生物统计学第四版--教学大纲

1、生物统计学生物统计学 教学大纲教学大纲 主讲教师：陈彦云主讲教师：陈彦云 联系电话：联系电话课程简介课程简介 生物统计学是运用数理统计的原理和方法来分析和解释 生物界各种现象和试验调查资料的一门学科，是生物学各专业 的专业基础课。 本门课程是在学生已学习了高等数学课程 和植物学、动物学、生理学、遗传学等生物 学各学科的基础知识的基础上开设本门课程。 本课程系统地介绍了生物统计学的基本原理和方法，在简 要叙述了生物统计学的概念、产生、发展和作用、生物学研究 中试验资料的整理、特征数的计算、概率和概率分布、抽样分 布基础上，着重介绍了平均数和频率的假设检验、 X 2 检验

2、、 方差分析、直线回归与相关分析、可直线化的非线性回归分析、 协方差分析、试验设计的原理和常用试验设计及其统计分析、 多元回归与相关分析和多项式回归分析，同时简要介绍聚类分 析、判别分析、主成分分析等多元分析。 本课程的主要目的是培养学生具有生物学试验设计的能力 和对试验资料进行统计分析处理的能力。 一、教学环节和教学方法一、教学环节和教学方法 1 教学环节 本门课程为生物学的专业基础课 , 在第七学期 进行。学生已学习了高等数学课程和植物 学、动物学、生理学、遗传学等 生物学各学科的基础知识，在此基础上开设本门 课程。主要教学形式为课堂讲授，主要教学环节 包括课堂讲授、辅导答疑、课外作业、习

3、题讲解 等。 2 教学方法 以课堂讲授为主，研制电子教案和多媒体幻灯 片以及 CAI 课件，在教学方法和手段上采用现代 教育技术。 二、二、课程的性质和任务课程的性质和任务 生物统计学是运用数理统计的原理和方法来 分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门 学科，是生物学各专业的专业基础课。随着生物学 的不断发展，对生物体的研究和观察已不再局限于 定性的描述，而是需要从大量调查和测定数据中， 应用统计学方法，分析和解释其数量上的变化，以 正确制定试验计划，科学地对试验结果进行分析， 从而作出符合科学实际的推断。生物统计学不 仅提供如何正确地设计科学试验和收集数据的方法， 而且也提供如何正确地

4、整理、分析数据，得出客观、 科学的结论的方法。 其主要目的是培养学生具有生 物学试验设计的能力和对试验资料进行统计分析处 理的能力。 主要任务是： 1 、培养学生掌握正确收集、整理试验资料的方法。 2 、培养学生掌握数据资料的基本统计分析方法。 3 、培养学生掌握生物统计基本理论、基本技术和 常用方法。 4 、培养学生掌握常用的生物学试验设计方法并能 对试验资料进行正确的统计分析。 5 、培养学生掌握必要的计算技术，包括现行统计 软件的使用方法。 三三、本课程内容的基本要求本课程内容的基本要求 总体要求：熟练掌握所介绍的几种基本的生物统计方法； 熟练掌握资料的统计分析；熟练掌握所介绍的几种基本

5、的 试验设计方法，能独立、正确进行试验设计。 各部分要求： 1 基础知识 (1) 掌握生物统计的特点、基本概念； (2) 掌握各类资料的整理方法； (3) 掌握反映资料集中性和离中性的三个基本统计量平均数、标 准差和变异系数的概念、性质及计算； (4) 掌握概率的定义和小概率事件实际不可能性原理； (5) 掌握正态分布、二项分布及泊松分布的特点及概率计算； (6) 理解样本平均数的抽样分布和 t 分布。 2 统计分析方法 统计分析最重要的内容是差异显著性检验， 要求熟练掌握以下几种基本的生物统计方法： (1) u 检验和 t 检验：主要用于检验样本平均数 （百分数、频数）与总体平均数（百分数、

6、频数） 或者两个处理平均数（百分数、频数）差异是否 显著； (2) 方差分析：主要用于检验多个处理平均数间差 异是否显著； (3)2检验：主要用于由质量性状得来的次数资料 的显著性检验； 以上三种显著性检验的方法讨论的参数检验 都要求总体服从一定的分布。 (4) 参非数检验法：当样本观测值的总体分布类型未知或 知之甚少，无法肯定其性质，特别是观测值明显偏离正态 分布，不具备参数检验的应用条件时应使用非参数检验法， 包括符号检验、秩和检验和等级相关分析； (5) 直线回归与相关分析：统计分析的另一个重要内容是 对试验指标的关系进行研究，或者研究它们之间的联系性 质和程度，或者寻求它们之间的联系形

7、式，即进行相关分 析与回归分析。 3 试验设计方法 (1) 了解试验设计的基本概念、任务、特点与要求，掌握 试验设计基本原则； (2) 掌握完全随机试验设计、裂区试验设计、拉丁方试验 设计的概念、方法、特点及结果的统计分析； (3) 了解正交设计的原理与方法。 四、本课程的教学环节与教学方法四、本课程的教学环节与教学方法 1. 讲授：本课程以课堂讲授为主，对课程中的基 本概念、基本原理和方法，通过多媒体教学的方 式，认真讲授，让学生真正掌握。 2. 自学：对于课程中不属于基本原理、基本方法 和基本概念范畴，通过老师的引导，鼓励学生自 学，达到举一反三、触类旁通的效果。 3. 习题及作业：由于本

8、门课程重点在于基本原理 和方法的应用，因此在每种统计分析和试验设计 方法讲授以后，都要布置相应类型的习题让学生 练习，以加深和巩固课堂讲授的内容。 4. 辅导、答疑：教师在第一次课中，向学生公布 主讲教师的电子邮箱和联系方式，针对学生在课 堂听讲、课后复习以及作业中出现的问题，除了 进行随问随答外，定期在每周安排一定的时间进 行辅导与答疑。 生物统计学（第四版）教学计划生物统计学（第四版）教学计划 章节内容 学时数 总体教学目标 重点知识 第一章 概论 第一节 生物统计学的概念 第二节 生物统计学的内容 与作用 第三节 生物统计学发展概 况 第四节 常用统计学术语 2学时 明确生物统计 学的重

9、要作用 和常用术语 1 生物统计与试验 设计的概念 2 常用统计术语 第二章 试验资料的整理与 特征数的计算 第一节 试验资料的搜集与 整理 第二节 试验资料特征数的 计算 4 学时 1 掌握对不同类 型资料的整理 和相关统计图 表的绘制方法 2 掌握平均数、 标准差和变异 系数的计算和 应用 1 大样本连续型变 数资料的分组方法 2 次数分布表与次 数分布图制作 3 平均数、样本标 准差、样本变异系 数的意义、作用和 计算方法 第三章 概率与概率分布 第一节 概率基础知识 第二节 几种常见的理论分 布 第三节 统计数的分布 6 学 时 1 掌握概率的计算及分布 2 掌握二项分布、泊松分 布、

10、正态分布的概念、 特点及概率的计算 3 了解数分布的概念和特 点 1 小概率事件 实际不可能 性原理的概 念 2 正态分布标 准化的概念 和方法及正 态分布的概 率计算方法 第四章 统计推断 第一节 假设检验的 原理 与方法 第二节 样本平均数 的假 设检验 第三节 样本频率的假设检 验 第四节 参数的区间估计与 点估计 第五节 方差的同质性检验 10 学 时 1 掌握假设检验的原理与 方法 2 掌握样本平均数检验方 法 3掌握百分数资料差异显 著性检验的方法 4 掌握参数区间估计的原 理和方法 5掌握方差同质性检验方 法 6掌握非参数检验的方法 1 差异显著性 检验的意义、 基本原理、 基本

11、步骤， 2 u 、 t 检验 方法、总体 参数的区间 估计方法 第五章 2 检验 第一节 2检验的原理 与方法 第二节 适合性检验 第三节 独立性检验 4 学 时 1 了解2分布的特点 2 掌握适合性检验的原理和适 用范围 3 掌握独立性检验的原理和适 用范围 1 2检 验的 意义、原理与 基本步骤 2 适合性检验、 独立性检验的 方法 第六章 方差分析 第一节 方差分析的基本 原理 第二节 单因素方差分析 第三节 二因素方差分析 第四节 多因素方差分析 第五节 方差分析缺失数 据的估计 第六节 方差分析的基本 假定和数据转换 10 学 时 1 掌握方差分析的原理和基本 步骤 2 掌握单因素试

12、验资料的方差 分析方法 3 掌握两因素试验资料的方差 分析方法 4 了解方差分析的数学模型与 期望均方，掌握数据转换的常 用方法 1 方差分析的 意义、基本原 理和基本步骤 2 常用单因素、 两因素方差分 析的方法 3 数据转换的 方法 第七章 直线回归与相关分析 第一节 回归和相关的概念 第二节 直线回归分析 第三节 直线相关 6 学 时 1 掌握直线回归 分析方法 2 掌握曲线回归 分析方法 3掌握直线相关 分析方法 1.直线相关与直 线回归的作用 2 直线相关系数 与直线回归系数 的意义、性质 3 直线相关与直 线回归分析的步 骤与方法 第八章 可直线化的非线性回归 分析 第一节 非线性

13、回归的直线化 第二节 倒数函数曲线 第三节 指数函数曲线 第四节对数函数曲线 第五节幂函数曲线 第六节 Logistic 生长曲线 2 学 时 1掌握非线性回 归的直线化原理 2了解可直线化 的非线性回归的 种类及其分析方 法 倒数函数、指数 函数、对数函数、 幂函数及生长曲 线的特点及显著 性检验方法。 第九章 抽样原理与方法 第一节 抽样误差的估计 第二节 样本容量的确定 第三节 抽样的基本方法 第四节 抽样方案的制定 2 学 时 掌握抽样误 差的估计 ， 方案的制定 熟悉抽样方 案的制定 了解调查研 究的质量控 制 1 抽样调查方法 2 样本容量的确定 第十章试验设计及其统计分析 第一节

14、 试验设计的基本原理 第二节 对比设计及其统计分析 第三节 随机区组设计及其统计 分析 第四节 裂区设计及其统计分析 第五节 正交设计及其统计分析 8 学 时 1 掌握试验 设计的重要 性和基本原 则 2 掌握常用 的几种试验 设计的方法 和适用条件 1 试验设计的概念与试验设 计的基本原则 2 常用物试验设计方法及使 用条件 3 不同设计试验资料的统计 分析方法 第十一章 协方差分析 第一节 协方差分析的意义和 作用 第二节 单向分组资料的协方 差分析 第三节 两向分组资料的协方 差分析 第四节 协方差分析的数学模 型和基本假定 了解协方差分析 的意义和适用条 件 1 协方差分析的 基本思想

15、、使用 条件与作用 2 单因素协方差 分析的步骤与方 法 第十二章 多元线性回归与多 元相关分析 第一节 多元线性回归分析 第二节 多元相关分析 了解多元线性回 归的原理和用途 1 多元线性回归 分析的步骤与方 法 2 多元线性回归 分析的应用 第十三章 逐步回归与通径分析 第一节 逐步回归分析 第二节 通径分析 了解逐步回归与 通径分析 1逐个淘汰不显 著自变量的回归 方法 2通经系数的求 解方法 第十四章 多项式回归分析 第一节 多项式回归的数学模型 第二节 多项式回归方程的建立 第三节 多项式回归方程的假设 检验 第四节 相关指数 第五节 正交多项式回归分析 了解多项式回归 分析 1多项式回归方 程的建立 2多项式回归方 程的假设检验 考前疑难问题 分析与答疑 2 学时 以集中辅导的 形式，对全学 期作业中存在 的主要问题进 行集中的讲解 和疑难问题的 解答 教材及参考书籍教材及参考书籍 教材： 生物统计学（第四版）李春喜 邵云 姜丽娜 编著，科学出版社， 2008 参考书籍： 崔党群主编，生物统计学，北京：中国科学技术出版社 徐继初主编，生物统计及试验设计，北京：农业出版社 杜荣骞主编，生物统计学，北京：高等教育出版社 李松岗编著，实用生物统计，北京：北京大学出版社 董时富主编，生物统计学（面向 21 世纪课程教材）北京：科学出版社，