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1、利用 SPSS 软件计算杀虫剂的 LC50贾春生*(韶关学院英东生物工程学院 韶关 512005)Calculatiang the LC50of insecticides with software SPSS. JIA Chun2Sheng*( Y ingdong College of Bioengineering,Shaoguan University, Shaoguan, 512005, China)Abstract The probit analysis was illustrated with an example using probit procedure of SPSS 1310
2、, withinterpretation of the major outputs. Comparedwith another software, the results showedthat the SPSS couldbe used forcalculating 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
3、 LC50等计算简便、 快速、 准确。关键词 LC50, SPSS 软件, 杀虫剂收稿日期: 2006202 227, 接受日期:2006 204 207* E 2mail: chunshengjiasina. comSPSS(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
4、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
5、绍如何在 SPSS 1310 for Windo ws 上进行LC50的计算。1 方法为便于说明问题和进行对比, 仅以文献7的数 据 ( 见表 1) 为 例, 对 用 SPSS 1310 forWindows 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 PL)供试虫数(头)死亡虫数(头)101255447174942511462431848162165060490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 Editor0, 首先单击窗口左下角/ Vari
6、able View0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 View0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 yRegressiony Probit(见图 2), 调出/ Probit Analyze0对话框, 将 concent
7、ration(浓度) 选入 Covariate(s)栏中, total ( 供试虫数) 选入/ Total Observed0栏 中, response ( 死 亡 虫 数 ) 选 入 / ResponseFrequency0 栏 中, 在 Covariate ( s) 栏 下 的/ Transform0栏中选择/ Log base 100(常用对数转 换)选项, 其它保持默认选项, 然后单击/ OK0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 Viewer0窗口自动显示全部分析结果, 其中包括
8、: 回参数估计以及回归方程卡方( V2) 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 位 模 型 方 程 为 PROBIT ( P )=- 2157664+ 3167884x, Pearson 模型拟合优度检验 V2= 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)
9、, 95% 置信区间为(4146739 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。#415#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( V2) 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. . . 0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/ Nat
10、ural Response Rate0下面的选项中选择/ Value0, 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/ None0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#416#昆虫知识 Chinese Bulletin of Entomology2006 43(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
11、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0菜单中有专门的/ 生物测定0子菜单, 它在时间- 剂量- 死亡率模型分析方面表现的非常好, 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
12、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(014448)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= 4184549mgPL, 回归方程为 y=211125+ 412132x, V2= 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, 并及时升级到 DPS6155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 PL)95%置信限回归直线斜率 SESP
13、SS 1310y= - 2157664+ 3 167884x5 1016444 146739 5 1599520 144215SAS 910y= - 215766+ 3 16788x5 1016444 146741 5 1599510 14421DPS 6155y= 214234+ 3 16788x510164414699 5 160040 14448手工计算y= 2125+ 4 101x41864139 5 140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12, 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 SPS
14、S 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, 即 HTML、 TEXT、 EXCEL、
15、lWordPRTF、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 12312 周一平. 中国药理通讯, 2004,21, (3): 40 50 13 侯伟雄. 数理医药学杂志, 2004, 17(5): 458 46014 胡月明, 冯艳芬, 李强, 傅恒勋, 徐剑波等. 经济地理,2001, 21(5): 614 619 15 霍新林, 常平凡, 白磊. 山西农业大学学报
16、(社会科学版),2004, 4(3): 317 34016 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 46417 陈年春 农药生物测定技术. 北京: 北京农业大学出版社,1991. 104 109 18 薛富波, 张文彤, 田晓燕. SAS 8 12 统计应用教程. 北京: 兵器工业出版社,200411 2719 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 195110 冯明光. 昆虫知识, 1998, 35(4): 233 237 111 刘青娥, 许均焕, 冯明光. 昆虫学报,2003, 46(4):447 453112 张志祥, 徐汉虹, 程东美. 昆虫知识, 2002,39(1): 67 70 113 黄剑, 吴文君. 昆虫知识, 2004, 41(6): 594 5981#417#2006 43(3)昆虫知识 Chinese Bulletin of Entomo
