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[doc] 最佳线性无偏预测估计种畜育种值(BLUP)可视化计算机程序

2017-12-09 8页 doc 23KB 116阅读

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[doc] 最佳线性无偏预测估计种畜育种值(BLUP)可视化计算机程序[doc] 最佳线性无偏预测估计种畜育种值(BLUP)可视化计算机程序 最佳线性无偏预测估计种畜育种值(BLUP) 可视化计算机程序 《农业网络信g)2008年第7期研究与开发 最佳线性无偏预测估计种畜育种值(BLUP) 可视化计算机程序 谢振宇t,谢镇玲z,蒋清洋s (1.沈阳市畜牧技术推广站,辽宁沈阳110032;2.沈阳市儿童医院,辽宁沈阳110032; 3.沈阳市牛羊繁育中心,辽宁沈阳110032) 摘要:应用VB6可视化编程软件,设计较先进的最佳线性无偏预测估计种畜育种值(BLuP法)程序,增强了软件...
[doc] 最佳线性无偏预测估计种畜育种值(BLUP)可视化计算机程序
[doc] 最佳线性无偏预测估计种畜育种值(BLUP)可视化计算机程序 最佳线性无偏预测估计种畜育种值(BLUP) 可视化计算机程序 《农业网络信g)2008年第7期研究与开发 最佳线性无偏预测估计种畜育种值(BLUP) 可视化计算机程序 谢振宇t,谢镇玲z,蒋清洋s (1.沈阳市畜牧技术推广站,辽宁沈阳110032;2.沈阳市儿童医院,辽宁沈阳110032; 3.沈阳市牛羊繁育中心,辽宁沈阳110032) 摘要:应用VB6可视化编程软件,较先进的最佳线性无偏预测估计种畜育种值(BLuP法)程序,增强了软件的功能, 使其更具易用性,广泛性. 关键词:最佳线性无偏预测;可视化程序;矩阵求解 中图分类号:S126文献标识码:B文章编码:1672—6251(2008)07—0029—03 Thevisualcomputerprogramonestimating thebreeder’Sbreedingvaluebybestlinearunbiasedprediction(BLUPmetho d) XIEZhen—yu,XIEZhen—ling,JIANGQing-yang (1.ShenyangExpansionStationintheAnimalHusbandryTechnique,Shenya ng110032,China;2.ShenyangChildren Hospital,Shenyang110032,China;3.ShenyangCenterontheCowandtheSheep,Shenyang110032,China) Abstract:ApplyingtheVB6visualprogrammingsoftware,theprogramonestimatingthebreeder’sbreedingvaluebymore advancedbestlinearunbiasedprediction(BLUPmethod)isdesigned,Strengtheningthefunctionofthesoftware,makingiteven beenusedeasily,universality. KeywordslBestlinearunbiasedprediction;Visualprogram;Seekingthesolutionbymatrix 过去种畜的后裔测定一般采用母女比较法,同期 比较法,同群比较法,同期同龄比较法(CC法)和 改良同期同龄比较法(MCC法)等.但是.这些方法 多少都受一些条件的限制,不满足条件便达不到预期 效果,误差较大.而最佳线性无偏预测BLUPfBest LinearUnbiasedPrediction)估计种畜育种值的方法是 美国人Henderson提出的推算种畜估计育种值的较好 方法.BLUP法可以通过对称矩阵求解的方式把不同 牧场的畜群效应,种畜的效应和机误误差剖分开来 使求得的种畜育种值准确性更高.所以.这是目前国 际上认为最为理想的测定种畜育种值方法.此法可以 用于乳牛,肉牛,猪和绵羊等育种实践中.目前, BLUP法已从单性状育种值估计发展为多性状育种值 估计.BLUP法根据不同的影响因素建立混合线性模 型.求解运算过程复杂,计算量大,笔者设计这款程 序的目的就源于此. 1软件功能 (1)采用Word对象处理技术,实现与Word文档 连接,并可自动进行Word表格的数据读取和写入操 作,取代了通常进行的数据输入操作.这个功能对普 通计算机操作者来说,更具易用性. (2)实现种畜,种畜合计,牧场数,牧场合计和 其它数据的自动计数和自动识别统计,无需人为设 定,省去了人工输入这些数字的麻烦.简化了操作过 程,可避免人为错误. (3)实现Word表格一个单元格多数据识别功能, 在种畜数较多的情况下,解决了Word页幅宽的局限 问题 (4)资料处理结束后,可将全部过程和分析结果 直接以文件的形式保存或打印存档,不必再做任何计 算和抄写处理. 2BLUP法的数学模型原理 收稿日期:2008—04—17 作者简介:谢振~(1954),男,高级畜牧师,研究方向:动物育种,饲料配方 与遗传参数,生物统计的计算机软件设计. 一 29— 《农业网络信g)2oo8年第7期研究与开发 BLUP法可以对种畜场环境差别引起的性能变化 进行校正,因此,有更高的准确性.该方法是个线性 方程.此法中,环境因子被假定成固定因子,如年 度,牧场,季节,合称场年季效应;而遗传因子,如 父亲,称作种畜效应.同时含有这两类不同因子的数 学模型.称作混合模型.用来计算种畜育种值的数学 模型都是兼有固定和随机效应的混合模型,一般应用 最小二乘法计算种畜育种值,其数学模型是: Y=XB+Ze 式中:Y一观察矢量;X一已知的固定因子;B一 未知的固定矢量;Z一已知的随机因子;一未知的随 机矢量;e一随机的非观察矢量,是正态分布的. 其操作式为 [][二::,y] 式中XX一畜群矩阵;ZZ一种畜矩阵;B和 一 要求解的畜群和种畜的列矩阵;XY和Zy一相应 畜群和种畜的记录. 3材料与方法 表1的数据是由种畜和畜群两个因素分类整理出 来的,是由4头种畜饲养在3个牧场中的后裔产乳量 ()记录数据得到的表型成绩,通过这些数据来推 断这4头种畜该性状的估计育种值. 在只有畜群和种畜两因素的情况下,可用下述统 计模型描述有关特征: yijk=~+hi+Sj+eijk yii一第i群J头种畜k个后裔个体的表型值(产 乳量)记录;一反映全畜群总平均数;hi一第i畜群 效应,Si—i种畜效应,e一第i群i种畜第k后裔的 剩余随机误差. 上述统计模型可改写成矩阵形式: y=xot+z[~+e 在这里.v一后裔表型值的n维向量,e一随机误 差的n维向量,x一已知畜群固定效应的n×P阶关联 矩阵.z一已知种畜随机效应的nxg阶关联矩阵,仪和 B一未知待求解的向量. 据此可用矩阵方程式写出:Wb=t W一系数矩阵,b一求解矩阵,t,总数矩阵. 其最小二乘方程组的数字系数矩阵会被该程序自 动列出,见表2(对称矩阵表). 表2对角线上的数值27-33,31.33,30-33和 28.33是由各种畜后裔数15,19,18和t16分别加上 由h计算的K值12.33得来.计算K值的如下: 表1某牧场奶牛产奶量资料(单位:kg) 《农业网络信~,)2008年第7期研究与开发 已知产乳量的h2=0.3,代入公式K=4/0.3—1— 12.33. 这是对种畜项进行遗传校正.后裔数越少,校正 后缩小程度越大. 另外.矩阵的前四个解还不是单值解,这是因为 方程1等于方程2与方程3和方程4之和,这四个方 程间还有关联,没有对参数U,Hi进行明确的定义, 可通过定义附加条件.在矩阵下面加入一行,并在该 行的畜群列上分别填入1即可解决这一问题,使各个 解的计算结果更加精确.这时就会在矩阵表的第7行 多计算出一个解b,这个解称作随机误差,其代表符 号为e,通常情况下这个值应等于零,因运算误差, 故接近于零. 4操作过程 (1)建立一个Word文档,按表1的形式将记录 数据填入表格.在表格后面的畜合计列和下面的畜群 合计行可空着,计算机会对填入的数据自动识别计 算,并将结果添入文档中. (2)建一个文件夹,将上述文档和该软件存入此 文件夹中,计算机就会自动连接该文档.无论该文件 夹放到硬盘的哪个位置,都不会出现”找不到文件” 的错误 (3)以”BLUP数据表”的名称保存上述Word文 档.在计算机请求输入文档名称时,可直接回车,不 用输入任何字符,计算机就会默认连接该文档.如果 该文档起了不同的名称,就要正确输入这个文档名 称,然后回车. (4)用鼠标点击该软件图标,出现该软件窗体, 点击”运行”按钮,程序开始运行. 5计算结果 计算机会把处理数据所设计的对称矩阵表写入该 文档中,供数据处理人员参考和分析.最后,把计算 结果填写到后面,下面是写入Word文档计算结果全 部内容: 输出结果: ?总平均水平:u=4928.90777605622; ?牧场畜群水平: H=4749.28838842,H2=4535.70721774,H3= 4819.91403784; ?随机误差:e=681.813686427444; ?种畜估计传递力ETA: S=一13.15583176,S2=,61.39097631,S3= 40.89845495,$4=33.64835944; ?种畜实际度量单位的估计育种值: I】=4902.5961125,I2=4806.1258234,I3= 5010.704686,I4=4996.204495; 比较结果为:I3>I,>Il>I2. 6输出结果说明 第一条是所有种畜在所有牧场的后裔总的生产性 能平均水平,符号为U. 第二条是各个牧场畜群分别的生产性能平均水 平,由解方程得出的各牧场效应Hi加上U计算而来. 第三条是随机误差,在前面已叙述. 第四条的Si各值是各种畜的效应值.称为种畜的 估计传递力ETA(EstimateTransmittingAbility),因为 是使用后裔成绩记录推算的,估计传递力效应值ETA 相当于预期差值PD. 参考文献 【1】于渭江.乳用种公牛选择中的最优线性无偏估计法【JJ.中国奶 牛,1984,(1). 【2】王占川.应用BLUP法估算育种值建立奶牛改良体系【JJ.中国 草食动物,2006,(5). 【2】李勇平.VisualBasic6.0案例教程【M.北京:北京希望电子出版 社.2001.1—381. 【3】V.K工作室.Excel2000VBA入门【M】.北京:科学出版社, 2o01-3—20.343,361. 一 31—
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