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1、利用SPSS软件计算杀虫剂的LC50 贾春生 3 韶关学院英东生物工程学院 韶关 512005 Calculatiang the LC50of insecticides with software SPSS JIA Chun2Sheng3 Yingdong College of Bioengineering Shaoguan University Shaoguan 512005 China Abstract The probit analysis was illustrated with an example using probit procedure of SPSS 1310 with i
2、nterpretation of the major outputs Compared with another software the results showed that the SPSS could be usedfor calculating LC50easily quickly and accurately Key words LC50 SPSS software insecticide 摘 要 利用实例和SPSS 130软件上的Probit过程 介绍如何进行LC50计算 并对主要输出结果进行了 解释 并通过与其它软件比较 表明应用SPSS软件进行LC50等计算简便 快速 准确
3、关键词 LC50 SPSS软件 杀虫剂 收稿日期 2006202227 接受日期 2006204207 3E2mail chunshengjia SPSS statistics products and service solutions for Windows是世界著名的三大统计分析软件之 一 提供了完整的数据统计分析功能 包括数据 管理 分 析 工 具 及 数 据 报 表 SPSS使 用 Windows的窗口方式管理程序 通过对话框来 实现各种参数的指定 因此无需花过多的时间 和精力记忆大量的命令 过程和选择等 只要掌 握基本的Windows操作 了解统计分析的基本 原理 就可得到具有专业
4、水平的统计分析结果 最初 它应用于社会科学领域 现在 它广泛应 用于金融 政府 卫生管理 医学研究 市场调研 及生物技术等领域 1 5 近年来 在我国的医 学 经济和农业等领域的科学工作者开始使用 该软件 但在昆虫学研究方面的应用还极为少 见 6 在昆虫毒理学和病理学科研中 经常需要 计算杀虫剂和病原微生物的LC50或LD50 用 SPSS 1310 for Windows软件中的Probit模块 概 率单位回归 可以容易地求出 其具有简单 快 速 直观和方便的特点 下面结合实例介绍如 何在SPSS 1310 for Windows上进行LC50的计算 1 方法 为便于说明问题和进行对比 仅以
5、文献 7 的数 据 见 表 1 为 例 对 用SPSS 1310 for Windows软件计算LC50的过程进行介绍 111 数据输入 表1 鱼藤酮对蚜虫的毒力测定实验数据 7 浓度 mg L 供试虫数 头 死亡虫数 头 10125544 7174942 5114624 3184816 216506 0490 输入表1的数据过程如下 SPSS 1310 for Windows 进入SPSS数据编辑 窗口 SPSSData Editor 首先单击窗口左下角 Variable View 标签定义变量 在第1 2 3行的 变量名 name 列中输入concentration 浓度 total 供试
6、虫数 response 死亡虫数 然后再 414 昆虫知识 Chinese Bulletin of Entomology2006 43 3 图1 数据视图窗口 单击窗口左下角 Data View 标签进入数据视图 窗口 依次输入各组数据 见图 1 112 参数选择 在数据视图主菜单中 选择Analyze Regression Probit 见图2 调出 Probit Analyze 对话框 将concentration 浓度 选入Covariate s 栏中 total 供试虫数 选入 T otal Observed 栏 中 response 死 亡 虫 数 选 入 Response Freq
7、uency 栏 中 在Covariate s 栏 下 的 Transform 栏中选择 Log base 10 常用对数转 换 选项 其它保持默认选项 然后单击 OK 按 钮即完成整个操作过程 图2 调用Probit Analysis过程 2 结果 完成 上 述 操 作 SPSS立 即 会 在 SPSS Viewer 窗口自动显示全部分析结果 其中包 括 回参数估计以及回归方程卡方 2 检验表 图4 不同浓度的观测值和期望值 图5 从 0101到0199死亡率的浓度 包括0150 即 LC50 及95 置信区间 图 6 以及对数单位与 概率单位的关系曲线图 图 7 由图4可以写 出 概 率 单
8、 位 模 型 方 程 为PROBIT P 2157664 3167884x Pearson模型拟合优度检 验 2 51680 P 01128 表明模型拟合良好 因篇幅所限 在图6中只列出了部分反映死亡 率所需的浓度 由此可查得LC50 5101664 即 Prob 0150时 95 置信区间为 4 146739 5159952 图7为对数单位与概率单位的关系 曲线图 即不同药剂浓度对数所对应相应概率 的散点图 514 2006 43 3 昆虫知识 Chinese Bulletin of Entomology 图3 完成选项的Probit Analysis对话框 图4 参数估计以及模型方程卡方
9、2 检验 图5 不同浓度的观测值和期望值 3 讨论 如果对照组有供试虫死亡 则需选择图3 对话框右下角的 option 按钮 在随后出现 图6 不同死亡概率所对应的浓度 以及95 置信区间 图7 对数单位与概率单位的关系曲线 的对话框中的 Natural Response Rate 下面的选 项中选择 Value 并将对照组死亡率填入其后 数字框中即可 如果对照组死亡率是0 则无 须上述操作 因为系统默认死亡率为 None 即 为 0 本例即采用系统默认值 由表2可见 SPSS 1310的计算结果与目前 614 昆虫知识 Chinese Bulletin of Entomology2006 4
10、3 3 国际上在昆虫学研究中另一常用的国际标准统 计分析软件SAS 910几乎完全相同 但该软件 核心操作方式是程序驱动 这使得初学者在使 用SAS时必须学习SAS语言 入门比较困难 使该软件用户定位在专业统计分析人员上 8 而在国际学术界有条不成文的规定 即在国际 学术交流中 凡是用SPSS软件完成的计算和统 计分析 可以不必说明算法 由此可见其影响之 大和信誉之高 作为优秀的国产软件之一 DPS软件近年 来在生物测定中应用的比较广泛 9 11 并且随 着版本的不断升级 计算精度也越来越高 DPS软件在其 专业统计 菜单中有专门的 生 物测定 子菜单 它在时间 剂量 死亡率模型 分析方面表现
11、的非常好 但概率分析操作以及 结果输出方面较之SPSS逊色 主要是不能一 次同时输出0101 0199的死亡率的浓度 或剂 量 需要在对话框中输入待求的浓度或剂量效 应指标 如50 95等 也不能输出对数单位与 概率单位的关系曲线 同时 回归直线斜率的 标准误 0 14448 计算精度还有待提高 此外还 必须指出 在DPS系统的第二版 9 其计算输出 结果如下 LC50 4184549 mg L 回归方程为y 211125 412132x 2 11729 P 016305 与表 2中的手工计算结果十分相近 而与其它2种 软件计算结果相差甚远 因此 特别提请DPS 系统的第二版客户注意 并及时升
12、级到DPS 6155及其以上的版本 表2 鱼藤酮对蚜虫的毒力测定运算结果比较 计算方法回归方程LC50 mg L 95 置信限回归直线斜率SE SPSS 1310y 2157664 3167884x51016444146739 51599520144215 SAS 910y 215766 316788x51016444146741 5159951014421 DPS 6155y 214234 316788x510164414699 516004014448 手工计算y 2125 4101x41864139 5140 另外 张志祥 黄剑等对利用EXCEL软件 进行毒力回归计算进行了很好的探索 1
13、2 13 但 他们编制的程序都比较复杂 特别是初次操作 时极为烦琐 极易出错 而对于SPSS软件 即 使是初次使用者 也只要3 5 min即可掌握其 操作方法 另外 他们编制的程序只能计算 LC50或LD50以及95 置信限 而不能像SPSS和 SAS那样一次同时输出0101 0199的死亡率的 浓度 或剂量 更不能输出对数单位与概率单 位的关系曲线 作为国际上著名的软件 SPSS不但具有强 大完善的统计分析功能 同时还拥用完备的数 据访问 数据管理和数据呈现功能 它可以直接 读入EXCEL dBASE SAS TEXT等多种格式的 数据文件 SPSS 1310结果的导出格式目前已增 加到5种
14、 即HTML TEXT EXCEL lWord RTF POWERPOINT 不仅可以直接利用结果写论 文 还可以用于演示文稿等 为使用者带来了极 大的便利 这些是目前EXCEL和DPS软件所 无可比拟的 参 考 文 献 1 张文彤 SPSS11统计分析教程 高级篇 北京 北京希望 电子出版社 20021119 1231 2 周一平 中国药理通讯 2004 21 3 40 501 3 侯伟雄 数理医药学杂志 2004 17 5 458 4601 4 胡月明 冯艳芬 李强 傅恒勋 徐剑波等 经济地理 2001 21 5 614 6191 5 霍新林 常平凡 白磊 山西农业大学学报 社会科学版 2
15、004 4 3 317 3401 6 朱江 汤永康 姚强 易波 朱佳贤 中国媒介生物学与控 制杂志 2003 14 6 463 4641 7 陈年春 农药生物测定技术 北京 北京农业大学出版社 1991 104 1091 8 薛富波 张文彤 田晓燕 SAS 812统计应用教程 北京 兵 器工业出版社 200411 271 9 唐启义 冯明光 实用统计分析及其DPS数据处理系统 北京 科学出版社 2002 188 1951 10 冯明光 昆虫知识 1998 35 4 233 2371 11 刘青娥 许均焕 冯明光 昆虫学报 2003 46 4 447 4531 12 张志祥 徐汉虹 程东美 昆虫知识 2002 39 1 67 701 13 黄剑 吴文君 昆虫知识 2004 41 6 594 5981 714 2006 43 3 昆虫知识 Chinese Bulletin of Entomology
