生物统计 与 试验设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,生物统计 与 试验设计,1,目 录,绪论,畜牧统计学的概念与功能,畜牧统计学的特点,常用统计术语,资料的整理与基本分析,资料的采集与核对,资料的整理,常用统计图表,平均数,变异数,正常值范围的确定,2,分布与统计推断,正态分布,二项分布与泊松分布,样本平均数的抽样分布,2,分布、,t,分布和,F,分布,统计推断的意义和原理,参数估计,均数差异显著性检验,单个平均数的假设检验,成组资料的两个平均数的假设检验,配对资料两平均数检验,率的假设检验,3,方差分析,基本假定和数据转换,完全随机设计资料的方差分析,随机区组设计资料的方差分析,析因设计资料的方差分析,系统分组设计资料的方差分析,2,检验,2,检验的原理,适合性检验,独立性检验,4,相关与回归分析,简单相关,直线回归,曲线回归,多元线性回归分析,5,抽样调查,抽样调查的基本概念和意义,抽样方案的制订,抽样调查的方法,抽样规模的确定,试验设计,试验设计的原则与注意问题,单因素试验设计,多因素试验设计,参考书目,附表,6,使用教材：,生物统计学,张勤,中国农业大学出版社，北京,2008,年,2,月,7,参考书目,Dunn O J and V A Clark. Applied Statistics： Analysis of Variance and Regression, 2nd Edition. John Wiley & Sons,Inc. 1987,Gerry P Q Michael J K,著. 蒋志刚，李春旺，曾岩主译. 生物试验设计与数据分析. 北京：高等教育出版社,2003,Glover T & K Mitchell. An Introduction to Biostatistics.,北京：清华大学出版社，,2001,. 麦格劳-希尔（,McGraw-Hill,）教育出版集团,2001,Petrie A P Watson. Statistics for Veterinary and Animal Science. Blackwell Science Ltd Oxford 1999,8,Snedecor G W and W G Cocheran. 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The Iowa State University Press 1980,杜荣骞主编. 生物统计学. 第二版. 北京：高等教育出版社 2003,方积乾，陆盈主编. 现代医学统计学. 北京：人民卫生出版社 2002,冯学民，周鸿飞. 试验与统计. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社 2002,盖钧镒. 试验统计方法. 北京：中国农业出版社2004,9,高惠璇. 使用统计方法与,SAS,系统. 北京：北京大学出版社,2001,胡良平. 医学统计应用错误的诊断与释疑. 北京：军事医学科学出版社,1999,李春喜，王志和，等. 生物统计学（第二版）. 北京：科学出版社,2002,林德光. 生物统计的数学原理. 沈阳：辽宁人民出版社,1982,马斌荣. 医学统计学（第一版）. 北京：人民卫生出版社,2001,明道绪. 生物统计附试验设计（第三版）. 北京：中国农业出版社,2002,10,莫惠栋. 农业试验统计（第二版）. 上海：上海科学技术出版社,1992,吴仲贤. 生物统计（第一版）. 北京：北京农业大学出版社,1993,谢庄，章元明. 水产试验统计学. 北京：中国农业科技出版社,1998,谢庄，贾青. 兽医统计学. 北京：高教出版社,2005,徐继初. 生物统计及试验设计（第一版）. 北京：中国农业出版社,1992,杨德. 试验设计与分析. 北京：中国农业出版社,2002,11,杨运清，王义通，肖艳红. 生物统计学. 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社,1998,俞谓江，郭卓元. 畜牧试验统计. 贵阳：贵州科技出版社,1995,张启能. 数据处理 试验设计 模型建立. 北京：中国农业大学出版社,2000,张勤，张启能. 生物统计学. 北京：中国农业大学出版社,2002,张文彤.,SPSS11,统计分析教程. 北京：北京希望电子出版社,2002,12,第一章,绪 论,13,本章主要介绍畜牧统计学的概念、特点和基本内容,学习统计学的要求,介绍总体和样本，变异、变数和变量，参数和统计量，系统误差和随机误差，准确度和精确度等畜牧统计学科常用术语,14,畜牧统计学的概念与功能,15,将概率论和数理统计学原理应用于生物现象中带有随机性的数量变化的研究，就形成了生物统计学（,biostatistics、biometer,）,畜牧统计学是生物统计学的一个分支：,应用概率论和数理统计学原理和方法研究,如何用有效的方法收集、整理、分析畜牧学科学研究与生产实践中产生的带有随机性的数据,（,data,）,对所研究的问题作出,统计推断,提供决策依据,的这样一门学科,16,生物统计学对畜牧学科的科学研究正起着越来越重要的促进作用,17,工欲善其事,必先利其器,18,统计学就其本质来说，是数学,数学的三大分支：,经典数学,算术、代数、几何、微积分 等,数理统计,模糊数学,19,统计的历史很古老,起源于国家的征税：,古罗马、中国、古埃及等,大禹治水后大会诸侯于会稽山，进行各部落住民的调查，从而征税,现代统计学开始于上一世纪初,20,畜牧统计学的基本功能大致有以下几方面内容：,对资料进行,整理,和,描述,用局部数据来,推断,和,估计,全体研究对象的特征,通过显著性检验来,鉴定,试验效应,寻找,因素间的关系,提供试验设计的一般,原则,和,方法,21,畜牧统计学的特点,概率性,所有结论和结果都有一定的概率保证,二元性,理论和实践的紧密结合，尤以,实践,为重,归纳性,由特殊到一般、由局部到全体、由样本到总体（与演绎相对）,22,从畜牧科研实践中所得到的数据资料具有,变异性,、,随机性,和,复杂性,学习畜牧统计学的目的就是要使用统计学的原理和方法来定量地处理和分析生物数据的这些,变异性,、,不确定性,和,复杂性,，从而得出最令人信服的结论，以阐明事物发展的规律,畜牧统计学是畜牧学科中的一个重要工具,它能帮助畜牧工作者发现隐藏在纷繁复杂的表面现象下面的,客观规律,23,试验设计,（experiment design）,正确地确定抽样方案，正确地对将要进行的试验进行科学设计是统计工作的,基础,在试验工作进行之前，应用统计学原理，制订出合理的试验方案，如最适样本大小，最佳样本配置，正确的试验动物种类，试验整个过程的安排等,使我们可以用最少的人力、物力、财力和时间，获得尽可能多的、可靠的信息和资料进行统计分析，得到可信的科学结论,24,如何学习畜牧统计学,？,首先,，确立统计学的思维方式，学会用统计学的思想来武装自己的头脑，用统计学的思考方式来观察世界，观察周围的事物,其次,，在畜牧科研、技术推广等方面要用好用活统计学，除了学好统计学，掌握统计学的基本原理、计算公式、数学概念和含义、具有一定的电脑知识和操作技能外，还必须有坚固、扎实的畜牧学专业方面的知识，丰富的畜牧实践,25,最后,，用畜牧统计学处理和分析每一批资料、每一批数据，都必须有充分的生物学意义和畜牧学意义，而所作的试验也必须有生物学科的理论意义和实践意义,因此，畜牧统计学的学习，统计学方法的应用不能孤立地、单独地进行，它必须紧密结合畜牧学科的实践，以取得具有专业意义和指导意义的结果,26,学习生物统计学的要领,领会并牢记,概率性,是统计学的精髓，即概率性无时无刻不存在于统计学中,跳出经典数学的思维方式，有变量的头脑和统计学的思想；经典数学的目的是得到计算结果，而生物统计学得到计算结果仅是手段，其目的是用计算结果来进行,估计,和,得出一般性的结论,知道每一种统计方法的使用范围、使用场合及如何使用,统计公式的含义、及如何使用,多做习题、多看参考文献,整理好笔记,27,常用统计术语,28,总体,和,样本,总体,（population）,：具有相同性质的所有观测值所组成的集合,（set）,在实际工作中只能对总体中具有代表性的一小部分进行研究,被研究的这一小部分观测值,（,子集,subset）,必须来自于这一总体，并具有很好的代表性,这样的一批观测值的子集就称为,样本,（sample）,29,从总体中得到样本的过程称为,抽样,（sampling）,一个样本内观测值即变量的个数，称为,样本含量,，用,n,表示,有限总体的大小用,N,表示,由于抽样往往是,随机,（random）,的，因此抽样是,随机抽样,（random sampling,简称为抽样,）,，随机抽样所得到的样本称为,随机样本,（,random sample,简称为,样本,）,30,总体具有,时,、,空,性（具有时间和空间的概念）,总体有,有限,总体与,无限,总体之分,总体可分为,实,总体与,虚,总体,有限总体总是实总体；但实总体不一定是有限总体，虚总体也不能肯定就是无限的,总体有,常量性,总体的特征值一般是常量,总体有,不可知性,总体的特征值往往是未知的,另：,统计学,中的总体和样本一般是指数据或资料,而,试验设计,中的总体和样本一般是指动物个体,31,总体与样本的关系：,样本必须来自于总体,样本必须能代表总体,中文中有许多与总体、样本这一概念有关的成语，如：,一叶知秋,管窥蠡测,尝鼎一脔,总体与样本关系不好的例子：,一叶障目 瞎子摸象,One swallow is not make a summer,32,变异,和,变量,在实践中，无论是总体还是样本，无论是调查还是试验，所得到的数值都是有,差别,的，这种差别在统计学中称为统计数据的,变异,（variation）,具有变异性质的数值在生物统计学中就称为,变量,（,variate,）,变量在某一个体具体表现出来的数值又称为,变数,或称,观测值,（observed value）,、,数据,（data）,、,资料,（data）,变量,是和,常量,（constant）,相对应的一个概念,33,参数,和,统计量,用来描述,总体特征,的数值称为,参数,（parameter）,由样本观测值计算得到的描述,样本特征,的数值称为,统计量,（statistic）,参数用希腊字母表示 ，如,、,2,、,、,统计量用拉丁字母表示 ，如,x、s,2,、b、r,参数一般为一,常量,，需通过样本的,统计量,来进行,估计,（estimation）,34,从同一总体中抽取不同的样本所计算得到的同一性质的统计量是不会相同的，因此统计量是,变量,这些统计量都可以用来无偏,（unbias）,地估计相应的参数,35,误差,在生物学科中，人们几乎无法把非试验条件绝对地控制在同一水平上，同时试验对象也是错综复杂的生物体，因此，很难使所得到的试验结果完全符合真值,试验结果和真值之间的这种,差异,和,偏离,，就是,误差,（error）,误差按其来源和性质可分为,系统误差,（systematic error）,和,随机误差,（random error）,36,系统误差,（systematic error）,指由于某些特定的,非试验条件,所造成的使试验结果朝某一个方向发生,有规律,的,偏移,造成系统误差的原因有以下几种：,度量工具,的不正确或未经校正,试验仪器,及其,读数器,发生偏差或未经校正,外界试验条件,发生了很大的变化,观测时间,及,顺序,的影响,试验人员,操作及观测时的偏爱和习惯,试验动物分组,时发生的偏差等,37,这些因素都会使得试验结果有规律地偏离真值,由于系统误差影响了试验的,准确性,，因此应当在试验前就加以预防和克服,一般来说，系统误差是能被,消除,的,38,随机误差,（random error）,指由种种偶然因素引起的、无法加以预测和控制的,无规律,的偏差,随机误差又称为偶然误差,随机误差的大小、方向都无法确定,消除系统误差以后，试验过程中主要的误差来源就是随机误差,在不发生歧义的情况下，随机误差简称为,误差,如果观测次数足够多的话，随机误差有,统计学,上的,意义,39,每一次观测所产生的随机误差都是独立发生的，且服从一定的规律,通过各种手段可以把随机误差有效地,缩小,到最低的程度,随机误差是进行,统计假设检验,的基础,降低随机误差，可以：,提高,试验的,精确性,可以更好地,区别,误差效应和处理效应，使得试验结果更正确,对试验处理间的差异所作出的评定更准确、更可靠,40,错误,（mistake）,由于工作人员的粗心大意或不负责任（如仪器使用不当，错读数据，记录不准，任意涂改，凭空杜撰等）所产生的测定值与真值的偏差，称为,错误,错误不是统计学的研究内容,在试验和调查中，错误应当、必须，同时也可以加以,消灭,41,准确度和精确度,准确度和精确度和两类误差密切相关,准确度,（accuracy）,指观测值与真值接近的程度,当发生系统误差时，观测值都会有规律地向某一个方向偏离真值，因而降低了试验的准确度,42,精确度,（precise）,指在同一处理条件下，同一批观测值间相互接近的程度,当随机误差较大时，数据较离散，精确度较低,相比之下，准确度是比精确度更重要的一个概念,在任何时候，都应当将系统误差降至零或最小程度，或将系统误差化为随机误差，以保证有足够的准确度,43,什么叫,统计学思想,？,下面我们来看一个问题：,某市卫生防疫站在该市的医院里抽取了729名女性病人，测定了她们血液中的铁量，发现其血液含铁量普遍低于全国平均水平，于是该卫生防疫站要求全市妇女购买高铁酱油，以补铁,（该市的人口为200万人）,通过统计学的学习，你如何来评价这一事件？,这一问题随着统计学的学习，要求大家逐渐发现其中的问题，学期结束时回答,44,自学：,资料的采集和核对、资料的分类、资料的整理、常用统计图表的建立和设计,请复习：,概率、理论分布（正态分布、二项分布）等内容,(*),45,end,46,