AMMI模型学习理解和品种布点试验分析及效应解读思路

1、AMMI模型学习和思考

为了系统学习AMMI模型，买来了《产量区域试验统计分析---因子设计的AMMI分析》这本书（影印版）。记录一下，自己的学习心得，同时也方便跟群友交流。

    模型的构成在下图中很清楚列出。AMMI模型中，试验数据减去总平均数后的效应，分成了两部分，方差分析（ANOVA）部分和主成分（PCA）分析部分。对应植物育种，方差分析（ANOVA）部分效应包含了品种效应，地点效应，主成分（PCA）分析部分效应就是环境和品种间的“互作”。

方差分析模型属于线性模型，效应可加，可以简单形象的理解为，一个产量观测值的构成，是由观测值的所在地点效应、所属品种效应，误差等效应值的累加和。

主成分分析（相乘）和方差分析（相加）的区别，书中的这一页讲的尤其清楚。

总体均值200，基因型值5，环境效应7

主成分分析PCA，200+5*7=235

方差分析ANOVA，200+5+7=212

AMMI模型，“互作”效应部分用主成分分析PCA方法来计算分析。

对育种者来说，采用方差分析的效应可加性思想分析处理试验数据，还是用AMMI模型的思想都是可以的。但AMMI模型的计算复杂性就高了太多。主成分分析，是忽略掉很多非主成分的结果，这也会带来应用局限。育种者布置多点试验，更多的着眼点是考察品种间的优劣，或者跟CK比较的优劣，或者是品种跟环境间的适宜性问题。这样的话，就可以不用把品种的稳定性分析、适宜性分析考虑的过于复杂。在育种的布点试验中采用AMMI模型分析，个人认为没有必要，因为基于效应可加性，观测值-总平均-地点效应-品种效应=品种×地点的互作效应，能得到一个准确的“互作”效应值，对育种工作就已经解决问题了。

查阅文献，可以看到，品种稳定性分析问题，分析方法太多，育种者要结合自身工作需要，考虑选用适合的方法，解决育种实际问题就好。

个人观点，仅供群友参考。

李奉令

2020-3-20

2、一年多点试验效应解读示例

下面给出农博士育种家软件（试验设计及统计分析模块）的具体计算示例和效应解读思路。

三个排序，解决问题

1、比较产量高低，用同一试验的参试品种的平均值排序。

2、比较品种稳定性，用相对平均偏差（RSD）排序，衡量同一试验群体中，不同参试样本（品种）的离散程度。

3、考察品种适宜性分布，用互作效应值排序即可，观测值-总平均-地点效应-品种效应=品种×地点的互作效应。

下方切图，仅是农博士育种家软件品种适宜性分析功能分析结果。

给出，地点效应、品种效应、地点×品种的互作效应。

效应解读技巧：生物统计、数量遗传学中的效应（离差），有个规律，Σ效应=0，比如，地点效应的累加和=0，品种效应的累加和=0.每种效应的计算都来自于某个试验，因此效应的正负（+，-）都是基于该试验的。这本身就是一个有利于排序的结算结果。某品种的效应为正数，且是大值，说明在该试验中，这个品种的表现，均值大。某品种的效应为负数，且是小值，说明在该试验中，这个品种的表现差，均值小。如果试验中安排了CK，那就可以看出更多的含义。

以上图分析结果为例，

-1.95833=（-1.33333）+（-0.625）

将地点效应和品种效应，相加，就得到了上面的表格。由于每个效应值都来自于地点均值，品种均值，总均值，因此这个表格的结算结果，反映的是（地点+品种）平均表现。Σ（地点+品种）效应=0。

计算公式：互作效应=观测值-总平均-地点效应-品种效应

试验的总平均=8.95833333

材料1在地点1的“互作”效应 = 6.5 - 8.95833333-（- 0.625）-（-1.33333）=-0.5

材料1在地点2的“互作”效应 = 7.5 - 8.95833333-（- 0.125）-（-1.33333）= 0

3、博思公司免费提供一年多点试验适宜性分析功能

为服务育种者数据分析工作，博思公司限期免费提供一年多点试验适宜性分析功能，以下三款软件均提供该功能，可自行下载使用。

农博士育种家软件（试验设计及统计分析模块）（免费）

农博士数据采集汇总分析工具（免费）

农博士育种家软件（正式用户可用）

有需要的朋友可至农博士育种家软件网站下载。

北京中农博思科技发展有限公司

2020-3-20