Comparison of non-linear models to describe growth of Iranian Guilan sheep

Navid Ghavi Hossein-Zadeh, Mohammad Golshani

Abstract


Summary

Background: non-linear mathematical models, empirically developed by plotting body weight against age, are used to describe the growth curve in different animals. Objective: to describe the growth  attern in Guilan sheep using non-linear models. Methods: six non-linear mathematical equations (Brody, negative exponential, Logistic, Gompertz, von Bertalanffy and Richards) were used to describe the growth curves in Guilan sheep. The Agricultural Organization of Guilan province (Rasht, Iran) provided the dataset used in this study. The dataset included 42,257 weight records of lambs from birth to 240 days of age during years 1994 to 2014. Each model was separately fitted to body weight records of all lambs, males and females, using the NLIN and MODEL procedures of SAS. The models were tested for goodness of fit using adjusted coefficient of determination, root means square error (RMSE), Durbin-Watson statistic, akaike's information criterion (AIC) and bayesian information criterion (BIC). Results: the Richards model provided the best fit to the growth curve in females and all lambs, with the lowest RMSE, AIC, and BIC values compared to the other models. The Brody model provided the best fit of growth in male lambs due to the lower values of AIC and BIC compared to the other models. The negative exponential model provided the worst fit of growth for males, females and all lambs. Conclusion: the evaluation of the growth equations used in this study indicates the potential of non-linear functions for fitting body weight records of Guilan sheep.

Keywords: body weight, fat-tailed sheep, growth function, growth pattern.

 

Resumen

Antecedentes: los modelos matemáticos no lineales desarrollados empíricamente mediante la comparación del peso corporal contra la edad se han usado para describir la curva de crecimiento en diferentes animales. Objetivo: describir el patrón de crecimiento en ovejas Guilan usando modelos no lineales. Métodos: seis ecuaciones matemáticas no lineales (Brody, Exponencial negativo, Logístico, Gompertz, von Bertalanffy y Richards) se utilizaron para describir las curvas de crecimiento en ovejas Guilan. El conjunto de datos utilizados en este estudio se obtuvo de la Organización para la Agricultura de la provincia Guilan (Rasht, Irán), y comprendió 42,257 registros de peso de corderos, recogidos desde el nacimiento hasta los 240 días de edad durante los años 1994 a 2014. Cada modelo fue ajustado por separado a los registros de peso corporal de todos los corderos, machos y hembras, utilizando los procedimientos NLIN y MODEL de SAS. Los modelos fueron probados para la bondad del ajuste mediante el coeficiente de determinación ajustado, la raíz cuadrada del error cuadrático medio (RMSE), el estadístico de Durbin-Watson, el criterio de información de akaike (AIC) y el criterio de información bayesiano (BIC). Resultados: el modelo de Richards proporcionó el mejor ajuste de la curva de crecimiento en las hembras y todos los corderos debido a los valores más bajos de RMSE, AIC y BIC con respecto a los otros modelos. El modelo Brody proporcionó el mejor ajuste de la curva de crecimiento de los corderos machos debido a los valores más bajos de AIC y BIC con respecto a los otros modelos. El modelo Exponencial negativo porporcionó el peor ajuste de la curva de crecimiento para machos, hembras y todos los corderos. Conclusión: la evaluación de diferentes ecuaciones de crecimiento utilizadas en este estudio indica el potencial de las funciones no lineales para el ajuste de los registros de peso corporal en ovejas de raza Guilan.

Palabras clave: función de crecimiento, ovejas de cola gorda, patrón de crecimiento, peso corporal.

 

Resumo

Antecedentes: os modelos matemáticos não lineares desenvolvidos empiricamente através da representação gráfica do peso corporal com a idade têm sido adequados para descrever a curva de crescimento em diferentes animais. Objetivo: o objetivo deste estudo foi descrever o padrão de crescimento em ovinos Guilan usando modelos não lineares. Métodos: seis equações matemáticas não lineares (Brody, Negativo exponencial, Logístico, Gompertz, von Bertalanffy e Richards) foram utilizadas para descrever as curvas de crescimento em ovelhas Guilan. O conjunto de dados utilizado neste estudo foi obtido a partir da Organização Agrícola da província de Guilan (Rasht, Irã) e composta 42.257 registros de peso de cordeiros que foram recolhidos desde o nascimento até 240 dias de idade, durante 1994 a 2014. Cada modelo foi ajustado separadamente para os registros de peso corporal de todos os cordeiros, machos e fêmeas, utilizando os procedimentos NLIN e modelo em SAS. Os modelos foram testados para a qualidade do ajuste por meio do coeficiente de determinação ajustado, a raiz quadrada de erro quadrático médio (RMSE), o estatístico Durbin-Watson estatística, o criterio de informação de Akaike (AIC) e critério de informação Bayesiano (BIC). Resultados: o modelo de Richards providencia o melhor ajuste da curva de crescimento nas fêmeas e todos os cordeiros, devido aos menores valores de RMSE, AIC e BIC do que outros modelos. O modelo Brody da o melhor ajuste da curva de crescimento em cordeiros devido aos menores valores de AIC e BIC do que outros modelos. O modelo exponencial negativo oferece o pior ajuste de curva de crescimento para machos, fêmeas e todos os cordeiros. Conclusão: avaliação diferentes equações de crescimento utilizados neste estudo indicaram o potencial das funções não lineares para a montagem de registos de peso corporal de Guilan.

Palavra chave: função crescimento, ovinos de cauda gorda, padrão de crescimento, peso corporal.


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Abstract : 1104 PDF : 534 HTML : 2881

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