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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,第一章 緒 論,第一節(jié) 生物統(tǒng)計(jì)在生物科學(xué)研究中的作用,下一張,主 頁,退 出,上一張,第一章 緒 論 第一節(jié) 生物統(tǒng)計(jì)在生物科學(xué)研究中的,1,為了推動生物科學(xué)的發(fā)展，常常要進(jìn)行科學(xué)研究。進(jìn)行科學(xué)研究離不開調(diào)查或試驗(yàn)。進(jìn)行調(diào)查或試驗(yàn)必須解決二個(gè)問題：,如何合理地進(jìn)行調(diào)查或試驗(yàn)設(shè)計(jì)；,如何科學(xué)地整理、分析所收集得來的具有變異的資料，揭示出隱藏在其內(nèi)部的規(guī)律性。,下一張,主 頁,退 出,上一張,為了推動生物科學(xué)的發(fā)展，常常要進(jìn)行科學(xué)研究,2,合理地進(jìn)行調(diào)查或試驗(yàn)設(shè)計(jì)、科學(xué)地整理 、分 析 所 收 集 得來的資

2、料是生物統(tǒng)計(jì)（Biometrics）的根本任務(wù)。,生物統(tǒng)計(jì)是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法在生物科學(xué)研究中的應(yīng)用，是一門應(yīng)用數(shù)學(xué)。它在生物科學(xué) 研究 中 具有十分重要的作用。,一、提供試驗(yàn)或調(diào)查設(shè)計(jì)的方法,試驗(yàn)設(shè)計(jì)這一概念有廣義與狹義之分：,下一張,主 頁,退 出,上一張,合理地進(jìn)行調(diào)查或試驗(yàn)設(shè)計(jì)、科學(xué)地整理,3,廣義的試驗(yàn)設(shè)計(jì)是指試驗(yàn)研究課題設(shè)計(jì),，也就是指整個(gè)試驗(yàn)計(jì)劃的擬定，包含課題名稱、試驗(yàn)?zāi)康模芯恳罁?jù)、內(nèi)容及預(yù)期達(dá)到的效果，試驗(yàn)方案，供試單位的選取、重復(fù)數(shù)的確定、試驗(yàn)單位的分組，試驗(yàn)的記錄項(xiàng)目和要求，試驗(yàn)結(jié)果的分析方法，經(jīng)濟(jì)效益或社會效益的估計(jì),已具備的條件,需要購置的儀器設(shè)備，參加研究人員的

3、分工，試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)、進(jìn)度安排和經(jīng)費(fèi)預(yù)算，成果鑒定，學(xué)術(shù)論文撰寫等內(nèi)容。,下一張,主 頁,退 出,上一張,廣義的試驗(yàn)設(shè)計(jì)是指試驗(yàn)研究課題設(shè)計(jì)，也就是,4,狹義的試驗(yàn)設(shè)計(jì)主要是指試驗(yàn)單位(如動物試驗(yàn)的畜、禽)的選取、重復(fù)數(shù)目的確定及試驗(yàn)單位的分組。,生物統(tǒng)計(jì)中的試驗(yàn)設(shè)計(jì)主要指狹義的試驗(yàn)設(shè)計(jì)。合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)能控制和降低試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)的精確性，為統(tǒng)計(jì)分析獲得試驗(yàn)處理效應(yīng)和試驗(yàn)誤差的無偏估計(jì)提供必要的數(shù)據(jù)。,下一張,主 頁,退 出,上一張,狹義的試驗(yàn)設(shè)計(jì)主要是指試驗(yàn)單位(如動物試驗(yàn),5,調(diào)查設(shè)計(jì)這一概念也有廣義與狹義之分：,廣義的調(diào)查設(shè)計(jì) 是 指 整個(gè)調(diào)查計(jì)劃的制定,，包括調(diào)查研究的目的、對象與范

4、圍，調(diào)查項(xiàng)目及調(diào)查表，抽樣方法的選取，抽樣單位、抽樣數(shù)量的確定，數(shù)據(jù)處理方法，調(diào)查組織工作，調(diào)查報(bào)告撰寫與要求，經(jīng)費(fèi)預(yù)算等內(nèi)容。,下一張,主 頁,退 出,上一張,調(diào)查設(shè)計(jì)這一概念也有廣義與狹義之分：下一張,6,狹義的調(diào)查設(shè)計(jì) 主要 包含抽樣方法的選取，抽樣單位、抽樣數(shù)目的確定等內(nèi)容。,生物統(tǒng)計(jì)中的調(diào)查設(shè)計(jì)主要指狹義的調(diào)查設(shè)計(jì)。合理的調(diào)查設(shè)計(jì)能控制與降低抽樣誤差，提高調(diào)查的精確性，為獲得總體參數(shù)的可靠估計(jì)提供必要的數(shù)據(jù)。,試驗(yàn)或調(diào)查設(shè)計(jì)主要解決合理地收集必要而有代表性資料的問題。,下一張,主 頁,退 出,上一張,狹義的調(diào)查設(shè)計(jì) 主要 包含抽樣方法的選取，,7,二、提供整理、分析資料的方法,整理資

5、料的基本方法是根據(jù)資料的特性將其整理成,統(tǒng)計(jì)表,、繪制成,統(tǒng)計(jì)圖,。通過統(tǒng)計(jì)表、圖可以大致看到所得資料集中、離散的情況。并利用所收集得來的數(shù)據(jù)計(jì)算出幾個(gè),統(tǒng)計(jì)量,，以表示該資料的數(shù)量特征、估計(jì)相應(yīng)的總體參數(shù)。,下一張,主 頁,退 出,上一張,二、提供整理、分析資料的方法下一張 主 頁 退,8,統(tǒng)計(jì)分析 最重要的內(nèi)容是,差異顯著性檢驗(yàn),。通過抽樣調(diào)查或控制試驗(yàn)，獲得的是具有變異的資料。產(chǎn)生變異的原因是什么？是由于進(jìn)行比較的處理間，例如不同品種、不同飼料配方間有實(shí)質(zhì)性的差異或是由于無法控制的偶然因素所引起？,顯著性檢驗(yàn)的目的就在于承認(rèn)并盡量排除這些無法控制的偶然因素的干擾，將處理間是否存在本質(zhì)差異

6、揭示出來,。顯著性檢驗(yàn)的方法很多，常用的有：,下一張,主 頁,退 出,上一張,統(tǒng)計(jì)分析 最重要的內(nèi)容是 差異顯著性檢驗(yàn)。,9,t,檢驗(yàn),主要用于檢驗(yàn)兩個(gè)處理平均數(shù)差異是否顯著；,方差分析,主要用于檢驗(yàn)多個(gè)處理平均數(shù)間差異是否顯著；,檢驗(yàn),主要用于由質(zhì)量性狀得來的次數(shù)資料的顯著性檢驗(yàn)等。,下一張,主 頁,退 出,上一張,t 檢驗(yàn)主要用于檢驗(yàn)兩個(gè)處理平均數(shù)差異,10,統(tǒng)計(jì)分析的另一個(gè)重要內(nèi)容是對試驗(yàn)指標(biāo)或畜禽性狀間的關(guān)系進(jìn)行研究，或者研究它們之間的聯(lián)系性質(zhì)和程度，或者尋求它們之間的聯(lián)系形式，即進(jìn)行,相關(guān)分析與回歸分析,。通過對資料進(jìn)行相關(guān)、回歸分析，可以揭示出試驗(yàn)指標(biāo)或性狀間的內(nèi)在聯(lián)系，為畜禽、水

7、產(chǎn)新品種選育等提供強(qiáng)有力的依據(jù)。,下一張,主 頁,退 出,上一張,統(tǒng)計(jì)分析的另一個(gè)重要內(nèi)容是對試驗(yàn)指標(biāo)或畜禽,11,還有一類統(tǒng)計(jì)分析方法不考慮資料的分布類型，也不事先 對有關(guān) 總體參數(shù)進(jìn)行估算，這類統(tǒng)計(jì)分析方法叫,非參數(shù)檢驗(yàn)法,。非參數(shù)檢驗(yàn)法計(jì)算簡便。當(dāng)通常的檢驗(yàn)方法對生物科研中的某些資料無能為力時(shí)，非參數(shù)檢驗(yàn)法則正好發(fā)揮作用。,下一張,主 頁,退 出,上一張,還有一類統(tǒng)計(jì)分析方法不考慮資料的分布類型,12,第二節(jié) 生物統(tǒng)計(jì)的常用術(shù)語,一、總體與樣本,數(shù)據(jù)的不齊性。,根據(jù)研究目的確定的研究對象的全體稱為,總體,(population)；,總體中的一個(gè)研究單位稱為,個(gè)體,(individual)

8、；,從總體中隨機(jī)抽出一部分具有代表性的個(gè)體稱為,樣本,(sample)；,含有有限個(gè)個(gè)體的總體稱為,有限總體,；,包含有無限多個(gè)個(gè)體的總體叫,無限總體,；,下一張,主 頁,退 出,上一張,第二節(jié) 生物統(tǒng)計(jì)的常用術(shù)語 一、總體與樣本下一張 主,13,在實(shí)際研究中還有一類,假想總體,。例如進(jìn)行幾種飼料的飼養(yǎng)試驗(yàn)，實(shí)際上并不存在用這幾種飼料進(jìn)行飼養(yǎng)的總體，只是假設(shè)有這樣的總體存在，把所進(jìn)行的試驗(yàn)看成是假想總體的一個(gè)樣本；,樣本中所包含的個(gè)體數(shù)目叫,樣本容量,或,大小,(sample size)，樣本容量常記為,n,。通常把,n,30的樣本叫,小樣本,，,n,30的樣本叫,大樣本,。,研究的目的是要了

9、解總體，然而能觀測到的卻是樣本，,通過樣本來推斷總體是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),。,下一張,主 頁,退 出,上一張,在實(shí)際研究中還有一類假想總體。例如進(jìn)行幾種飼,14,為了能可靠地從樣本來推總體，要求樣本具有一定的含量和代表性。,只有從 總體 隨機(jī)抽取 的樣本才具有代表性。所謂,隨機(jī)抽取,(random sampling),的樣本,是指總體中的每一個(gè)個(gè)體都有同等的機(jī)會被抽取組成樣本。,樣本畢竟只是總體的一部分，盡管樣本具有一定的含量也具有代表性，通過樣本來推斷總體也不可能是百分之百的正確。,有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率這是統(tǒng)計(jì)分析的又一特點(diǎn),。,下一張,主 頁,退 出,上一張,為了能可靠地從樣本來

10、推總體，要求樣本具有一定,15,二、變數(shù)與變異數(shù)列、變量,變數(shù)：研究中對樣本個(gè)體的觀察值。,變量：由各個(gè)變數(shù)組成。,變異數(shù)列：將變數(shù)按從小到大的順序,排列的一組數(shù)列。,二、變數(shù)與變異數(shù)列、變量變數(shù)：研究中對樣本個(gè)體的觀察值。,16,三、參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量,為了表示總體和樣本的數(shù)量特征，需要計(jì)算出幾個(gè)特征數(shù)。,由總體計(jì)算的特征數(shù)叫,參數(shù),(parameter)；,由樣本計(jì)算的特征數(shù)叫,統(tǒng)計(jì)量,(staistic)。,常用希臘字母表示參數(shù)，例如用表示總體平均數(shù)，用表示總體標(biāo)準(zhǔn)差；,常用拉丁字母表示統(tǒng)計(jì)量，例如用 表 示樣本平均數(shù)，用S表示樣本標(biāo)準(zhǔn)差。,下一張,主 頁,退 出,上一張,三、參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量下一

11、張 主 頁 退 出 上一張,17,總體參數(shù)由相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)量來估計(jì)，例如用,估計(jì)，用S估計(jì)等。,四,、準(zhǔn)確性與精確性,準(zhǔn)確性,(accuracy)也叫,準(zhǔn)確度,，,指在調(diào)查或試驗(yàn)中某一試驗(yàn)指標(biāo)或性狀的觀測值與其真值接近的程度。,設(shè)某一試驗(yàn)指標(biāo)或性狀的真值為，觀測值為,x,，若,x,與相差的絕對值|,x,|小，則觀測值,x,的準(zhǔn)確性高；反之則低。,下一張,主 頁,退 出,上一張,總體參數(shù)由相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)量來估計(jì)，例如用,18,精確性,(precision)也叫,精確度,，,指調(diào)查或試驗(yàn)中同一試驗(yàn)指標(biāo)或性狀的重復(fù)觀測值彼此接近的程度。,若觀測值彼此接近，即任意二個(gè)觀測值,x,i,、x,j,相差的絕對值|,

12、x,i,x,j,|小，則觀測值精確性高；反之則低。,準(zhǔn)確性、精確性的意義見,圖1-1,。,調(diào)查或試驗(yàn)的準(zhǔn)確性、精確性合稱為,正確性,。,下一張,主 頁,退 出,上一張,精確性(precision)也叫精確度，指調(diào),19,在調(diào)查或試驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格按照調(diào)查或試驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行，準(zhǔn)確地進(jìn)行觀測記載，力求避免人為差錯(cuò)，特別要注意試驗(yàn)條件的一致性，即除所研究的各個(gè)處理外，供試畜禽的初始條件如品種、性別、年齡、健康狀況、飼養(yǎng)條件、管理措施等應(yīng)盡量控制一致，并通過合理的調(diào)查或試驗(yàn)設(shè)計(jì)努力提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和精確性。,由于真值常常不知道，所以準(zhǔn)確性不易度量，但利用統(tǒng)計(jì)方法可度量精確性。,下一張,主 頁,退 出,上一張,在

13、調(diào)查或試驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格按照調(diào)查或試驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行，,20,四、隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差,隨機(jī)誤差,(random error)與,系統(tǒng)誤差,(systematic error),隨機(jī)誤差,也叫,抽樣誤差,(sampling error)，這是由于許多無法控制的內(nèi)在和外,在的偶然因素 所造成。隨機(jī)誤差帶有偶然性質(zhì)，在試驗(yàn)中，即使十分小心也難以消除。,隨,機(jī)誤差影響試驗(yàn)的精確性。,下一張,主 頁,退 出,上一張,四、隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差下一張 主 頁 退 出 上,21,統(tǒng)計(jì)上的試驗(yàn)誤差指隨機(jī)誤差。這種誤差愈小，試驗(yàn)的精確性愈高。,系統(tǒng)誤差,也叫,片面誤差,(lopsided error)，這是 由于試驗(yàn)動物的初始條件相差較大，飼料種類、品質(zhì)、數(shù)量、飼養(yǎng)條件未控制相同，測量的儀器不準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)試劑未經(jīng)校正，以及觀測、記載、抄錄、計(jì)算中的錯(cuò)誤所引起。,系統(tǒng)誤差影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。,下一張,主 頁,退 出,上一張,統(tǒng)計(jì)上的試驗(yàn)誤差指隨機(jī)誤差。這種誤差愈小，,22,