQB/A2 ... ... J-1 SQB/Ai IJ(K– 1) SQR IJK - 1 SQT
QM (SQB/A1)/GL (SQB/A2)/GL ... (SQB/Ai/GL) SQR/GL -
F (QMB/A1)/QMR (QMB/A2)/QMR ...
(QMB/Ai)/QMR -
-
Obs: quadro para um experimento em DIC
Hipóteses testadas na ANOVA
Hipótese de nulidade (Ho): mB1/Ai = mB1/Ai = ... = mBj/Ai
Hipótese alternativa (Ha): não Ho
29
Fórmula geral para obter SQA/Bj e SQB/Ai I
I
∑X SQA / B j =
(∑ X i ) 2
2 i
i =1
−
K J
IK J
∑X SQB / Ai =
i =1
j =1
K
(∑ X j ) 2
2 j
−
j =1
JK
Se os fatores A e B forem qualitativos (Ex.: variedade, raça) procede-se ao teste F para cada fonte de variação do desdobramento. Nas fontes de variação em que o teste F foi significativo e o fator tem mais de dois níveis, aplica-se um teste de médias.
30
Em que as estimativas das médias dos níveis dos fatores são obtidas por:
Fator A : mˆ Ai = Fator B : mˆ B j =
Ai K Bj K
Fórmulas para os testes de médias para o fator A (A/B) e o fator B (B/A) Teste de Tukey
Fator A : ∆ = q
QMR K
q(α %;I ,n2 )
Fator B : ∆ = q
QMR K
q(α %; J , n2 )
31
Fórmulas para os testes de médias para o fator A (A/B) e o fator B (B/A) Teste de Duncan
Fator A : Di = Z
QMR K
Z (α %;n A ,n2 )
Fator B : Di = Z
QMR K
Z (α %;nB ,n2 )
Fórmulas para os testes de médias para o fator A (A/B) e o fator B (B/A) Teste t
Fator A : t =
Fator B : t =
YˆA − YA QMR I 2 ∑ ai K i =1 Yˆ − Y B
B I
QMR ai2 ∑ K i =1
t(α %;n2 )
t(α %;n2 )
32
Fórmulas para os testes de médias para o fator A (A/B) e o fator B (B/A) Teste de Sheffé
Fator A : S = ( I − 1).Ftab .
QMR I 2 ∑ ai K i =1
Fα %[(I −1;n2 )]
Fator B : S = ( J − 1).Ftab .
QMR I 2 ∑ ai K i =1
Fα %[( J −1;n2 )]
Exemplo: Experimento em DIC, no esquema fatorial 3 x 2 (A1: saco plástico pequeno e A2: saco plástico grande; A3: laminado e B1: Eucalyptus citriodora e B2: Eucalyptus grandis), com 4 repetições ⇒ variável resposta: altura média das mudas (cm) aos 80 dias de idade.
Fatores A1 A2 A3
1
REPETIÇÕES 2 3 4
Totais
B1 B2
26,2
26,0
25,0
25,5
102,6
24,8
24,6
26,7
25,2
101,3
B1 B2
25,7
26,3
25,1
26,4
103,5
19,6
19,6
19,0
18,6
78,3
B1 B2
22,8
22,8
18,8
19,2
80,2
19,8
21,4
22,8
21,3
85,3
33
Pode-se afirmar que o recipiente e o tipo de espécie de Eucalytus atuam independentemente sobre a altura média das mudas aos 80 dias de idade? Proceder a ANOVA
I. Hipóteses Hipótese de nulidade (Ho): Os fatores A e B atuam independente sobre a variável resposta em estudo.
Hipótese alternativa (Ha): Os fatores A e B não atuam independente sobre a variável resposta.
34
II. ANOVA FV Fator A Fator B AxB (Trat.)
GL
SQ
QM
F
I – 1 =2
SQA
SQA/GL
-
J – 1 =1 SQB SQB/GL (I – 1)(J-1) =2 SQAxB SQAxB/GL (IJ – 1) =5 SQT -
Resíduo
IJ(K– 1) =18
SQR
SQR/GL
TOTAL
IJK – 1 = 23
SQT
-
QMAxB/QMR -
Fator A (recipientes) ⇒ 3 níveis, logo I = 3 Fator B (espécies) ⇒ 2 níveis, logo J = 2 Repetições 4, logo K = 4
I ;J ;K
I
∑A
2 i
SQA =
(
i =1
−
JK
I ; J ;K
J
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
)
∑B
2
SQB =
IJK
j =1
IK
2 j
( −
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
)2
IJK
SQAxB = SQTrat − SQA − SQB I ;J
∑Y SQTrat =
i ; j =1
K
I ;J ;K
I ;J ;K 2 ij .
( −
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
IJK
)
(
2 I ; J ;K
SQT =
∑Y
2 ijk i =1; j ; k =1
−
∑Y
ijk i =1; j ; k =1
)2
IJK
SQR = SQT − SQTrat
35
II. ANOVA FV
GL
SQ
QM
F
Fator A
2
92,86
46,43
-
Fator B
1
19,08
19,08
-
AxB (Trat.)
2 (5)
63,76 (175,70)
31,88 -
24,91 -
Resíduo
18
23,09
31,88
-
TOTAL
23
198,79
-
-
III. Nível de significância
FV
GL
SQ
QM
F
Fator A
2
92,86
46,43
-
Fator B AxB (Trat.)
1 2 (5)
19,08 63,76 (175,70)
19,08 31,88 -
24,91 -
Resíduo
18
23,09
31,88
-
TOTAL
23
198,79
-
-
α = 5%
F(2;18) = 3,55
36
IV. Conclusão FV Fator A
GL 2
SQ 92,86
QM 46,43
F -
Fator B AxB
1 2
19,08 63,76
19,08 31,88
24,91*
(Trat.) Resíduo TOTAL
(5) 18 23
(175,70) 23,09 198,79
31,88 -
-
Como 24,91 > 3,55, teste F significativo, então rejeita-se Ho ao nível de 5% e probabilidade. Ou seja, os fatores A e B não atuam independentemente sobre a variável resposta.
COEFICIENTE DE VARIAÇÃO FV Fator A
GL 2
SQ 92,86
QM 46,43
F -
Fator B AxB (Trat.) Resíduo
1 2 (5) 18
19,08 63,76 (175,70) 23,09
19,08 31,88 31,88
24,91* -
TOTAL
23
198,79
-
-
CV % = CV % =
QMR .100 mˆ 31,88 .100 = 24,58% 22,97
37
Como o teste F para a interação foi significativo, ou seja, os efeitos de recipientes (A) dependem da espécie (B) utilizada e os efeitos das espécies dependem do recipiente, deve-se proceder outras ANOVAs em que se faz o desdobramento do efeito da interação (A/B e B/A).
Desdobramento da interação para estudar o comportamento dos recipientes (A) dentro de cada espécie (B) (A/B)
Fonte de variação A/B1 A/B2
GL
SQ
QM
F
I–1 I-1
SQA/B1 SQA/B2
(SQA/B1)/GL (SQA/B2)/GL
(QMA/B1)/QMR (QMA/B2)/QMR
SQR
SQR/GL
-
Resíduo IJ(K– 1)
38
REPETIÇÕES
Fatores A1 A2 A3
B1 B2 B1 B2 B1 B2
1
2
3
4
Totais
26,2
26,0
25,0
25,5
102,6
24,8
24,6
26,7
25,2
101,3
25,7
26,3
25,1
26,4
103,5
19,6
19,6
19,0
18,6
78,3
22,8
22,8
18,8
19,2
80,2
19,8
21,4
22,8
21,3
85,3
1 (286,3) 2 2 2 2 SQ Re c. / Esp.1 = (102,6 + 103,5 + 80,2 ) − = 87,12 12 4 1 (264,9) 2 SQ Re c. / Esp.2 = (101,32 + 78,32 + 85,32 ) − = 69,50 4 12
Desdobramento da interação para estudar o comportamento dos recipientes (A) dentro de cada espécie (B) (A/B) FV Recipiente/Esp.1 Recipientes/Esp.2 Resíduo
GL
SQ
QM
F
2 2 18
87,12 69,50 23,09
43,56 34,75 1,28
34,03* 27,15*
α = 5%
F(2;18) = 3,55
39
FV
GL
SQ
QM
F
Recipiente/Esp.1 Recipientes/Esp.2
2 2
87,12 69,50
43,56 34,75
34,03* 27,15*
Resíduo
18
23,09
1,28
1) Os três recipientes têm efeitos diferentes (α = 5%) sobre o desenvolvimento de mudas de Eucalyptus citriodora (E1); 2) Os recipientes têm efeitos diferentes (α = 5%) sobre o desenvolvimento de mudas de Eucalyptus grandis (E2).
Como nas fontes de variação do desdobramento Recipientes/Esp.1 e Recipientes/Esp.2 o teste F foi significativo e o fator “recipiente” tem três níveis, aplica-se um teste de médias para comparar as médias dos recipientes dentro de E. citriodora (E1) e dentro de E. grandis (E2).
40
Teste de TUKEY (Recipientes/Esp.1)
Recipientes dentro de E. citriodora (E1) Obtenção das estimativas das médias:
R1 E1 = 102,6 / 4 = 25,65cm R2 E1 = 103,5 / 4 = 25,88cm R3 E1 = 80,4 / 4 = 20,05cm
41
I. Definição das hipóteses de nulidade (Ho) e alternativa (Ha)
Ho: mR1/E1 = mR2/E1 = mR3/E1 Ha: mR1/E1 ≠ mR2/E1 ≠ mR3/E1
Estimativas dos contrastes
mˆ R2 E1 = 25,88; mˆ R1E1 = 25,65; mˆ R3 E1 = 20,05 Yˆ = mˆ R2 E1 − mˆ R1E1 = 0,23 Yˆ = mˆ R2 E1 − mˆ R3 E1 = 5,83 Yˆ = mˆ R1E1 − mˆ R3 E1 = 5,60
42
III. Fixação do nível de significância (α), obter o valor tabelado de q e o valor da d.m.s, representada por ∆;
α = 5% Tabela de Tukey ⇒ valor tabelado q: I = número de níveis do fator A (recipientes) n2 = número de graus de liberdade do resíduo α = 5% ⇒ I = 3 n2 = 18
q = 3,61
III. Fixar o nível de significância (α), obter o valor tabelado de q e o valor da d.m.s, representada por ∆;
Fator A : ∆ = q
q = 3,61
QMR K
∆ = 3,61
1,28 4
∆ = 2,06
43
IV. Comparar o valor de ∆ com as estimativas dos contrastes e concluir quanto à rejeição ou não de Ho.
mˆ R2 E1 = 25,88 a
Yˆ = mˆ R2 E1 − mˆ R1E1 = 0,23
mˆ R1E1 = 25,65 a
Yˆ = mˆ R2 E1 − mˆ R3 E1 = 5,83 ∆ = 2,06
mˆ R3 E1 = 20,05 b
Yˆ = mˆ R1E1 − mˆ R3 E1 = 5,60
Se Yˆ > ∆ ⇒ as duas médias testadas no contraste diferem entre si ao nível de 5% de probabilidade. ˆ
Se Y < ∆ ⇒ as duas médias testadas no contraste NÃO diferem entre si ao nível de 5% de probabilidade
CONCLUSÃO para o teste de Tukey recipientes dentro de E. citriodora (E1)
mˆ R2 E1 = 25,88 a mˆ R1E1 = 25,65 a mˆ R3 E1 = 20,05 b
As médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
Para o E. citriodora (E1), os melhores recipientes foram: o saco plástico pequeno (R1) e o saco plástico grande (R2), que determinaram desenvolvimento de mudas significativamente maior que o laminado (R3).
44
Teste de TUKEY (Recipientes/Esp.2)
Recipientes dentro de E. grandis (E2) Obtenção das estimativas das médias:
R1 E2 = 101,3 / 4 = 25,33cm R2 E2 = 78,3 / 4 = 19,58cm R3 E2 = 85,3 / 4 = 21,33cm
45
I. Definição das hipóteses de nulidade (Ho) e alternativa (Ha)
Ho: mR1/E2 = mR2/E2 = mR3/E2 Ha: mR1/E2 ≠ mR2/E2 ≠ mR3/E2
Estimativas dos contrastes
mˆ R1E2 = 25,33; mˆ R3 E2 = 21,33; mˆ R2 E2 = 19,58 Yˆ = mˆ R1E2 − mˆ R3 E2 = 4,00 Yˆ = mˆ R1E2 − mˆ R2 E2 = 5,75 Yˆ = mˆ R3 E2 − mˆ R2 E2 = 1,75
46
III. Fixação do nível de significância (α), obter o valor tabelado de q e o valor da d.m.s, representada por ∆;
α = 5% Tabela de Tukey ⇒ valor tabelado q: I = número de níveis do fator A (recipientes) n2 = número de graus de liberdade do resíduo α = 5% ⇒ I = 3 n2 = 18
q = 3,61
III. Fixar o nível de significância (α), obter o valor tabelado de q e o valor da d.m.s, representada por ∆;
Fator A : ∆ = q
q = 3,61
QMR K
∆ = 3,61
1,28 4
∆ = 2,06
47
IV. Comparar o valor de ∆ com as estimativas dos contrastes e concluir quanto à rejeição ou não de Ho.
mˆ R1 E 2 = 25 ,33 a
Yˆ = mˆ R1E2 − mˆ R3E2 = 4,00
mˆ R3 E 2 = 21,33 b
Yˆ = mˆ R1E2 − mˆ R2 E2 = 5,75
mˆ R2 E 2 = 19 ,58 b
∆ = 2,06
Yˆ = mˆ R3 E2 − mˆ R2 E2 = 1,75
Se Yˆ > ∆ ⇒ as duas médias testadas no contraste diferem entre si ao nível de 5% de probabilidade. ˆ
Se Y < ∆ ⇒ as duas médias testadas no contraste NÃO diferem entre si ao nível de 5% de probabilidade
CONCLUSÃO para o teste de Tukey recipientes dentro de E. grandis (E2)
mˆ R1 E 2 = 25 ,33 a mˆ R3 E 2 = 21,33 b mˆ R2 E 2 = 19 ,58 b
As médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
Para o E. grandis (E2), os melhores recipientes foram: o saco plástico pequeno (R1), que determinou desenvolvimento de mudas significativamente maior que o saco plástico grande (R2) e o laminado (R3).
48
Desdobramento da interação para estudar o comportamento das espécies (B) dentro de cada recipiente (A) (B/A)
Fonte de GL SQ variação B/A1 J–1 SQB/A1 B/A2 J-1 SQB/A2 B/A3 J-1 SQB/A3 Resíduo IJ(K– 1) SQR
A2 A3
F
(SQB/A1)/GL (SQB/A2)/GL (SQB/A3)/GL SQR/GL
(QMB/A1)/QMR (QMB/A2)/QMR (QMB/A3)/QMR -
REPETIÇÕES
Fatores A1
QM
B1 B2 B1 B2 B1 B2
1
2
3
4
Totais
26,2
26,0
25,0
25,5
102,6
24,8
24,6
26,7
25,2
101,3
25,7
26,3
25,1
26,4
103,5
19,6
19,6
19,0
18,6
78,3
22,8
22,8
18,8
19,2
80,2
19,8
21,4
22,8
21,3
85,3
1 ( 203,9) 2 (102,6 2 + 101,32 ) − = 0,21 4 8 1 (181,8) 2 SQEsp / Re c.2 = (103,52 + 78,32 ) − = 79,38 4 8 1 (165,5) 2 2 2 SQEsp / Re c.3 = (80,2 + 85,3 ) − = 3,25 4 8 SQEsp / Re c.1 =
49
Desdobramento da interação para estudar o comportamento das espécies (B) dentro de cada recipiente (A) (B/A) FV
GL
SQ
QM
F
Espécies/Rec.1 Espécies/Rec.2 Espécies/Rec.3 Resíduo
1 1 1 18
0,21 79,38 3,25 23,09
0,21 79,38 3,25 1,28
0,16 62,02* 2,54 -
α = 5%
F(1;18) = 4,41
FV
GL
SQ
QM
F
Espécies/Rec.1 Espécies/Rec.2 Espécies/Rec.3 Resíduo
1 1 1 18
0,21 79,38 3,25 23,09
0,21 79,38 3,25 1,28
0,16 62,02* 2,54 -
1) Quando se utiliza os recipientes saco plástico pequeno (R1) e laminado (R3), não há diferença significativa (α = 5%) para o desenvolvimento das mudas das duas espécies;
2) Quando se utiliza o recipiente saco plástico grande (R2), há diferença significativa (α = 5%) para o desenvolvimento das mudas das duas espécies.
50
Na fonte de variação do desdobramento Espécies/Rec.2 o teste F foi significativo, porém o fator “espécie” tem apenas dois níveis, então não é necessário aplicar um teste de médias. Logo, o recipiente saco plástico grande (R2) proporciona melhor para Eucalyptus citriodora (E1). Espécies
Recipiente R2
E. citriodora
25,88 a
E. grandis
19,58 b
CONCLUSÃO FINAL DO TESTE DE TUKEY
Espécies
Recipientes R1
R2
R3
E1
25,65 aA
25,88 aA 20,05 bA
E2
25,33 aA
19,58 bB 21,33 bA
E1 = Eucalytus citriodora; E2 = E. grandis; R1 = recipiente saco plástico pequeno; R2 = recipiente saco plástico grande; R3 = recipiente laminado. As médias seguidas pela mesma letra MINÚSCULA, na linha, e mesma letra MAIÚSCULA, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
51
6. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO EF Vantagens: Permite o estudo dos efeitos principais e o efeito da interação entre fatores;
O número de graus de liberdade associado ao
resíduo é alto quando comparado com os experimentos simples dos mesmos fatores, o que contribui para diminuir a variância residual, aumentando a precisão do experimento.
6. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO EF
Desvantagem: Requer maior número de unidades experimentais em relação aos experimentos simples.
52