生物统计学-01课件

1、授课人：田雪Email: 杭州电子科技大学 统计教研室成绩评定：平时 30%：作业、考勤。 期末 70%参考教材：知识回顾数理统计：应用概率论的原理，通过搜集、整理、分析数据，发现总体内在规律并给出判断和预测。主要内容：参数估计、假设检验。生活中的统计学央视网消息，CTR市场研究公司通过随机抽样，电话调查了2290个收看家庭，结果显示，96.1%的用户收看了今年春晚，其中81.6%认为今年春晚办得好。而15日的广州日报报道，在某门户网站对今年春晚的满意度调查上，截至今日零时记者截稿前，认为“好”的只占15.2%，不到两成，46.5%的人认为不好。春晚的满意度每年都有两个版本，央视永远志得意满，

2、神采飞扬，民间许多人并不买账，骂声不绝。京华时报15日报道，央视市场研究公司公布历年的调查结果，近5年来，央视春晚的叫好率逐年走低。其中，2006年叫好率为85.5%，2007年为83.6%，2008年为81.1%，2009年为81.1%。 概 论第一节 生物统计的地位意义第二节 生物统计学发展简史第三节 生物统计的主要内容第四节 生物统计的常用术语第五节 生物统计学教学要求第一节 生物统计的地位意义一、概念生物统计学：把概率论和数理统计的科学原理和方法应用于生物科学研究中的数量资料的搜集、整理和分析的科学，是一门应用数学，是现代生物学研究中不可缺少的工具。 第一节 生物统计的地位意义三、生物

3、统计的作用1、为科学地整理、描述数据提供方法 2、判断试验结果的可靠性 由于存在试验误差，从试验所得的数据资料必须借助于统计分析方法才能获得可靠的结论。3、提供由样本推断总体的方法。4、提供试验设计的原则和方法 第一节 生物统计的地位意义四、生物统计的意义21世纪是生命科学的世纪，无疑也为生物统计学的发展与应用拓展了广阔的空间。第一节 生物统计的地位意义五、生物统计学的特点 Characteristics1、 根据有限数量的样本观察数据来推断和估计事物的总体，是生物统计的基本特点。2、 用样本来推断总体，要求样本具有一定的含量和代表性。3、推断有很大的可靠性，但有一定的错误率（如假阳性）。4、

4、实验设计应该先于生物统计分析的思考!第一节 生物统计的地位意义第二节 生物统计学发展简史最早建立生物统计思想的是A.Quetelet(1796-1874),把统计学应用于解决生物学、医学和社会学中的问题，第一个认识到大量变异数据中蕴涵规律性（近代统计学的重要思想）最早应用生物统计学的是C.Darwin（1809-1882），进化论的本质是生物统计遗传学奠基人G.Mendel的豌豆杂交实验结果也证实了生物统计的规律第二节 生物统计学发展简史统计学用于生物学的研究，开始于19世纪末，1870年，英国遗传学家，Galton (1822-1911)提出了相关与回归的概念，被公认为生物统计学的创始人。G

5、alton和他的继承人K.Plarson (1857-1936)于1895年成立了伦敦大学生物统计实验室，提出了 检验方法。K.Plarson的学生Gosset (1876-1937)在1908年以“student”笔名发表了“t分布和t检验法”创立了小样本检验代替大样本检验的理论和方法。Fisher于1923年发展了显著性检验及估计理论，提出了F分布和F检验，创立了正交试验设计和方差分析。 1901年英国著名统计学家Pearson创办了生物统计学杂志(Biometrika)，标志着生物数学发展的起点。第二节 生物统计学发展简史Neyman (1894-1981)和S.Pearson进行了统计

6、理论的研究工作，提出统计假设检验系统，标志着统计学真正形成。There are five components to an experiment：Hypothesis（假设）Experimental design（实验设计）Experimental execution（实验实施）Statistical analysis（数据分析）Interpretation（描述）第二节 生物统计学发展简史第三节 生物统计的主要内容统计研究设计 统计描述 统计分析第三节 生物统计的主要内容统计表和统计图定量资料集中趋势的度量 算术均数、几何均数、调和均数、中位数、分位数和众数定量资料离散趋势的度量 标准差、标

7、准误差、变异系数、极差和四分位数间距随机变量及其概率分布 离散型：二项分布、波松分布 连续型：正态分布、t分布、2分布、F分布 统计研究设计 统计描述 统计分析第三节 生物统计的主要内容a.假设检验b.统计推断 estimative statisticsc.研究变量之间的关系无自变量与因变量之分：直线相关分析、典型相关分析研究多变量内部的从属关系：主成分分析、因子分析等。多变量之间亲疏关系：聚类分析有自变量与因变量之分：直线回归分析、曲线回归分析、多项式回归分析、Logistic概率模型回归分析等d.判别分析根据一些明确分类的总体所提供的信息，对未知个体的归属进行分类的判别分析。第四节 生物统

8、计的常见术语1、总体与样本 Population and sample 1) 总体 根据研究目的确定的研究对象的全体称为总体。构成总体的每个成员称为个体(individual)。含有有限个个体的总体称为有限总体(finite population)。包含有无限多个个体的总体叫无限总体(infinite population)。2) 样本 总体的一部分称为样本。 样本中所包含的个体数目叫样本容量或大小(sample size)。样本容量常记为n。通常n30的样本叫小样本，n30的样本叫大样本。3）抽样sampling 从总体中获得样本的过程。可分为放回式抽样(sampling with repl

9、acement)和非放回式抽样(without replacement)。随机抽样(random sampling)是确定样本代表性的有效方法。第四节 生物统计的常见术语2、特征数 表示总体和样本的数量特征的量称为特征数。1) 参数Parameter ：由总体计算得来的特征数，常用希腊字母表示。用表示总体平均数，用表示总体标准差。2) 统计量statistics ：由样本计算得来的特征数， 常用拉丁字母表示统计量。用 表示样本平均数，用S表示样本标准差。 3) 总体参数由相应的统计量来估计，例如用 估计，用S估计等。总 体样 本抽 样描 述计算统计量推 断统计量第四节 生物统计的常见术语3、平

10、均数mean算术平均数:几何平均数:加权平均数：第四节 生物统计的常见术语4、方差、标准差和变异系数variance, standard deviation and variation coefficient1)极差,又称范围range:它是样本变量中最大值和最小值之差， 一般用R表示。 2) 方差 样本方差： 总体方差：第四节 生物统计的常见术语4、方差、标准差和变异系数variance, standard deviation and variation coefficient3）标准差 样本标准差: 总体标准差:4）变异系数:是样本变量的相对变异量， 是不带单位的纯数。用变异系数可以比较不

11、同样本相对变异程度的大小。第四节 生物统计的常见术语5、数据类型与频数（率）分布1）连续型数据和离散型数据 与某种标准做比较所得到的数据称为连续型数据(continuous data)，又称度量数据(measurement data); 例如，长度、时间、重量等。对连续型数据进行分析的方法，通常称为变量的方法(method of variable)。 由记录不同类别个体的数目所得到的数据，称为离散型数据(discrete data)，又称为计数数据(count data)；例如种子数、株数、人头等。对离散型数据进行分析的方法，通常称为属性的方法(method of attribute)。2）频

12、数（率）表frequency table用频数分布或频率分布清楚地描述数据变化规律的表格。3）频数（率）图frequency graph用频数分布或频率分布清楚地描述数据变化规律的图形。3种最常用的频数图为直方图、多边形图和累积频数图。第四节 生物统计的常见术语第四节 生物统计的常见术语6、中位数和众数median and mode中位数：在累积频数图中1/2总频数位置上的数值。众数：离散型数据的众数是频数图中频数最高的组值；连续型数据的众数是频数图中频数最高的中值。第四节 生物统计的常见术语7、中心矩、原点矩、偏斜度和峭度 central monent, moment about the o

13、rigin, skewness and kurtosis中心矩：原点矩：偏斜度：度量数据围绕众数呈不对称的程度。 计算公式：其中：m3为三阶中心矩；m2为二阶中心矩。峭度：度量曲线形状的量。计算公式：其中： m4为四阶中心矩。第四节 生物统计的常见术语8、随机误差与系统误差1) 随机误差 random error 也叫抽样误差(sampling error)，是由于许多无法控制的内在和外在的偶然因素所造成。统计学上的试验误差指随机误差。2) 系统误差 systematic error 也叫片面误差(lopsided error) 。是由试验对象的差异、仪器的灵敏度、药品的用量或种类不符合试验要

14、求以及观测、记录、计算中的错误引起的。第五节 生物统计学教学要求第五节 生物统计学教学要求一、生物统计学的课程特点 概念多、公式多、表格多、作业多、问题多。学生头痛的课程？老师糊涂的课程？学院怀疑的课程？对于我来说：教学压力很大而感兴趣的一门课程！第五节 生物统计学教学要求二、基本要求1掌握正确收集试验数据的方法以及数据资料的整理方法。2. 掌握数据资料的基本统计分析方法。3. 掌握显著性检验的基本原理与常用方法，能对不同的试验资料应用显著性检验方法进行统计分析与处理。4. 掌握相关分析与回归分析的常用统计分析方法。5. 掌握常用抽样调查技术和方法。6. 具备一定的科学试验设计能力。第五节 生

15、物统计学教学要求三、学习方法1. 弄懂基本原理和公式、理解公式的含义和应用条件，不必深究推导；2. 认真做作业，加深对公式及统计步骤的了解；3. 培养科学的统计思维方法。生物统计中新的思考方法从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果；4. 联系实际，结合专业，了解统计方法的实际应用；5.从实验设计方法及其原理的角度来贯穿整个生物统计学的学习过程。第五节 生物统计学教学要求四、教学安排第一章 绪论（2学时）第二章 概率与概率分布（4学时）第三章 常见概率分布（4学时）第四章统计学的常用术语（4学时）第五章 统计推断（4学时）第六章 方差分析（单，多因素方差分析） （4学时）第七章直线回归与相关（一元，多元线性） （4学时）第八章实验设计（4学时）复习 2学时国内有关经典著作1.概率论基础及其应用 王梓坤著 科学出版社 1976 年版 2.数理统计引论陈希儒著 科学出版社 1981年版国外有关经典著作1.概率论的分析理论P.- S.拉普拉斯著 1812年版2. 统计学数学方法H. 克拉默著 1946