植物保护统计抽样调查

出处：按学科分类—农业科学中国农业出版社《植物保护统计手册》第75页（7649字）

一、植物保护统计抽样调查的特点

植物保护统计抽样调查(简称抽样调查)同其他抽样法一样，属于一种非全面统计调查方法。与其他非全面统计调查方法相比较，又有如下五个方面的显着特点：

(一)遵循随机原则从总体中抽取部分单位遵循随机原则从总体中抽取部分单位是抽样调查的显着特点，也是与其他非全面统计调查的显着区别。所谓随机原则，是指在总体中的每一个单位被抽取的机会是均等的，抽中与否不是由人的意志来决定，而是由机率来决定。只有遵循随机原则，才能使从总体中抽到的部分单位构成的样本总体与全及总体有近似的结构，同时，才能根据概率的原理控制误差范围，从而保证样本对总体的代表性和推断结果的可靠性。反之，违背了随机原则，抽样结果的可靠性将无从把握，更重要的是失去了抽样法应有的科学性。这是第一个显着特点。

(二)以样本指标推断总体指标植物保护统计抽样调查，不仅具有与其他非抽样调查共有的节省人力和物力和提高时效的特点，而且还独有以样本指标推断总体指标，即从数量上推算总体的特点，同时具有较高的科学价值。若没有对总体数量特征的推断，抽样调查就失去了存在的价值。这是第二个显着特点。

(三)抽取样本单位数的足够性农业生产状况及同一作物多种病虫的自然分布、发生为害及其受生态环境的影响是错综复杂的，会导致被调查的某病某虫的每个单位特征数值可能偏大或偏小。必须严格按照有关要求及计算方法，确定足够的抽样单位数。不然，抽取数目过多，将会造成不必要的人力、物力浪费；抽样数目过少，将会影响抽样代表性和抽样质量。这是第三个显着特点。

(四)制定抽样方案，事先预算和控制抽样推断所引起的抽样误差抽样的目的在于推断总体，那么在进行一系列的抽样及计算过程中，抽样误差是不可避免的，而且这些误差可以在制定抽样调查方案时预先计算并加以控制。因为抽样法是以概率论为理论依据的，能够控制抽样误差的范围，并能使其缩小到最低限度，也是抽样推断结果可靠性的主要保证。这是第四个显着特点。

(五)多种抽样法配合使用，提高推断结果的可靠程度一种抽样方法并非十全十美的，既有优点也有缺点。根据调查的目的和要求，以一种抽样法为主，适当地与另外一种抽样法配合使用(具体方法见本章第一节)，充分发挥各种调查方法的优点，相互补充，提高推断总体的质量，收到更显着的效果。这是第五个显着特点。

二、植物保护统计抽样调查方法

抽样调查方案是根据样本应该是客观地抽选，不包含任何主观意识的选择和样本应该具有代表性的两个基本原理而制定的。根据抽选观察单位方法的不同，可将抽样方法归纳为三大类，也就是前面所述的抽样组织形式。一是随机抽样，二是机械抽样，三是典型抽样。随机抽样可分为纯随机抽样、类型抽样、整群抽样、两级抽样或多级抽样、双重抽样等五种。机械抽样可分随机和非随机两种。目前植物保护统计中常用的对角线、棋盘式、分行式以及“Z”形式等田间调查均属于非随机的机械抽样。这些方法不能直接计算抽样误差，但在实际调查工作中往往按随机原则，并混合使用了多种抽样法，从而变为随机的机械抽样，上述问题就得到了解决。典型抽样方法，只有从很大容量的总体中抽取较少量的抽样单位时才能采用。

值得注意的是，在抽样方案设计时要全面考虑以下有关问题以及抽样调查的实际应用。

(一)调查方法的几个问题

1．几种抽样调查方法之间的关系及其主要来源在选择抽样方法时，不仅要根据调查研究的目的和要求，还要结合病虫发生规律、发生特点、自然分布等方面来决定。如果能够根据抽样原理及全面考虑经济因素、总体编号的难易等因素，也可以作出决定。例如，若希望有抽样误差的计算，从而可以估计置信范围(典型抽样不宜采用，除特殊情况外)。至于植物保护统计的几种抽样方法的优点，已在本章第一节阐述了。在此仅进一步分析它们之间的关系及其主要变异来源，以利尽量缩小或基本消除变异来源，提高准确度。如对类型抽样、整群抽样和随机的机械抽样均看作为进行两级抽样步骤的抽样方法，换句话说，都是两级抽样的一些特例。它们之间的关系以及每种抽样方法所消除的主要变异来源列于表3－5。

表3－5 四种抽样方法的性质及所消除的主要变异来源表

从表3－5可以看出，类型抽样是看作初级和次级两级抽样，其初级单位的抽样成数为1，即全部抽样；而次级单位的抽样成数小于1，即抽取部分单位。整群抽样则在总体的所有单位群中随机抽取部分单位的群，所以初级单位的成数小于1，但在抽选出的群内(次级单位)的全部单位都调查，故次级单位的抽样成数为1。两级抽样法的初级或次级单位，都是抽取部分单位，所以其抽样成数小于1。一个机械抽样则可看作从总体内分为p个群中的一个随机样本，但在抽出的群内单位是全部调查，抽样成数为1。

从精确度方面看，无论是类型抽样、整群抽样、两级抽样或随机的机械抽样等，若与纯随机抽样法相比较，其精确度表现有增加的趋势。其原因乃在于实施了以下两个原则：其一是整个抽样方案中使初级单位数目与次级单位的数目分配得很适当，最大限度地消除掉变异来源；其二是对抽样初级单位与次级单位的经费作了比较，从而决定多抽较为低廉的单位，这样可以在一定时间及经费限度内获得一个容量最大的样本。例如，机械抽样总体分群，按这种方法分群，使得变异来源绝大部分分布于群内次级单位间，因之通过在一个群或几个群的单位全部调查，则这一变异可以消除，从而提高了估计值的精确度。另一方面，类型抽样则适用于主要变异来源绝大部分分布于群间(指区层间)，通过所有区层全部调查，消除了这部分变异，精确度就得到了提高。这样，机械抽样和类型抽样方法比之纯随机抽样是通过实施了其一原则而增加精确度的。整群抽样和两级抽样则通过其二原则而提高精确度。例如，整群抽样在扩大单位面积中多次抽次级单位，从而增加其样本容量，这样就可以补偿其余少数初级单位(指单位群)预期遗失的精确度。这两个原则在类型抽样和两级抽样中则均用以确定初级单位与次级单位数目的最优配置，即在变异最大的区层内抽取最多单位，同时在抽样费用最低廉的区层内抽取的单位也多些。

2．抽样成数或样本容量及抽样单位大小的合理分配问题确定抽样成数和样本容量已在上一节叙述过。抽样成数的大小以及抽样容量的多少，关系到抽样精确度的高低和经费的多少问题。因此，一个优良的抽样方案，必须考虑到精确度和经费两个因素而解出一个最优配置办法。在类型抽样与两级抽样中，除要求确定最适的抽样数目外，还要根据初级单位与次级单位的变异度和抽样成本确定初级单位和次级单位数目的合理分配，即比值问题。在双重抽样中，又必须根据精确度与抽样成数解出最适的小样本单位(n)数目与较大样本单位(m)数目的合理分配。

抽样调查中，除了必须确定的样本容量外，同时还要确定抽样单位大小问题。在一定总体面积内，样本容量与单位大小成反比例的。例如，调查336m²小地老虎幼虫数，若抽样单位为1m²，则总体有336个单位；若2m²，则总体有168个单位。在抽样过程中，若抽出30个1m²单位，抽样比值为30／336=15／168；若抽出15个2m²单位，虽然其比值仍为15／168，但单位大了，则抽出单位数减少。所以必须找出两者的最适分配。据以往资料，抽样单位面积不能过大，过大则调查单位数目可以少些，但总调查面积增加了，从而加大了工作量。这说明了样本容量的确定应该和单位的大小同时考虑。

3．抽样单位的形式问题抽样单位的形式是指用什么方式抽取这些单位以及这些单位的大小等等问题。这些问题在抽样方案中均应事先规定了抽样单位。抽样单位的形式一般随作物特点、种植规格以及有关病虫分布特点等而异。最常用的有如下3种：(1)面积法或笼罩法，取1m²面积作为抽样单位。如对秧田稻飞虱调查，以网拖的调查方式，每块秧田查100m²；以笼罩法的形式，每点1m²，每块田2m²。(2)行列法，以几行或行内一定长度作为抽样单位。例如，稻纹枯病的病情调查，每块田平行取样10个点，以每10丛禾的病丛率为一调查单位。(3)株穴法，连续抽取几株、几穴作为抽样单位。凡穴播和大株作物以采用此法为简便。水稻病虫以抽取若干丛，玉米病虫以抽取若干株等作为抽样单位。

4．抽样调查与系统调查的关系我国基层专业测报站的病虫调查，以往分为大田普查和系统调查两种。近年来，将大田普查提高到植物保护专业统计县级抽样调查。系统调查主要是为发布发生期预报和研究病虫自然消长规律提供数据依据的。系统调查是定量的，其调查方法按全国统一规定执行，系统调查主要在重点(区域性)测报站的观测区内进行。系统观测对象由国家或各省、市指定；对于一般测报站则不强求进行系统观测，如有必要可由当地自行决定系统观测对象。抽样将由点到面，逐步要求所有基层(县)专业测报站都要执行，这是病虫情况调查的主体工作，也是为植物保护专业统计的主要统计指标提供数据依据。抽样调查一般分为防治前和防治后调查两种。于防治前进行主要是为分类指导防治以及植物保护统计服务的。通过抽样调查可以确定某病某虫发生和需要防治面积(含各类型田所占的比例)、发生程度(含总体)、重点防治的区域和类型田，以及估算自然损失量。抽样调查以定性为主，于防治后进行，可以确定防治面积、为害程度，计算挽回损失量、实际损失量和总体防治效果。同时，可以参考系统观测的数据和测报专业人员的经验进行合理的校正。

5．大田巡视目测法在抽样调查中的应用大田巡视目测法是目前我国各省、市、自治区推广病虫情况抽样调查的主要方法。对于病虫发生量(或害虫残留量)与植株外部受害状明显相关的均可采用这种方法进行调查。抽样调查对定量的要求是不严格的，只需定到级别即可，而大田巡视目测法一般都可以满足这一要求。在进行目测巡视之前，调查人员都应实地下田取样调查，统一目测评判标准。一般有多年系统调查实践的人都能较好掌握评判标准的。

对于不便采用巡视目测的调查项目，则可采用田间随机抽样实查，或两者结合运用。

在进行大田巡视目测时，可针对某一病虫，但条件允许时，应在同一样点田中同时目测多种病虫的发生、为害状况，积累资料，为统计同一作物多种病虫发生为害综合损失率之用。所以说，大田巡视目测法是一种简便易行、效率较高，并能获得相对准确，覆盖面广的统计数据的田间调查方法。

(二)抽样调查方法的运用抽样调查方法的运用，从抽样范围来分，可分为小范围和区域性两种。

小范围，是指测定一块田或某类型田的某一病、虫、草、鼠的发生量和发生(为害)程度或试验性质的抽样调查，这一类将采用何种抽样方法，亦要根据调查的目的和要求以及被调查病虫的性质而定，对其所采取的抽样步骤和计算方法按本章第一节所述的6种抽样形式进行。

区域性，是指县、地区、省(自治区、直辖市)三级范围而言。对于这样大范围所进行的农作物病虫发生为害程度等的抽样统计及定性评估的难度比小范围的大。这主要是由于范围广，地理环境、耕作制度、栽培水平的差异性所引起的。所以，我国于1987年底制定了植保专业统计指标和统计方法。经过多年实践，全国推广了“植物保护专业统计县级抽样调查试行办法”。该实施方案如下：

1．调查力量的组织由县植物保护站站长负责，县植物保护统计员、测报员、样点乡植物保护员、部分样点村农技员参加，成立植物保护统计抽样调查组。具体调查工作，以样点乡农技站为主，样点村农技员参加，县级植物保护站统计员、测报员和有关人员指导和重点参加。

2．调查内容抽样调查要突出重点。重点抓好当地粮、棉等主要农作物主要病、虫、草、鼠(包括主要的检疫病虫害)的发生面积、防治面积、发生程度、为害程度、产量损失以及农户农药使用量、库存量及经济效益等项目的抽样调查工作。在总结经验的基础上，逐步开展其他统计项目的抽样调查工作。

3．病虫情况抽样调查 ①制定主要病、虫、草、鼠发生程度分级标准及一般为害损失率；以省、市、自治区为单位制定发生(为害)程度分级标准，规定按五级，即轻、中偏轻、中等、中偏重、大发生，各级发生(为害)程度分级标准的病虫密度或为害率指标及该指标的面积占适生面积比例的标准，全国统一规定了发生为害程度分级的病虫，用全国统一标准。同时，以省为单位，规定不同发生程度在不防治情况下一般的自然损失率。日后将逐步至少以病虫发生的大区域为基础，制定每大区域的统一标准。②抽样点的确定。要重点考虑在本县的代表性，根据常年病虫发生情况及主要影响因子不同，将全县划分为若干不同类型的抽样调查区，以每个调查区选定20%有代表性的乡为样点乡，但在各调查区的面积比例相差太大的或病虫发生差异极显着的情况下，要以各调查区所占面积比例为主，选定样点乡数。被抽中的样点乡，要相对固定多年不变。例如，某县有20个乡，分北、中、南稻作区，各稻作区有乡数、面积比例等情况详见表3－6，按每调查区选定20%的乡为样点乡，计算结果定为4个乡。因此，样点乡的分布，按北、中、南稻作区依次为1．2个、1．6个、1．2个(即1个、2个、1个)。而按稻作区面积比例选定的乡依次为0．8个、1．2个、2个(即1个、1个、2个)。显然，同一抽样乡数按稻作区面积比例确定样点乡较按各稻作区的20%乡确定样点乡的分布要均匀得多。因为南部和北部两个调查区都有6个乡，但面积却不一样，南部占50%，而北部仅占30%，南部由原来算出的1个乡上升到2个乡，分布更加均匀了。③抽样田块的确定。首先根据上述抽样数目的要求和计算公式，计算全县抽样田块数，其次按各样点乡的面积比例分配样点乡的抽样田块数；或按照抽样调查的代表面积占乡样点种植面积2%－5%的原则确定，每样点乡的调查田块数，要根据每样点乡病虫发生特点选定若干片，每片随机抽样调查与病虫发生差异有关的不同类型田(如早、中、迟熟，早、中、晚播田或长势一、二、三类田等)各若干块。各类型田调查田块的比例，最好与各类型田面积比例一致。④调查时间。在病虫防治适期，于大田防治之前，调查估测病虫害的发生面积、发生程度和自然损失率，以及防治前显现症状的病害的发生面积。大面积防治以后，在病虫为害稳定期，调查防治效果，估测病虫为害的实际损失(包括应治而未治所造成的损失)；并根据病害稳定期不同类型田经防治和未防治田病害调查，估测防治前症状不明显的病害的发生面积和发生程度。⑤调查方法。可用目测分级法，根据病虫的田间分布型，一块田查看有代表性的3－5点，目测确定该田块当时主要病虫的发生(为害)密度，对照事先设计的表(表3－7)中各级别发生(为害)程度等级的区间值，确定发生(为害)程度，并记录于表中。经整理后又记录于表3－8中。没有目测分级经验的调查人员，先用目测与实查的对比方法，积累目测经验。⑥调查结果的统计分析。根据调查结果，分病虫统计各样点乡及全县各类型田各发生程度等级的田块数及其比例，以各发生程度的田块比例反映各发生程度的面积比例，并填于表3－8和表3－9。对防治前症状不明显，只在防治后发生稳定期调查一次的病害，要将防治与未防治分别统计。对发生面积的估测，发生程度的确定，为害损失量估测的统计方法本书另作介绍。

表3－6 ××县××作物病虫的两种确定样点乡方法对比表