生物统计及试验设计课件

,#,生物统计及试验设计,Bi,o,s,t,a,t,is,t,ics,&,Ex,p,e,r,i,m,e,n,t,De,s,i,gn,生物统计及试验设计Biostatistics&Exper,1,生活中最重要的问,题,其中占大多数实际 上只是概率的问题,拉普拉斯,若想了解上帝在想什么，我们就必须学 统计，因为统计学就是在量测他的旨意,南,丁格尔,一种科学只有成功运用到数学时，才算 达到了真正完善的地步,卡,尔,马克思,名人名言,生活中最重要的问题,其中占大多数实际 上只是概率的问题名人,2,了解开,展,科学,试验,的过程,和,数据,资料,的重要 性,掌握基,本,的试,验与,调查设,计,方法,和数,据资料 的基本,统,计学,分析,方法,能够正,确,地整,理与,分析数,据,，得,出客,观、科 学的结论,培养学,生,的独,立分,析问题,和,解决,问题,能力,为学生,在,后续,课程,学习、,生,产实,践与,毕业论 文奠定,基础,学习目的,了解开展科学试验的过程和数据资料的重要 性学习目的,3,教材,张,勤主,编,，生,物,统计,学,（第,2,版）,2008,，中,国,农,业大,学,出,版社,参,考书,明,道绪,主,编，,生,物统,计,附试,验,设计,（第,4,版）,2008,，中,国,农,业出,版社,袁,志发,主,编，,试,验设,计,与分,析,（,第,2,版）,2007,，中,国,农,业出,版社,杜,荣骞,主,编，,生,物统,计,学（,第,3,版）,2009,，高,等,教,育出,版社,教材与,主,要,参,考书,教材教材与主要参考书,4,生,物科,学,研究与,统,计分析,生,物统,计,学与试,验,设计,常,用术语,本,课程,的,学习方,法,与要求,第,一章绪,论,生物科学研究与统计分析第一章绪论,5,生物科,学,研,究,与统计,分析,自然科学,理论科学,试验科学,逻辑推理,试验研究,科学研究,是,人类,认,识自然,、,改造,自然,、服务 社会的,原,动力,生物科学研究与统计分析自然科学理论科学试验科学逻辑推理,6,生物科,学,研,究,与统计,分析,生,物学,领,域所涉,及,的学,科,多属于,试,验科学,科,学试验,抽,样调查,常,用的,研,究方法,生物科学研究与统计分析生物学领域所涉及的学科多属于试验科学科,7,两种饲,料,配,方,哪种更好？,新药,物,是否更有效？,新,的,添加剂是否对提高蛋鸡,产,蛋量有效？,哪些因素对猪,的,增,重,速度有显著影响？,可否通,过,背膘厚估,计,瘦肉率？,遗传,与,环境哪个更,重要,？,如何选择遗传上最优良,的,种畜？,若干,问题,两种饲料配方哪种更好？若干问题,8,科学研,究,的基,本过程,1.,对研究的命题形成一种认识或假说,2.根据假说涉及的内容安排相斥的试验或抽样调查,3.根据试验或调查资料进行推理，肯定或否定或修改假 说，从而形成结论,生物科,学,研,究,与统计,分析,形成假说,试验验证,结论,统计分析,科学研究的基本过程生物科学研究与统计分析形成假说试验验证,9,例,：某,种,新的添,加,剂对,蛋,鸡产蛋,量,的作用,该添加剂是否有效？,该添加剂添加多少最有效？,该添加剂与其他成分是否存在互作？,该添加剂是否存在副作用？,对蛋鸡的其他生理生化指标是否存在影响？,该添加剂的消化吸收规律是怎样的？,先定性,、,再定量,解决方,案,例：某种新的添加剂对蛋鸡产蛋量的作用解决方案,10,哪,些因,素,对猪的,增,重速,度,有显著,影,响？,找出可,能,产生,影响,的主要,因素,试验设计,实施试验,试验数,据,统计,分析,确定对,猪,增重,速度,有显著,影,响的,因素,解决方,案,哪些因素对猪的增重速度有显著影响？解决方案,11,生物,现,象,的,特点,变,异,性,：,个体之,间,存,在,差异,不,确定,性,（,随机,性,）：,变,异不,能,准,确,推算,复,杂,性,：,影响因,素,众多,，,有些是,未,知,的,生物现象的特点变异性：个体之间存在差异,12,统,计学,S,t,a,t,is,t,ics,研究数据的收集、整理、分析和解释的科学,生,物统,计,学,Bi,o,s,t,a,t,is,t,ics,统计学应用于生物科学,用数理统计原理和方法来分析和解释生物界各种现象,第,二节,生物统计与,试,验,设计,统计学 Statistics第二节 生物统计与试验设计,13,概,率性,以概率论为理论基础,其结果均伴随着某种概率,二,元性,理论与实际数据,归,纳性,由现实数据资料中归纳出一般的原理,由特殊推导一般（由样本推导总体）,生物统,计,学,的,基本特点,引自吴仲贤统计遗传学,（,1,98,2,，科学出版社）,概率性生物统计学的基本特点引自吴仲贤统计遗传学（19,14,广义,试验研究课题设计,整个试验计划的拟定,狭义,试验单位（试验动物）的选取,重复数目的确定,试验单位的分组,E,t,c.,试验设计,广义试验设计,15,生物统,计,与,试,验设计,的,关系,查找文献提出假设,制定试验设计方案,实施试验,数据处理与分析,科学推断得到结论,获得试验数据,发 现 新 问 题,发 现 新 问 题,依据统计学 原理,对应试验设 计方案,在实践中发现问题,在理论中发现不足,生物统计与试验设计的关系查找文献提出假设制定试验设计方案实施,16,只有应用统计学方法，才能发现不确定生物学现象背后 隐藏的规律,用统计学思维方式考虑生物学研究中的问题，会更加全 面、客观，减少主观臆想和偏颇,统计学是进行科学研究，发表试验和调查性研究成果所 必需的,科学的试验设计可以用最经济的试验消耗，得到最可靠 的研究结果,生,物统,计,与试,验,设计,理,论与,方,法是,现,代生,物,学研,究,不可,缺,少的工,具,，在,揭,示生,物,体内,在,规律,或,生物,与,环境,之,间的,关,系上,发,挥着重,要,作用,。,生物,统,计学,是,每一,个,生物,科,学工,作,者必,备,的基础,生物统,计,与,试,验设计,的,重,要性,只有应用统计学方法，才能发现不确定生物学现象背后 隐藏的,17,在本,专,业,课,程,体系中,的,作用,基础课,、,工具课,生物学,高等数学,概率统计,线性代数,生物统计及试验设计,遗传 育种,饲料 营养,环境 控制,疾病 防治,动物生产,在本专业课程体系中的作用基础课、工具课生物学高等数学概率,18,课程主,要,内容,研究设计,描述统计,统计分析,包括,试验设计和调查设计，,第,15,章,包括,数据的整理和,描述,性统计，,第,2,章,包,括,Z,检,验,、,t,检,验、方差分析、,相,关分析,回,归分析、,协,方差分析、卡方,检,验、,非,参数,检,验等，,第,5,章,第,1,4,章,课程主要内容研究设计描述统计统计分析包括试验设计和调查设计，,19,变,量,与,观,测值,变量,V,a,ri,a,b,le,统计,研究中研究对象,的,某种特,征,在,不,同,对象中,表,现存,在,变异,性,相同,性,质,的,事,物,间,表,现差异,性的,某,项,特,征,观,测值,O,b,se,r,v,at,i,on,对变量,的,表,现,进行,观,察或测,量,所获,得的数,值,有,时也称,为,变,数,v,a,ri,a,te,第,三,节常用术语,变量与观测值第三节常用术语,20,常用术语,总体、,个,体与,样本,总体,popu,l,at,i,on,根,据,研究,目的确定的统计问题,研究对象,的,全,体 是某种,共同,特,征,元素,的数据,集,含,有有,限,个个体,的,总体,称,为,有,限,总体,包含,有,无限,多个个体,的,总体,叫,无限,总体,个体,i,nd,i,v,i,du,al,总体中,每,一个研究对象,样,本,sam,p,le,为,推,断,总体特,征,，,按照,一,定方法,从,总体中抽取,的,部,分,个体,常用术语 总体、个体与样本,21,样本容量,(,s,a,m,p,le,s,i,z,e),样,本中,所,包含,的,个体,数,目,叫,样,本容,量,常,记,为,n,大样本与,小,样本,为,了能,可,靠,地,从,样本,来,推总,体,，要,求,样本,具,有一,定,的,含,量,和,代表,性,n,3,0,小,样本,n,3,0,大样本,样本必须来自于总体，样本必须能代表总体,一,叶,知,秋,盲,人,摸,象,与,样,本,相,关,的,概,念,样本容量(sample size)与样本相关的概念,22,参,数与,统,计量,参数,由总体计算得,到,的,描述,总体特,征,和规律的数 常用,希腊字母表示,参数,表示,总体,平,均数，用,表示,总体标准差,统计量,由样本计算得,到,的,描述,样本特,征,和规律的数 不,含,未知参数的样本特,征,的,函,数 常用拉丁,字母表示,统计量,用,x,表,示,样本,平,均数，,用,S,表示,样本标准差,常用术语,参数一般为未知常量，需通过统计量进行估计,参数与统计量常用术语参数一般为未知常量，需通过统计量进行,23,准,确性,与,精,确性,准,确性,acc,u,r,a,cy,观,测值或,估,计,值,与,真值,的,接近,程,度,精,确性,p,r,e,c,i,s,i,on,重,复,观,测值或,估,计,值,之间,的,接近,程,度,常用术语,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,低,准确性,高,精,确性,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,低,准确性,低精,确性,高准确性 高,精,确性,准确性与精确性常用术语.,24,法,国天,文,学家,、,数学,家,、统,计,学家,Lap,l,ac,e,（,1,74,9,-1,8,2,7,）,建立,了,概率,的,数学,理论,德,国大,数,学家,、,天文,学,家,G,aus,s,（,1,77,7-,185,5,）,发,现了,正,态分,布,理论,英,国遗,传,学,家,F,.G,l,at,o,n,（,1,8,22-,1,91,1,）研,究,了亲,子,身高,的,遗传,问,题，,提,出了,相,关与,回,归的,概念,统计学,的,先,驱,法国天文学家、数学家、统计学家 Laplace（1749,25,英,国统,计,学,家,K,ar,l,P,e,ar,s,o,n,（,1,8,57,-,19,3,6,）,研,究进,化,问题,，,创建,了,B,i,o,m,etr,i,k,a,杂志 英,国统,计,学家,Go,s,se,t,（,1,8,7,6-1,9,3,7,）,t,检验,和,小样,本,理论,英,国统,计,学,家,F,is,h,e,r,（,1,8,9,0,-19,6,2,）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,，著作,“,Stati,s,ti,c,a,l,Me,t,ho,d,s,f,o,r,Re,a,sa,r,ch Wor,k,ers,”,(,19,2,5,),形,成,了试,验,统计,学,较为完,整,的体系,统计学,的,先,驱,英国统计学家Karl Pearson（1857-1936）,26,教学方,式,课,堂讲授,实验,练,习,课后作,业,成,绩评,定,平时,成,绩,期末,考试,30,%,（作业,、实,验,报告,）,70%,课程,安,排,与,成,绩构,成,要学统计学 软件哦！,教学方式成绩评定30%（作业、实验报告）课程安排,27,强烈,的,兴趣感,和求知,欲,坚持,上,课,认真听讲,加,强,理解，,紧跟进,度,及时,复习，自,行,总结,认真,独立,完,成作业，,按时,提,交,作业,独立,完,成,演,算,正确,条,理,清楚,书,写,整齐,联系实际，加以应用,有问题随,时,提问,有建议,及时,贡献,课程的,学,习,方,法与要,求,强烈的兴趣感和求知欲独立完成演算正确条理清楚书写,28,相,关网,站,资,源,h,tt,p,:,/,bio,-,s,o,ft,.,ne,t,/,生,物,软件网,h,tt,p,:,/,w,w,w,.,8,st,a,.c,o,m,中国,统,计网,h,tt,p,:,