生物统计学-田间统计13份chapter

生命科学技术学院岳兵

田间试验与生物统计FieldExperimentandBiometrics第一章绪论本课程的主要内容、作用及学习方法学什么、为什么学、怎么学？试验统计学的概念及其发展常用的统计学和田间试验术语第一节主要内容、作用、学习方法一、主要内容试验设计基本概念基本原则*常用的试验设计与实施完全随机设计随机区组设计*裂区设计条区设计

正交设计试验数据整理与特征数计算*统计假设测验（基本原理）方差分析（基本原理）常用试验设计的统计方法**卡方测验*回归与相关分析*常用计算机统计分析程序的应用（生科409）*统计分析试验设计与实施！要求掌握：获得可靠数据数据审核基本描述统计分析统计分析得出正确结论农业科学研究的基本过程：根据本人的观察或前人的观察对研究命题新成一种新的认识或假说；设计试验或抽样调查；实施试验或调查；资料、数据整理，分析，得出结论；下一个命题。Fieldexperimentsandbiometrics二、基本作用1、田间试验的地位和作用非农学专业是否需要学习田间试验？田间试验是农业科研及成果推广的重要环节!

田间试验的原理同样适用于：

生物学室内实验；

经济学

心里学

工业流程优化设计

………..任何一项新技术、新方法的推广都离不开试验！

一个有关遗传病--胞囊纤维化（cysticfibrosis，CF）诊断的例子一种新的疫苗，如何判断它有效？转基因棉花、水稻抗虫／病性显著提高？分子标记辅助选择效果显著？某种实验方法，或培养基配方，有没有明显改进？……等等。我们身边的例子：Moreexamples?“试验设计有问题的文章是不可能发表的！”

合理设计试验、实施试验并获得可靠结果是工作能力和工作方法的体现！2、生物统计的基本作用（1）提供整理和描述数据资料的科学方法，确定某些性状和特性的数量特征；（2）由样本推断总体得出统计上认可的结论；我感觉…….

我认为…….（3）判断试验可靠性；试验误差（4）提供试验设计的一些重要原则。如何减少试验误差?“没有好的统计分析想要发高档次的文章几乎是不可能的！”

统计与我们的生活、工作密不可分，是效率的体现！靠科学的方法而不过多依赖直觉。3、计算机在试验设计和统计中的应用

试验设计：随机数字的产生、设计田间调查：Barcode

数据整理、分析：排序、平均、方差、变异统计分析：方差分析(ANOVA)

遗传分析：遗传多样性、基因定位等;随机数据采集及管理计算机在田间试验中的重要性：+TasselmainspikelengthTasselbranchno.Tasselbranchangle

在群体遗传学，分子数量遗传学，生物信息学等领域都会产生大量的数据，利用计算机程序对这些数据进行分析，可以揭示隐藏其内的本质。计算机在统计学、遗传学领域的重要性：SASStasticaMapmakerQTLcartographerQTLmapperQTLNetwork2.0“没有计算机软件一些科学研究是不可能完成的！”计算机与我们的生活已经是不可分离！三、课程特点及学习方法A.应用性、实践性较强，与科研工作甚至工作能力的培养关系密切。通过本课程学习,自己能独立地完成好科研工作。

积极的学习态度；理论与实际相结合；学会总结他人的经验与教训，使自己的科研工作少走弯路。学者不能离开统计而研究

政治家不能离开统计而施政

企业家不能离开统计而执业

——马寅初

怎样激发学习积极性？联系科研和生活实际统计是“认识社会的最有力的武器之一”

——列宁

统计的思维方法，就象读和写的能力一样，有一天会成为效率公民的必备能力。

——英·

威尔斯....Aknowledgeofstatisticsislikeaknowledgeofforeignlanguagesorofalgebra;itmayproveofuseatanytimeunderanycircumstances.

A.L.Bowley生活中的统计问题

学习统计学原理，并不是为了标新立异，也并不是要求我们成为统计专家，但至少应当明白：懂得一些统计知识是十分重要的。这种重要性不仅成为我们普及统计知识、进一步做好各种统计工作的基础，更重要的是我们能够把统计的思维和方法广泛地应用于工作甚至日常生活中，并完全有可能发挥出意想不到的作用。B.基本概念、试验设计、统计分析方法等知识点很多，而且连贯性较强。课时少。因此，随时注意总结、回顾。WarningDonotfallbehind!!!循序渐进、不留疑点。力求掌握公式的意义和应用。认真完成作业。主要参考文献

［1］

盖钧镒.试验统计方法.北京：中国农业出版社，2000

［2］

明道绪.田间试验与统计分析.北京：科技出版社，2005

［3］

李春喜.生物统计.北京：中国科技出版社，2000

［4］

RobertG.D.Steel&JamesHtorrie.Principlesandproceduresofstatistics.2ndedition.McGraw-HillBookCompany.

[5]

[6]软件STATISTICA(7.0)总课时：32个学时考核方式：考试为主

成绩评定：理论考试，平时表现。原则：全程化考核课堂学习：理论考查考勤、作业、讨论相互学习：小组讨论、小组作业成绩：60以上？怎样才能算合格？课题研究中，能独立运用！第二节试验统计学的概念及其发展生物统计学——是数理统计在生物学研究中的应用，它是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科学。

用统计学的方法来分析、推断和解释试验结果：试验统计方法。一、概念二、试验统计学的发展17世纪，Pascal和Fermat的概率论；18世纪，DeMoivre,Laplace,Gauss的正态分布理论；19世纪，达尔文应用统计方法研究生物界的连续性变异；孟德尔发现两大遗传定律；KarlPearson用统计方法研究进化问题，并创建了Biometrika杂志；20世纪，Gosset发现了t分布；Fisher的贡献，试验统计学的奠基人；Fisher提出了方差分析、建立了试验设计的三大原理、并提出了随机区组、拉丁方等试验设计，尤其是1925年出版的“StatisticalMethodsforReasarchWorkers”形成了试验统计学较为完整的体系。Neyman和E.S.Pearson建立了统计推断理论；Yates、Yule等发展了一系列的试验设计。Snedecor建立了统计试验室并出版了“StatisticalMethodsAppliedtoExperimentinAgricultureandBiology”。Cochran和Cox系统地归纳了试验设计和抽样方法研究的进展，出版了“ExperimentalDesign”和“SamplingTechnique”。21世纪？统计学与计算机技术的结合公司开发的统计软件的应用：基于DOS操作系统：

SAS(Statisticsanalysissystem)

基于WINDOWSSPSS（StatisticalPackagefortheSocialScience）

STATISTICA

G.Mendel(1832-1884)

奥地利人;遗传学的奠基人用8年（1856-1864）做豌豆试验;1865年发表<<植物杂交试验>>;发现了基因的分离规律和自由组合规律。试验设计

统计规律,统计分析在遗传分析中的应用值得特别怀念的两位学者:R.A.Fisher(1890-1962)英国人;遗传学家。为生物学、遗传学而研究统计学。StatisticalMethodsforResearchWorkers,1925,R.A.FisherFisher提出了方差分析，建立了试验设计的三大原理，并提出了随机区组等试验设计方案。试验统计学奠基人:RAFisher，1890.2.17－1962.7.29

Fisherisconsideredoneofthefoundersofmodernstatisticsbecauseofhismanyimportantcontributions.

HewaselectedaFellowoftheRoyalSocietyin1929,wasawardedtheRoyalMedaloftheSocietyin1938andhewasawardedtheDarwinMedaloftheSocietyin1948

Then,in1955,hewasawardedtheCopleyMedaloftheRoyalSociety剑桥大学冈维尔与凯斯学院宴会厅里的彩色玻璃窗纪念RonaldAylmerFisher。纪念拉丁方阵（Latinsquare）Wanttolearnmore?第三节常用统计学和田间试验术语总体与样本变量与常数参数与统计数误差与错误准确性与精确性小概率农业试验常用术语1.总体与样本总体Population——具有相同性质的个体所组成的集合，它是指研究对象的全体。个体individual

——组成总体的基本单元。有限总体finitepopulation——个体有限的总体。无限总体infinitepopulation——个体极多或无限多的总体。样本容量>=30,大样本样本容量<30,小样本

从总体中随机抽取的样本称为随机样本（randomsample）。

样本中所包含的个体数称为样本容量或样本含量（samplesize）。N表示总体个数,n表示样本容量Fourvarietiessamplingn=?Smallorlargesamplingsize?2.变量与常数变数(variable):每一个体的某一性状的观察值的集合称为变数。它是表示在一个界限内变动着的性状的数值。变量(variate):变数中的每一成员/某个性状的观察值称为变量。连续变量——表示在变量范围内可抽出某一范围的所有值，这种变量之间是连续的、无限的。非连续变量——也称为离散变量，表示在变量数列中，仅能取得固定数值。定性的变量——表示某个体属于几种互不相容的类型中的一种。定量的变量——指可测量的变量。常数constant——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。平均株高2.05m京单28株高株高2.02m3.参数与统计数参数（参量）parameter——是对一个总体特征的度量。统计数statistic——从样本中计算所得的数值，它是总体参数的估计值（estimate）。总体样本随机抽取统计推断（参数估计、假设检验）参数统计数4.误差与错误

试验误差（error）——非人为因素引起的、观察值与处理真值之间的差异。

错误(mistake)：—指试验过程中人为因素所引起的差错。错误是可以避免的。误差是不可以避免的。系统误差来源于各种研究领域中，可能产生的、有一定原因的系统偏差。随机误差来源于试验过程中各种偶然因素的影响，试验的环节愈多，时间愈长，随机误差发生的可能性及波动性便愈大。试验误差的来源系统误差源自某种系统性原因，它的规律性比较明显。随机误差就个体而言，很难寻找它的规律性；但对一个比较大的群体，也有规律可循。如数量性状的随机误差在理论上服从正态分布。试验误差的规律性5.准确性与精确性准确性（accuracy）——是说明测定值对真值间的符合程度。精确性（precision）——是多次测定值的变异程度（彼此接近的程度）。

准确性不等于精确性,二者和称为正确性。6.概率(probability)

概念：描述随机事件发生的可能性大小的数值，常用P来表示。大小：0≤P≤1，越接近于1，说明发生的可能性越大，越接近于0，说明发生的可能性越小。小概率事件：在统计学上，习惯将P≤0.05或P≤0.01的事件作为小概率事件。原理：小概率事件在一次抽样或实验中不发生。例如飞机失事事故率约为三百万分之一。每天坐一次飞机，8200年你才有可能会不幸遇到一次飞行事故。7.农业试验常用术语（1）试验因素（子）experimentfactor：试验中人为控制（选定）、有待研究的因素。一般以大写字母表示，如A、B、C…单因素试验:

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