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1、,單擊此處編輯母版標題樣式,*,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)計在生物科學研究中的作用,下一張,主 頁,退 出,上一張,第一章 緒 論 第一節(jié) 生物統(tǒng)計在生物科學研究中的,1,為了推動生物科學的發(fā)展，常常要進行科學研究。進行科學研究離不開調(diào)查或試驗。進行調(diào)查或試驗必須解決二個問題：,如何合理地進行調(diào)查或試驗設計；,如何科學地整理、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,為了推動生物科學的發(fā)展，常常要進行科學研究,2,合理地進行調(diào)查或試驗設計、科學地整理 、分 析 所 收 集 得來的資

2、料是生物統(tǒng)計（Biometrics）的根本任務。,生物統(tǒng)計是數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法在生物科學研究中的應用，是一門應用數(shù)學。它在生物科學 研究 中 具有十分重要的作用。,一、提供試驗或調(diào)查設計的方法,試驗設計這一概念有廣義與狹義之分：,下一張,主 頁,退 出,上一張,合理地進行調(diào)查或試驗設計、科學地整理,3,廣義的試驗設計是指試驗研究課題設計,，也就是指整個試驗計劃的擬定，包含課題名稱、試驗目的，研究依據(jù)、內(nèi)容及預期達到的效果，試驗方案，供試單位的選取、重復數(shù)的確定、試驗單位的分組，試驗的記錄項目和要求，試驗結果的分析方法，經(jīng)濟效益或社會效益的估計,已具備的條件,需要購置的儀器設備，參加研究人員的

3、分工，試驗時間、地點、進度安排和經(jīng)費預算，成果鑒定，學術論文撰寫等內(nèi)容。,下一張,主 頁,退 出,上一張,廣義的試驗設計是指試驗研究課題設計，也就是,4,狹義的試驗設計主要是指試驗單位(如動物試驗的畜、禽)的選取、重復數(shù)目的確定及試驗單位的分組。,生物統(tǒng)計中的試驗設計主要指狹義的試驗設計。合理的試驗設計能控制和降低試驗誤差，提高試驗的精確性，為統(tǒng)計分析獲得試驗處理效應和試驗誤差的無偏估計提供必要的數(shù)據(jù)。,下一張,主 頁,退 出,上一張,狹義的試驗設計主要是指試驗單位(如動物試驗,5,調(diào)查設計這一概念也有廣義與狹義之分：,廣義的調(diào)查設計 是 指 整個調(diào)查計劃的制定,，包括調(diào)查研究的目的、對象與范

4、圍，調(diào)查項目及調(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)查報告撰寫與要求，經(jīng)費預算等內(nèi)容。,下一張,主 頁,退 出,上一張,調(diào)查設計這一概念也有廣義與狹義之分：下一張,6,狹義的調(diào)查設計 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)計中的調(diào)查設計主要指狹義的調(diào)查設計。合理的調(diào)查設計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)的可靠估計提供必要的數(shù)據(jù)。,試驗或調(diào)查設計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)查設計 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)計表,、繪制成,統(tǒng)計圖,。通過統(tǒng)計表、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)計算出幾個,統(tǒng)計量,，以表示該資料的數(shù)量特征、估計相應的總體參數(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)計分析 最重要的內(nèi)容是,差異顯著性檢驗,。通過抽樣調(diào)查或控制試驗，獲得的是具有變異的資料。產(chǎn)生變異的原因是什么？是由于進行比較的處理間，例如不同品種、不同飼料配方間有實質性的差異或是由于無法控制的偶然因素所引起？,顯著性檢驗的目的就在于承認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差異

6、揭示出來,。顯著性檢驗的方法很多，常用的有：,下一張,主 頁,退 出,上一張,統(tǒng)計分析 最重要的內(nèi)容是 差異顯著性檢驗。,9,t,檢驗,主要用于檢驗兩個處理平均數(shù)差異是否顯著；,方差分析,主要用于檢驗多個處理平均數(shù)間差異是否顯著；,檢驗,主要用于由質量性狀得來的次數(shù)資料的顯著性檢驗等。,下一張,主 頁,退 出,上一張,t 檢驗主要用于檢驗兩個處理平均數(shù)差異,10,統(tǒng)計分析的另一個重要內(nèi)容是對試驗指標或畜禽性狀間的關系進行研究，或者研究它們之間的聯(lián)系性質和程度，或者尋求它們之間的聯(lián)系形式，即進行,相關分析與回歸分析,。通過對資料進行相關、回歸分析，可以揭示出試驗指標或性狀間的內(nèi)在聯(lián)系，為畜禽、水

7、產(chǎn)新品種選育等提供強有力的依據(jù)。,下一張,主 頁,退 出,上一張,統(tǒng)計分析的另一個重要內(nèi)容是對試驗指標或畜禽,11,還有一類統(tǒng)計分析方法不考慮資料的分布類型，也不事先 對有關 總體參數(shù)進行估算，這類統(tǒng)計分析方法叫,非參數(shù)檢驗法,。非參數(shù)檢驗法計算簡便。當通常的檢驗方法對生物科研中的某些資料無能為力時，非參數(shù)檢驗法則正好發(fā)揮作用。,下一張,主 頁,退 出,上一張,還有一類統(tǒng)計分析方法不考慮資料的分布類型,12,第二節(jié) 生物統(tǒng)計的常用術語,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)；,總體中的一個研究單位稱為,個體,(individual)

8、；,從總體中隨機抽出一部分具有代表性的個體稱為,樣本,(sample)；,含有有限個個體的總體稱為,有限總體,；,包含有無限多個個體的總體叫,無限總體,；,下一張,主 頁,退 出,上一張,第二節(jié) 生物統(tǒng)計的常用術語 一、總體與樣本下一張 主,13,在實際研究中還有一類,假想總體,。例如進行幾種飼料的飼養(yǎng)試驗，實際上并不存在用這幾種飼料進行飼養(yǎng)的總體，只是假設有這樣的總體存在，把所進行的試驗看成是假想總體的一個樣本；,樣本中所包含的個體數(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)計分析的基本特點,。,下一張,主 頁,退 出,上一張,在實際研究中還有一類假想總體。例如進行幾種飼,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 隨機抽取 的樣本才具有代表性。所謂,隨機抽取,(random sampling),的樣本,是指總體中的每一個個體都有同等的機會被抽取組成樣本。,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誤率這是統(tǒng)計分析的又一特點,。,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)：研究中對樣本個體的觀察值。,變量：由各個變數(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)：研究中對樣本個體的觀察值。,16,三、參數(shù)與統(tǒng)計量,為了表示總體和樣本的數(shù)量特征，需要計算出幾個特征數(shù)。,由總體計算的特征數(shù)叫,參數(shù),(parameter)；,由樣本計算的特征數(shù)叫,統(tǒng)計量,(staistic)。,常用希臘字母表示參數(shù)，例如用表示總體平均數(shù)，用表示總體標準差；,常用拉丁字母表示統(tǒng)計量，例如用 表 示樣本平均數(shù)，用S表示樣本標準差。,下一張,主 頁,退 出,上一張,三、參數(shù)與統(tǒng)計量下一

11、張 主 頁 退 出 上一張,17,總體參數(shù)由相應的統(tǒng)計量來估計，例如用,估計，用S估計等。,四,、準確性與精確性,準確性,(accuracy)也叫,準確度,，,指在調(diào)查或試驗中某一試驗指標或性狀的觀測值與其真值接近的程度。,設某一試驗指標或性狀的真值為，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)由相應的統(tǒng)計量來估計，例如用,18,精確性,(precision)也叫,精確度,，,指調(diào)查或試驗中同一試驗指標或性狀的重復觀測值彼此接近的程度。,若觀測值彼此接近，即任意二個觀測值,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。,準確性、精確性的意義見,圖1-1,。,調(diào)查或試驗的準確性、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)查或試驗中應嚴格按照調(diào)查或試驗計劃進行，準確地進行觀測記載，力求避免人為差錯，特別要注意試驗條件的一致性，即除所研究的各個處理外，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、管理措施等應盡量控制一致，并通過合理的調(diào)查或試驗設計努力提高試驗的準確性和精確性。,由于真值常常不知道，所以準確性不易度量，但利用統(tǒng)計方法可度量精確性。,下一張,主 頁,退 出,上一張,在

13、調(diào)查或試驗中應嚴格按照調(diào)查或試驗計劃進行，,20,四、隨機誤差與系統(tǒng)誤差,隨機誤差,(random error)與,系統(tǒng)誤差,(systematic error),隨機誤差,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。隨機誤差帶有偶然性質，在試驗中，即使十分小心也難以消除。,隨,機誤差影響試驗的精確性。,下一張,主 頁,退 出,上一張,四、隨機誤差與系統(tǒng)誤差下一張 主 頁 退 出 上,21,統(tǒng)計上的試驗誤差指隨機誤差。這種誤差愈小，試驗的精確性愈高。,系統(tǒng)誤差,也叫,片面誤差,(lopsided error)，這是 由于試驗動物的初始條件相差較大，飼料種類、品質、數(shù)量、飼養(yǎng)條件未控制相同，測量的儀器不準、標準試劑未經(jīng)校正，以及觀測、記載、抄錄、計算中的錯誤所引起。,系統(tǒng)誤差影響試驗的準確性。,下一張,主 頁,退 出,上一張,統(tǒng)計上的試驗誤差指隨機誤差。這種誤差愈小，,22,