第01章 生物统计学概论

1、生物统计学1 概论概论23本章教学内容 科学研究的基本过程和方法 生物统计学的概念 生物统计学的内容与作用 常用统计学术语4科学研究的基本过程和方法 生物学领域的科学研究 科学研究 人类认识自然、改造自然、服务社会的原动力 自然科学研究 理论科学：主要用推理的方法(演绎、归纳)进行研究 实验科学：主要通过周密设计的试验进行探索 生物学领域涉及的学科大多属于实验科学5科学研究的基本过程和方法 科学研究的基本过程 对研究的命题形成一种认识或假说 根据假说涉及的内容安排相关的试验或调查 根据试验或调查资料进行推理，肯定/否定或修改假说，从而形成结论形成假说试验验证结论6科学研究的基本过程和方法 科学

2、研究的基本方法 选题 课题的选择决定了研究创新的潜在可能性 选题时必须明确其意义与重要性 理论型研究注重在未来学科发展上的重要性 应用型研究注重对未来生产发展的作用和潜力 兴趣7科学研究的基本过程和方法 科学研究的基本方法 文献 科学的发展是累积性的，通过对文献的了解可以把研究者推到研究的顶层，避免或少走弯路 选题要有文献的依据，设计研究内容和方法更需文献的启示8科学研究的基本过程和方法 科学研究的基本方法 假说的检验：逻辑分析和实践检验 逻辑分析：判断假说的可检验性 实践检验：分为直接检验和间接检验 直接检验：用观察和实验直接观测科学假说的实质内容，以证实或否证科学假说 间接检验：用观察和实

3、验观测来检验假说基本命题所推演出来的结论或预言 通常用逻辑推演与实践证明相结合的方式9科学研究的基本过程和方法 科学研究的基本方法 试验的规划与设计 围绕检验假说而开展的试验，需要全面、仔细地规划与设计 试验所涉及的范围要覆盖假说涉及的各个方面，以便对待检验的假说作出无遗漏的判断 生物学试验中结果的“重演性”及比较试验中的“唯一差异性原则”10怎样正确分析和解释试验结果？统计分析方法11生物统计学的概念和内容统计学(Statistics) 把数学的语言引入具体的科学领域，把具体科学领域中要待研究的问题抽象为数学问题的过程 是收集、分析、列示和解释数据的一门艺术和科学生物统计学(Biostati

4、stics) 是数理统计在生物学研究中的应用 是应用数理统计的原理和方法来分析和解释生命过程中的各种现象和试验调查资料的科学 运用统计方法来认识、分析、推断和解释 统计学的分支，属于生物数学的范畴12生物统计学的概念和内容生物统计学的基本内容统计分析试验设计基本原则方案制定常用试验设计方法对比设计随机区组设计裂区设计拉丁方设计正交设计资料的搜集和整理数据特征数的计算统计推断方差分析回归和相关分析协方差分析主成分分析聚类分析13生物统计学的基本作用提供整理和描述数据资料的科学方法，确定某些性状和特征的数量特征运用显著性检验，判断试验结果的可靠性或可行性提供由样本推断总体的方法提供试验设计的的一些

5、重要原则14常用统计学术语总体(population) 、个体(individual)与样本(sample) 具有相同性质或属性的个体所组成的集合称为总体 组成总体的基本单元称为个体 从总体中抽出若干个体所构成的集合称为样本 有限总体和无限总体 含有有限个个体的总体称为有限总体(finitude p.)； 包含有极多或无限多个体的总体称为无限总体(infinitude p.)15常用统计学术语总体(population) 、个体(individual)与样本(sample) 构成样本的每个个体称为样本单位 样本中所包含的个体数目叫样本容量或样本大小(sample size)，样本容量常记为n

6、大样本和小样本： n30的样本叫小样本，n 30的样本叫大样本 在统计数的计算和分析检验上是不一样的 研究的目的是要了解总体，然而能观测到的却是样本，通过样本来推断总体是统计分析的基本特点16常用统计学术语变量与常数 变量(变数)，指相同性质的事物间表现差异性或差异特征的数据 常数，表示能代表事物特征和性质的数值，通常由变量计算而来，在一定过程中是不变的定性变量定量变量连续变量非连续变量只有整数出现可以有任何小数出现变量17常用统计学术语参数与统计数 为了表示总体和样本的数量特征，需要计算出几个特征数，包括平均数和变异数(极差、方差、标准差等) 描述总体特征的数量称为参数(parameter)

7、，也称参量常用希腊字母表示参数，例如用表示总体平均数，用表示总体标准差 描述样本特征的数量称为统计数(staistic)，也称统计量常用拉丁字母表示统计数，例如用 表 示样本平均数，用s表示样本标准差x18常用统计学术语参数与统计数 为了表示总体和样本的数量特征，需要计算出几个特征数，包括平均数和变异数(极差、方差、标准差等) 描述总体特征的数量称为参数(parameter)，也称参量常用希腊字母表示参数，例如用表示总体平均数，用表示总体标准差 描述样本特征的数量称为统计数(staistic)，也称统计量常用拉丁字母表示统计数，例如用 表 示样本平均数，用s表示样本标准差x19常用统计学术语效

8、应与互作 通过施加试验处理，引起试验差异的作用称为效应；两个或两个以上处理因素间相互作用产生的效应称为互作 效应是相对量，而非绝对量，是施加处理前后的差异 效应有正效应与负效应之分；互作也有正效应(协同作用)与负效应(拮抗作用)之分20常用统计学术语误差与错误 误差：试验中无法控制的内在和外在的偶然因素所引起的观测值与真值的差异。分为随机误差和系统误差 错误：试验中由于人为作用引起的差错误差效应随机误差 (Random error)系统误差 (Systematic error)变异21常用统计学术语随机误差和系统误差 随机误差(sampling error，抽样误差)，是试验中无法控制的偶然因

9、素所造成的差异 试验的初始条件、管理措施等尽管力求一致，但即使十分小心也不可能达到绝对相同，所以随机误差带有偶然性质，是不可避免的 通过良好的试验设计、正确的试验操作，增加抽样或试验次数，随机误差可能减小，但不可能完全消灭 统计上的试验误差一般都指随机误差，随机误差越小，试验精确性越高22常用统计学术语随机误差和系统误差 系统误差(lopsided error，片面误差)，是由于实验处理以外的其他条件不一致所产生的倾向性或定向性偏差 系统误差由相对固定的因素引起，如试验条件控制不严格、测量仪器不准、试剂批次间的差异、不同操作者的操作习惯 系统误差影响试验的准确性，只要试验工作做得精细，实验过程

10、中是可以克服的 系统误差与错误23常用统计学术语准确性与精确性 准确性(accuracy)，也叫准确度，指在调查或试验中某一试验指标或性状的观测值与其真值接近的程度 设某一试验指标或性状的真值为，观测值为x，则x与相差的绝对值|x-|越小，观测值x的准确性越高， 反之则低 精确性(precision)，也叫精确度，指调查或试验中同一试验指标或性状的重复观测值彼此接近的程度 在某一试验中，任意二个观测值xi 、xj 相差的绝对值|xi -xj |越小，则观测值精确性越高，反之则低24？25生物统计学的教学内容理论：36学时，实验：18学时概论试验资料的整理与特征数的计算概率和概率分布统计推断2检验方差分析试验设计及其统计分析直线回归和相关分析26学习要求 注意记录、复习 力求掌握公式的意义和应用 通过统计软件练习加深对统计学的原理理解教材及参考书 李春喜, 生物统计学(第四版), 科学出版