GenStat

GenStat历史悠久，20世纪60年代由英国洛桑试验站的科学家们研发，不断更新完善的产品功能使其始终活跃于生物统计学技术的最前沿^[1] 。GenStat的升级更新都紧紧围绕农业科学家的科研需求，包括方差分析、试验设计、大量的多变量分析技术及线性混合模型分析。软件广泛应用于植物学、生态学、资源环境学、土壤学、种子科学、林学、动物科学等数十个生命科学领域相关专业^[2] 。

软件名称：GenStat

开发商：英国洛桑试验站、VSN国际有限公司（VSNi）

软件平台：Windows

软件版本：18th

更新时间：2015.12

软件语言：英文

软件大小：166MB

软件授权：北京维斯恩思软件有限责任公司（VSNC）^[3]

产生背景

GenStat历史悠久，20世纪60年代由英国洛桑试验站的科学家们为了自身科研的需要，研发了第一版GenStat软件包^[4] ，软件的产生就紧紧贴近生命科学领域，随着生命科学的发展，GenStat也在不断的增加各种最新的模型。

发展历程

1970年GenStat软件交于NAG(NumericalAlgorithmsGroup)公司进行商业化运作，NAG公司是专门提供统计和计算子程序库的商业公司。为了更好的服务于生命科学领域，NAG公司和英国洛桑试验站组建了VSN国际有限公司（VSNi）专门负责GenStat的研发和商业化运作。VSNi公司于2012年成立了北京维斯恩思软件有限责任公司（VSNC），全面负责VSNi产品和服务在中国以及亚洲市场的业务^[3] 。

主要功能试验设计

GenStat的试验设计功能，能设计各种试验，比如随机区组设计、单因素、多因素随机区组、裂区设计、再裂区试验、拉丁方设计、格子试验、行列设计、不完全随机区组、不可分解增广设计、Alpha格子试验设计、后区组（post-blocking）等试验设计^[2] 。

方差分析

GenStat软件方差分析中包括平衡方差分析和不平衡方差分析，平衡方差分析模块和试验设计是一一对应的，比如试验设计为二因素随机区组试验设计，在方差分析中也有二因素随机区组这个模块，分析更加方便。不平衡方差分析，可以更优的处理缺失值，得到理想的结果^[6] 。

基于REML的混合线性模型

GenStat软件基于Reml的混合线性模型能更优的处理缺失值和不平衡数据，而且能很自由的定义固定效应和随机效应，计算出固定效应的BLUE（最佳线性无偏估计）和随机效应的BLUP（最佳线性无偏预测）值，在动植物科学中应用十分广泛^[7] 。

回归分析

GenStat软件能提供线性回归、多元线性回归、逐步回归和所有子集回归、分组数据回归、曲线和多项式回归、广义线性回归^[7] 等，更重要的是它可以手动输入需要拟合的方程，得到理想的结果，深受广大科研人员的喜爱。

多元分析

GenStat软件提供各种多元分析的方法，包括主成分分析（Principal components analysis）、典型变量分析（Canonical variates analysis）、主坐标分析（Principal coordinates analysis）、多维尺度分析（Multidimensional scaling）、分层聚类分析（Hierarchical cluster analysis）、不分层聚类分析（Non-hierarchical cluster analysis）、多元分析（Multivariate analysis of variance）、回归树（Regression trees）、冗余分析（Redundancy analysis）、典型对应分析（canonical correspondence analysis）等。

遗传参数评估

GenStat提供各种模型来评价遗传参数，比如父本模型（Sire　model）、母本性状模型（Maternal　model），公共环境模型（Common　environment　model）、动物模型（Animal　model）、全同胞模型（full－sib　model）、半同胞模型（half-sib　model）、完全双列杂交、不完全双列杂交等模型，可以增加系谱信息计算育种值、配合力、遗传力等遗传参数。

品种稳定性模型

GenStat软件提供各种模型来评价基因（品种）与环境互作，包括Finlay-Wilkinson模型、AMMI模型、GGE　biplot模型、稳定性系数评价等模型。

QTL与环境互作

单性状单环境QTL定位

多性状单环境QTL定位（可以研究性状之间的QTL互作）

单性状多环境QTL定位（可以研究QTL与环境互作）

单性状单环境和多环境的关联分析（多地点关联分析）^[8]

时间序列分析

GenStat软件提供时间序列的分析，他们可通过绘制图形和打印自相关来研究数据，然后拟合自回归整合移动平均模型^[5] 。

六西格玛

GenStat软件提供了广泛功能支持用于提高质量的六西格玛方法，包括控制图、帕累托图和能力统计，构建各种统计常用的设计向导^[2] 。

调查数据

GenStat软件菜单中的调查分析项提供了多个对调查分析非常有用的菜单，能提供简单频率表、平均值、总计、最大值、最小值、方差和分位数表，可以生成对话框分析分层调查结果^[2] 。

地质统计学

GenStat在“空间分析”的菜单下提供了地统计学常用的分析，可以分析二维分布数据的地质统计学，提供Kriging模型，可以分析规则格子和不规则格子等^[6] 。

生存分析

GenStat软件在“生存分析”菜单下提供了生存分析常用的分析方法，包括Log－rank　test、Wilcoxon　Test等的非参数检验，COX模型等的半参数模型，指数分布、威布尔分布、对数正态回归分析、对数Logistic回归分析等的参数模型回归分析^[6] 。

重复测量

GenStat软件提供了自定义功能来绘制观测值（或摘要信息）与时间的图形、方差重复测量分析，以及基于前依赖结构或广义估计方程的分析^[6] 。

生物芯片数据分析

GenStat软件提供生物芯片常用的分析方法^[1] 。

版本更新

GenStat有VSNi国际公司接受之后，以每年一次的速度更新，不断增加新的模块，现在已经更新到第18版^[1] 。

影响与评价

GenStat的操作结合了编程语言的灵活性和菜单操作的简单性，使得非统计学家也可与熟练进行复杂而专业的统计分析。

GenStat的REML技术能够分析大型的试验数据，并且以更优化的方法处理缺失值^[2] 。GenStat能够估计到数据的多样化和复杂性，以往需要几个小时才能完成的分析，使用GenStat可能只需要几秒钟，大大节省了运算时间。

如何学习

GenStat是一个界面操作十分友好的软件，北京维斯恩思软件有限责任公司网站上提供了大量的学习视频，包括各种类型的试验设计和数据分析，各类网站如小木虫、科学网、新浪博客等也有相关的文档和资料。^[8]

参考资料

• 1．  Roger Payne，Darren Murray，Simon Harding，David Baird ．Introduction to GenStat for Windows(18th Edition) ．英国：VSN International, 2 Amberside, Wood Lane, Hemel Hempstead, Hertfordshire HP2 4TP, UK ，2015.12 ．

• 2．  R.W.Payne,D.B.Baird等 郑可锋，张洁，祝丽莉等翻译 ．GenStat 统计方法与数据分析 ．中国 ：中国农业科学技术出版社，2010.04 ．

• 3．  GenStat ．VSNC [引用日期2016-01-9] ．

• 4．  Wiki GenStat ．Wiki [引用日期2016-01-7] ．

• 5．  Additive genetic variance for stem strength in field pea (Pisum sativum)[J]. Australian Journal of Agricultural Research ．Reach Gate ． 2008 [引用日期2016-01-7] ．

• 6．  Roger Payne，Darren Murray，郑可锋，张浩翻译 ．GenStat软件统计用户手册 ．中国 ：中国农业科学技术出版社 ，2010.04 ．

• 7．  Prediction of stem volume, biomass and carbon using age for Eucalyptus grandis in Nuwara Eliya and Badulla districts ．Proceedings of International Forestry & Environment Symposium, ．2014 [引用日期2016-01-7] ．

• 8．  教程 ．vsnc [引用日期2016-01-9] ．

如果您有任何问题，欢迎关注我的公众号，交流学习。