一、樣本與總體
在統(tǒng)計(jì)學(xué)中,我們把要檢測(cè)和估測(cè)的對(duì)象稱之為總體。對(duì)于我們而言,可以把一個(gè)青貯窖、一車苜蓿草或燕麥草,或者一批苜蓿草(≤200噸)均看作一個(gè)總體,期望通過(guò)抽取少量的樣本,再測(cè)定樣本來(lái)估測(cè)或評(píng)價(jià)總體的真值。樣本(亦稱之為樣品)是指能夠代表總體真值的代表物。如果我們抽取的樣本不能代表總體,或者不能指示總體的真值,其就不能稱之為樣本,我們可以認(rèn)為是“廢品”,檢測(cè)“廢品”就等于自欺欺人,對(duì)客觀評(píng)判產(chǎn)品的質(zhì)量、利用和決策都有害無(wú)益。樣品錯(cuò)了,數(shù)據(jù)就錯(cuò)了,沒(méi)有精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),難以做出正確的決策。因此,抽樣工作是極其重要的,要求抽樣員的技術(shù)要高,而且每次的操作必須標(biāo)準(zhǔn),不能走形、簡(jiǎn)化和自作主張。我們提倡“精準(zhǔn)數(shù)據(jù)、正確決策”管理理念是“數(shù)字牧場(chǎng)”和“精準(zhǔn)飼養(yǎng)”的基礎(chǔ),沒(méi)有精準(zhǔn)數(shù)據(jù),場(chǎng)長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)師、獸醫(yī)師、技術(shù)中心和集團(tuán)管理層就無(wú)法做出科學(xué)、正確的決策,發(fā)出正確的號(hào)令。由于反饋的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,甚至?xí)斐烧_的決策和配方調(diào)整被否定,把正確的決策引向歧途,我們會(huì)在錯(cuò)誤采樣的影響下,不斷調(diào)整決策,始終不得正解。所以,我們必須建立各種數(shù)據(jù)采集的標(biāo)準(zhǔn)方法,嚴(yán)格培訓(xùn)上崗,定期考核抽樣員,把抽樣工作提高到一個(gè)重要的地位。
二、抽樣的原則
抽樣學(xué)是一門科學(xué),有具體的理論基礎(chǔ)、方法和實(shí)踐指導(dǎo)。抽樣就是期望通過(guò)科學(xué)的抽樣方法,消除由于客觀因素和人為因素所造成的樣品誤差。
總體的數(shù)據(jù)差異性是客觀存在的,在有差異的情況下,如何采集到正確的樣品是最關(guān)鍵的。在統(tǒng)計(jì)學(xué)抽樣中,要消除抽樣誤差必須遵循三大原則:1)局部控制原則;2)隨機(jī)原則;3)重復(fù)原則。只有同時(shí)滿足了三大原則才能取得正確的樣品和數(shù)據(jù)。
三、垂直取樣法的依據(jù)
我們把一窖青貯看作一個(gè)總體,青貯玉米的總體存在以下差異:1)一個(gè)單株的營(yíng)養(yǎng)變異。全株青貯玉米和苜蓿相同,一個(gè)全株玉米由于籽粒和營(yíng)養(yǎng)體(苜蓿為葉片與莖稈)在營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)上質(zhì)的區(qū)別,樣品中籽粒與葉片、莖稈的比例不同會(huì)極大的影響數(shù)據(jù)的真實(shí)性。2)原料來(lái)源變異。變異來(lái)源于品種差異、成熟度差異、地區(qū)氣候差異、發(fā)酵差異等。3)取料截面營(yíng)養(yǎng)變異。由于來(lái)料時(shí)間和數(shù)量不同,分層壓窖,造成一個(gè)截面、整窖不同吃進(jìn)深度均存在營(yíng)養(yǎng)成分的變異。所以,我們必須在不同取料時(shí)間段的每個(gè)取料截面取樣。目前,我們已做到定時(shí)取一次樣,如何在一個(gè)存在巨大差異的截面上取樣是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題。
“九點(diǎn)取樣法”是把窖截面分成上中下三個(gè)層面,在各層面左中右各取一個(gè)樣點(diǎn),然后將9個(gè)樣點(diǎn)的樣品混合成一個(gè)樣品。從原理上其屬于取樣學(xué)中的分層取樣法,但對(duì)于一個(gè)取樣截面存在巨大差異的情況下,其難以克服這種差異誤差。在一個(gè)取料面存在了上述三種變異,也就是說(shuō)這個(gè)取料面的變異為“局部控制”不一致,每一層都來(lái)源于不同車次,存在營(yíng)養(yǎng)成分的差異。所以,用“九點(diǎn)取樣法”無(wú)法代表這一截面的營(yíng)養(yǎng)成分真值。如果你用九點(diǎn)取樣法同時(shí)取3個(gè)樣品進(jìn)行化驗(yàn),會(huì)發(fā)現(xiàn)各樣品間化驗(yàn)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差會(huì)很大、平均值置信度很低和數(shù)據(jù)不可重復(fù),由此證明“九點(diǎn)隨機(jī)取樣法”不適合全株青貯玉米的采樣。
垂直取樣法是根據(jù)物料變異的特點(diǎn),從窖頂?shù)浇训子苗P車或其它取料機(jī)垂直刮下10cm厚的青貯料,人工翻勻,再用手隨機(jī)多點(diǎn)抓取青貯料混為一個(gè)樣品。同時(shí)共重復(fù)抽取3個(gè)平行樣品進(jìn)行檢測(cè),這一方法稱之為“垂直取樣法”。它可以代表分層壓窖過(guò)程中所有來(lái)源的原料,而且各來(lái)源的原料會(huì)按其占比的概率會(huì)被隨機(jī)抽中。該方法的第一步是做到局部控制一致性,通過(guò)垂直取料,再將其混勻,就可以將截面巨大的差異變?yōu)橄鄬?duì)一致性一堆青貯,保證了樣品營(yíng)養(yǎng)成分的相對(duì)一致性;第二步是隨機(jī)多點(diǎn)抓取樣品,混合為一個(gè)樣品,這樣滿足了隨機(jī)多點(diǎn)取樣的原則。通過(guò)隨機(jī)多點(diǎn)進(jìn)一步消除了取樣料堆的內(nèi)部差異所造成的誤差。第三步是同時(shí)重復(fù)抽取3個(gè)平行樣品檢測(cè),這又滿足了重復(fù)原則。所以,垂直取樣法符合了局部控制、多點(diǎn)隨機(jī)性和重復(fù)性三大原則,由此取得的數(shù)據(jù)重復(fù)性高,重復(fù)間標(biāo)準(zhǔn)差小,各項(xiàng)平均值置信度高。用垂直取樣方法取樣檢測(cè),通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)差驗(yàn)證測(cè)定結(jié)果的精確性,結(jié)果見(jiàn)表1和表2。由表1和表2可以看出,用垂直取樣法同時(shí)取3個(gè)重復(fù)樣品,其各項(xiàng)指標(biāo)的重復(fù)間差異很小,說(shuō)明用該方法取樣的數(shù)據(jù)可重復(fù),重復(fù)間標(biāo)準(zhǔn)差小,其平均值置信度很高。干物質(zhì)含量的標(biāo)準(zhǔn)差±0.25-0.35%,說(shuō)明用此法取1個(gè)樣品會(huì)與平均值有±0.25-0.35%的變異差;淀粉含量可能會(huì)有±0.43-1.36%的變異幅度;NDF也有±0.31-1.06%的變異幅度,發(fā)酵指標(biāo)變異幅度小,說(shuō)明必須要有3次重復(fù)才能較好消除重復(fù)間的誤差。
四、垂直取樣法操作規(guī)程
垂直取樣法的操作規(guī)程如下:
第一步:定時(shí)取樣。
青貯窖取料時(shí),每吃進(jìn)5米取樣一次。對(duì)于大牧場(chǎng)每天吃進(jìn)速度快,每天吃進(jìn)2米以上,可以3天抽樣一次。
第二步:取樣面的確定
根據(jù)窖面的顏色和原料的分層情況確定具有代表性的取樣區(qū)段(中間或某側(cè))。
第三步:垂直取樣。
在確定的取樣面區(qū)段,將窖底作業(yè)清理干凈,然后用鏟車或其它取料機(jī)從窖頂?shù)浇训状怪惫蜗?0cm厚的青貯料。最好在取料后取樣,這樣取得的樣品更新鮮,沒(méi)有二次發(fā)酵,有利于測(cè)定發(fā)酵指標(biāo)。
第四步:人工混勻。
將已取下來(lái)的青貯料用鍬人工翻勻二遍,然后平鋪成20cm厚的一層。
第五步:隨機(jī)多點(diǎn)取樣。
用手隨機(jī)多點(diǎn)抓取10個(gè)點(diǎn)的青貯,裝袋。抓取時(shí)要保證在各個(gè)部位都抓取,手不要抖動(dòng),10把料約為1公斤,混為一個(gè)樣品。同時(shí)重復(fù)抽取3個(gè)平行樣品。
第五步:寫好標(biāo)簽,排氣密封。
取樣后,馬上寫好標(biāo)簽。標(biāo)簽內(nèi)容包括樣品名稱、牧場(chǎng)名稱、窖編號(hào)、樣品編號(hào)(包括重復(fù)編號(hào))、取樣日期和取樣人。同時(shí)做好筆記備案。
放好標(biāo)簽后,緊壓樣品袋排氣,然后密封送實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。如果要送第三方實(shí)驗(yàn)室,須將樣品置于冰箱冷凍1-2天,然后用泡沫箱放入冰袋(瓶)快遞。
第六步:結(jié)果分析。
首先計(jì)算三個(gè)樣品的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差,驗(yàn)證取樣的準(zhǔn)確性。