生物统计学-第0章

1、BiostatisticsDr Chenqi LuMajor Teaching Components Course lectures Assignments Computer software (R，MINITAB，EXCEL) Final examinationReference Text: An Introduction to Biostatistics Thomas Glover & Kevin Mitchell Copyright 2002 Waveland PressReference Books (1) 生物统计学杜荣骞 著，高等教育出版社 (2) 生物统计学基础 伯纳德

2、罗斯纳 著，孙尚拱 译， 科学教育出版社 (3) 概率论与数理统计学盛骤著，高等教育出版社 (4) R语言与统计分析汤银才 著，高等教育出版社The history of biostatistics (biometric)国势论康令，阿亨瓦尔政治算术格朗特，配第 赌博数学帕斯卡尔，伯努利，拉普拉斯近代统计学凯特勒旧数理统计高尔顿，皮尔逊新数理统计学派戈塞特，费希尔State-StatistikBiometrika一，生物统计学的发展史vA. Quetelet(1796-1874) 最早建立生物统计思想，把统计学理论应用于解决生物学、医学和最早建立生物统计思想，把统计学理论应用于解决生物学、医学

3、和社会学中的问题。引进了社会学中的问题。引进了“平均人平均人”的概念，第一个认识到在大量的变的概念，第一个认识到在大量的变异数据之中蕴藏着规律性，这正是近代生物统计学中最重要的思想。异数据之中蕴藏着规律性，这正是近代生物统计学中最重要的思想。vCharles Darwin(1809-1882) 进化论的本质正是生物统计进化论的本质正是生物统计 Gregor Johann Mendel(1822-1884) 在在1861年发表的关年发表的关于豌豆杂交实验的研究结果也是一个生物统计学的问题于豌豆杂交实验的研究结果也是一个生物统计学的问题v生物统计的重要发展是在19世纪以后 F. Galton(18

4、22-1911) 应用统计方法研究人种特性和遗传创应用统计方法研究人种特性和遗传创建生物统计学。生物统计学第一篇论文是建生物统计学。生物统计学第一篇论文是1889年年Galton的的自然界的自然界的遗传遗传。1895年年Galton与与K. Pearson共同努力成立伦敦大学生物统计共同努力成立伦敦大学生物统计实验室。提出回归与相关的概念和算法。推崇他为生物统计的创始人，实验室。提出回归与相关的概念和算法。推崇他为生物统计的创始人，称他为称他为“生物统计和优生学之父生物统计和优生学之父”。 把统计学应用于生物学研究，提出度量观察数与理论预期数之间的偏离度指数，2 ，在属性统计分析中起重要作用。

5、在1895年与Galton共同努力成立伦敦大学生物统计实验室。在1906年继续主持Galton实验室。1901年，他创建了Biometrika权威杂志。他的学生W. S. Gosset(1876-1937)对样本标准差作了研究；在1908年以“Student”(学生氏）笔名将小样本的“t-test”发表于Biometrika上，此后，t-test成为生物统计学的基本工具之一。vK. Pearson(1857-1936)vR. A. Fisher(1890-1962) 继Pearson后主持Galton实验室。创方差（变量）分析法，第一个把变异来源不同的均方比值算为F值。其专著实验研究工作中的统

6、计方法发表后，对推动农业、生物学和遗传学的研究和发展起了很大作用，称为实验室中研究人员有力的析因工具，在田间试验，饲养试验，临床实验等应用生物学中得到广泛应用。 k. Mather 生统遗传学 D. J. Finney 毒理统计学 F. Yates 田间试验 A. Waecl 序贯抽样 P.C.Mabeilinrobis 作物抽样调查v 1970s后，由于电子计算机技术日益普及，本来因计算量太大而不得不放弃的统计问题获得了生命力，使其应用更为广泛。 统计软件包： SAS SPSS MINITAB R等TimeContributorContribution17th CenturyConring,

7、Achenwall studied affairs of EuropeGraunt, Pettystudied affairs of state, vital statistics of populationsPascal, Bernoulli studied probability through games of chance, gambling18th Century Laplace, Gaussnormal curve, regression through study of astronomy19th CenturyQueteletastronomer who first appli

8、ed statistical analyses to human biologyGaltonstudied genetic variation in humans(used regression and correlation)20th Century (early)Pearsonstudied natural selection using correlation, formed first academic department of statistics, Biometrika journal, helped develop the Chi Square analysisGossett

9、(Student)studied process of brewing, alerted the statistics community about problems with small sample sizes, developed Students testFisherevolutionary biologists - developed ANOVA, stressed the importance of experimental design20th Century (later)Wilcoxonbiochemist studied pesticides, non-parametri

10、c equivalent of two-samples testKruskal, Walliseconomists who developed the non-parametric equivalent of the ANOVASpearmanpsychologist who developed a non-parametric equivalent of the correlation coefficientKendallstatistician who developed another non-parametric equivalent the correlation coefficie

11、ntTukeystatistician who developed multiple comparisons procedureDunnettbiochemist who studied pesticides, developed multiple comparisons procedure for control groupsKeulsagronomist who developed multiple comparisons procedureComputer Technologyprovided many advantages over calculations by hand or by

12、 calculator, stimulated the growth of investigation into new techniques二，概率论Case1：Monty Hall problem概率论：羊和汽车 Door 1 2 3概率论：羊和汽车 Door 1 2 3 You pick Host openSwitch？概率论：羊和汽车CarProbAHost OpenProbBProbA*BOutcome（keep）Outcome（swtich）11/321/21/6CarGoat31/21/6CarGoat21/3311/3GoatCar31/3211/3Goat CarCase 2

13、: Exchange paradoxAA/2exchangeCase 3：you are unpopular than your friendsPopulation: type A, 20 friends, type B, 80 friends, You: Expected number of friends =20/2+80/2=50Your friend: Expected number of friends =20*20/100+80*80/100=68三，统计学的艺术 通常我们无法预测某个人在未来某一时刻的行为,但是却能够准确地说出大多数人在这一刻的行为,个体可能变化,然而总的可能性不

14、变-这就是统计学.夏洛克福尔摩斯 四签名统计结果状态状态平均少活天数平均少活天数未婚男性3500未婚女性1600惯用左手3285吸烟（男）2250雪茄1200吸烟（女）800抽烟斗220长期压抑4-8年个例享年64 78 83 93 100统计是艺术 世界上有三种谎言：谎言，该死的谎言和统计数据。 本 杰明中国水份最多的地方？统计局80-90%的人误用统计学 数据不会撒谎，统计结果也不会撒谎 1. 使用不恰当的统计方法 2. 有选择性的片面发布一些统计结果 并由此推出一些有偏的推论Case1:老年人活得更快乐？年龄自杀/死亡702%死亡率自杀/总人口4/10万1/10万2500/10万50/1

15、0万Case2: 独生子女独生子女 男男:女女 =3:1 省人口计生委在福建省开展了独生子女抽样调查省人口计生委在福建省开展了独生子女抽样调查，调查结果显示，我省独生子女数达到，调查结果显示，我省独生子女数达到303万人。万人。 此次调查所称的独生子女是指本人无同胞兄弟姐此次调查所称的独生子女是指本人无同胞兄弟姐妹、同母异父或同父异母兄弟姐妹，不论是否领妹、同母异父或同父异母兄弟姐妹，不论是否领取独生子女证或独生子女父母光荣证。取独生子女证或独生子女父母光荣证。 调查标准时点为调查标准时点为2011年年7月月1日日0时。抽样比例约为时。抽样比例约为1%，全省共抽取，全省共抽取100个村（居、社

16、区）。个村（居、社区）。 根据调查，我省目前独生子女人数约为根据调查，我省目前独生子女人数约为303万人，万人，其中男性其中男性229万人，女性万人，女性74万人，城镇万人，城镇138万人，万人，农村农村165万人。万人。1 1对夫妻，对夫妻，1 1对对gaygay当地政策：第一胎是女孩，可以生第二胎Case 3: 被平均2012年4月初，国际劳工组织(ILO)对全球72个国家和地区人均月收入做了最新统计。其中，中国员工月平均工资为656美元，约合人民币4134元，列所调查72个国家和地区的第57位。不够平均水平的一半。但该数字引发热议，网民纷纷惊呼“拖祖国后腿”了Case3: 京沪平均工资被

17、指“虚高” 统计数据意义遭质疑网友媒体质疑统计“平均值”意义 有网友表示， “如果和盖茨两人平均，那我就是亿万富翁，要想成为有钱人真容易。” 也有比较直接地表示，“平均工资有意义吗？掩盖了多少不公平？有道是张家有财一千万，十个邻居穷光蛋，平均下来算一算，个个都有上百万!” 有媒体刊载评论指出，统计平均工资严重偏离公众感受。这种在收入差距上不做如何区分统计的简单平均，本身已经毫无科学性可言。 评论认为，依据不同人群之间明显的收入差距，做更为细致的平均工资统计，其实纯粹只是一个数学问题，基本没有什么技术含量； 前期该做的辛苦统计工作也许一样没少，却在最后数学计算的时候如此粗糙，“不精确”也好，“敏感”也罢，在民众看来实际都意味着“统计失败”。 而且，经过公众连续不断的质疑和批评仍然我行我素不思改进，那么我们真的只能摇头感叹：有一种无聊叫统计平均工资。 “虚高”的平均工资，不算虚假 据中央电视台报道，国家统计局政策法 规司司长程子林做客新华网时表示，这个不能算统计上的虚假。因为无论是6千万年薪的老总，还是月收入几百元的老百姓，都不能代