生物统计学.ppt

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1、生物统计学 为了研究向日葵（Helianthus annuus L.）是否对莴苣（Lactuca sativa L.）的发芽有抑制作用，在温室中进行了一次盆栽实验（排除光照、养分、温度和水分等因素的影响）。实验设2个处理，3个重复。在位于实验装置（见图）上部的一排盆中，3盆播种10粒向日葵种子，3盆不种植向日葵为对照。在下面一排盆中，每个盆通过管子和漏斗与上面相对应的盆相连。先播种向日葵，等到向日葵长到一定阶段（生物量比较大，根分泌物较多），开始浇水，使一部分水能够从上边的盆中流出来，将流出来的水溶液通过胶皮管引入下边的盆中，隔一天进行同样的过程，对照浇清水，其它过程相同。总共进行5次以后，在

2、装置下面的盆中播种莴苣（每盆播50粒）。将每个花盆贴上标签，写明处理、重复编号和播种日期，同时登记在表格上。莴苣种子发芽后，调查其发芽情况，结果如下：盆栽实验中莴苣种子发芽情况统计结果处 理重 复发芽数向日葵112213311对 照1302293281）判断该试验设计类型？2）计算各处理发芽数的平均数和标准差，绘制莴苣种子发芽数柱状图（要求有误差线）。3）对实验结果做出统计分析。生态学研究1观察观察2提出问题提出问题产生假设产生假设356预测预测试验设计试验设计数据收集、分析、解释数据收集、分析、解释4 the science of collecting, analyzing, present

3、ing and interpreting data. Statistics：什么是生什么是生物统物统计学？计学？生物统计学生物统计学是数理统计在生物学研究中的应用是数理统计在生物学研究中的应用, ,它是利它是利用数理统计的原理研究生物学现象，以正确地用数理统计的原理研究生物学现象，以正确地设计试验设计试验、分析试验结果、分析试验结果，从而得到正确、客观、科学的结论的，从而得到正确、客观、科学的结论的一门科学。一门科学。生物统计学是应用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界数量现象的科学。是数理统计在生物学研究中的应用，是应用数学的一个分支，属于生物数学的范畴。为什么要学统计学？利用统计学方法，

4、发现不确定现象背后隐藏的利用统计学方法，发现不确定现象背后隐藏的规律规律用统计学思维方式考虑有关生态学研究中的问用统计学思维方式考虑有关生态学研究中的问题题保证你的研究论文能通过统计学审查保证你的研究论文能通过统计学审查获得科学证据的主要手段获得科学证据的主要手段目标：目标：独立从事试验研究工作的能力严谨治学、理论联系实际的科学态度独立获取知识和综合运用知识的能力分析问题和解决问题的能力生物统计学的研究内容包括统计原理、统计方法和试验设计。 统计原理阐述统计理论和有关公式，以满足统计方法的需要。 统计方法的应用，旨在对客观事物得出本质的合规律性的认识。 试验设计是试验工作前应用统计原理，制定科

5、学的试验方案和方法。生物统计学的研究内容生物统计学的研究内容试验设计试验设计合理制定试验方案以概率论与数理统计为理论依据，结合专业知识和实践经验，经济的、科学的、合理的安排试验，有效的控制试验的干扰，充分地利用和科学地分析所获取的试验信息，从而达到尽快获得最优试验方案的目的。多、快、好、省多、快、好、省统计方法描述统计推断统计参数估计假设检验指标描述图表描述目的：目的：描述数据特征描述数据特征找出数据的基本规律找出数据的基本规律对原始资料进行整理并作基本分析。三个主要的统计量：平均数、标准差、标准误。 平均数：度量资料的集中性 标准差：度量资料的离中性 标准误：衡量平均数的可靠性描述性统计描述

6、性统计数据处理结果的表示数据处理结果的表示推断统计推断统计对总体特征作出推断对总体特征作出推断样样本本总体总体2个平均数间差异的比较属性资料的检验方差分析显著性检验显著性检验相关：研究变量之间相互关系的密切程度回归：两个或两个以上变量存在的从属关系多元统计分析多元统计分析聚类分析主成分分析因子分析统计软件的应用把实际问题转化为适当的数学模型，往往是把实际问题转化为适当的数学模型，往往是解决问题的关键所在。解决问题的关键所在。数学模型中的计算，往往是非数学专业研究数学模型中的计算，往往是非数学专业研究者的困难所在。者的困难所在。统计软件可以帮助我们克服统计模型中计算统计软件可以帮助我们克服统计模

7、型中计算的困难。的困难。统计软件的选择统计软件的选择可用性可用性数据管理数据管理文件管理文件管理统计分析统计分析容量容量所在单位的条件和实际需要所在单位的条件和实际需要统计软件统计软件SPSSSPSS：这是一个很受欢迎的统计软件；它容易操作，输出漂亮，功能齐全。：这是一个很受欢迎的统计软件；它容易操作，输出漂亮，功能齐全。对于非统计工作者是很好的选择。对于非统计工作者是很好的选择。SASSAS：这是功能非常齐全的软件；尽管价格不菲，许多公司还是因为其功能：这是功能非常齐全的软件；尽管价格不菲，许多公司还是因为其功能众多和某些美国政府机构认可而使用。尽管现在已经尽量众多和某些美国政府机构认可而使

8、用。尽管现在已经尽量“傻瓜化傻瓜化”，仍然，仍然需要一定的训练才可以进入。对于基本统计课程则不那么方便。目前已开发需要一定的训练才可以进入。对于基本统计课程则不那么方便。目前已开发了了JMPJMP傻瓜型统计软件。傻瓜型统计软件。STATASTATA: : 这是众多统计软件的后起之秀；它操作灵活、简单、易学易用，同这是众多统计软件的后起之秀；它操作灵活、简单、易学易用，同时具有数据管理软件、统计分析软件、绘图软件、矩阵计算软件和程序语言时具有数据管理软件、统计分析软件、绘图软件、矩阵计算软件和程序语言的特点。占用计算机系统资源少，绘图漂亮，对有简单编程基础者来讲十分的特点。占用计算机系统资源少，

9、绘图漂亮，对有简单编程基础者来讲十分容易上手，有专门出版的专业刊物。容易上手，有专门出版的专业刊物。 以上三种软件并称为新的国际三大权威统计软件统计软件统计软件ExcelExcel：它严格说来并不是统计软件，但作为数据：它严格说来并不是统计软件，但作为数据表格软件，必然有一定统计计算功能。表格软件，必然有一定统计计算功能。在装在装OfficeOffice时必须安装数据分析的功能才行。时必须安装数据分析的功能才行。画图功能。画图功能。对于简单分析，对于简单分析，ExcelExcel还算方便，但随着问题的深还算方便，但随着问题的深入，入，ExcelExcel就不那么就不那么“傻瓜傻瓜”，需要使用函

10、数，甚，需要使用函数，甚至根本没有相应的方法了。多数专门一些的统计推至根本没有相应的方法了。多数专门一些的统计推断问题还需要其他专门的统计软件来处理。断问题还需要其他专门的统计软件来处理。统计软件统计软件S-plusS-plus：这是统计学家喜爱的软件。不仅由于其功能齐全，：这是统计学家喜爱的软件。不仅由于其功能齐全，而且由于其强大的编程功能，使得研究人员可以编制自己的而且由于其强大的编程功能，使得研究人员可以编制自己的程序来实现自己的理论和方法。它也在进行程序来实现自己的理论和方法。它也在进行“傻瓜化傻瓜化”以争以争取顾客。但仍然以编程方便为顾客所青睐。取顾客。但仍然以编程方便为顾客所青睐。

11、R R软件软件：这是一个免费的，由志愿者管理的软件。其编程语言：这是一个免费的，由志愿者管理的软件。其编程语言与与S-plusS-plus所基于的所基于的S S语言一样，很方便。还有不断加入的各个语言一样，很方便。还有不断加入的各个方向统计学家编写的统计软件包。同时从网上可以不断更新方向统计学家编写的统计软件包。同时从网上可以不断更新和增加有关的软件包和程序。这是发展最快的软件，受到世和增加有关的软件包和程序。这是发展最快的软件，受到世界上统计师生的欢迎。是用户量增加最快的统计软件。对于界上统计师生的欢迎。是用户量增加最快的统计软件。对于一般非统计工作者来说，主要问题是它没有一般非统计工作者来

12、说，主要问题是它没有“傻瓜化傻瓜化”。统计软件统计软件MinitabMinitab：这个软件是很方便的功能强大而又齐全的软件，也已经：这个软件是很方便的功能强大而又齐全的软件，也已经“傻瓜化傻瓜化”，在我国用的不如，在我国用的不如SPSSSPSS与与SASSAS那么普遍。那么普遍。StatisticaStatistica：也是功能强大而齐全的：也是功能强大而齐全的“傻瓜化傻瓜化”的软件，在我国用的也不如的软件，在我国用的也不如SASSAS与与SPSSSPSS那么普遍。那么普遍。EviewsEviews：这是一个主要处理回归和时间序列的软件。：这是一个主要处理回归和时间序列的软件。GAUSSGA

13、USS：这是一个很好用的统计软件，许多搞经济的喜欢它。主要也是编程功：这是一个很好用的统计软件，许多搞经济的喜欢它。主要也是编程功能强大。目前在我国使用的人不多。能强大。目前在我国使用的人不多。FORTRANFORTRAN：这是应用于各个领域的历史很长的非常优秀的编程软件，功能强大：这是应用于各个领域的历史很长的非常优秀的编程软件，功能强大，也有一定的统计软件包。计算速度比这里介绍的都快得多。但需要编程和，也有一定的统计软件包。计算速度比这里介绍的都快得多。但需要编程和编译。操作不那么容易。编译。操作不那么容易。MATLABMATLAB：这也是应用于各个领域的以编程为主的软件，在工程上应用广泛

14、。：这也是应用于各个领域的以编程为主的软件，在工程上应用广泛。编程类似于编程类似于S S和和R R。但是统计方法不多。但是统计方法不多。统计软件的使用：统计软件的使用：无论何种统计软件，虽然可以完成统计运算，但都不无论何种统计软件，虽然可以完成统计运算，但都不具备人工智能的分析能力。这是当今统计软件的局限具备人工智能的分析能力。这是当今统计软件的局限性。性。正确运用不同格式排列数据，正确选用不同的统计方正确运用不同格式排列数据，正确选用不同的统计方法，正确读取计算的可能结果，正确解释和得出统计法，正确读取计算的可能结果，正确解释和得出统计结论，都要以理论学习为基础。结论，都要以理论学习为基础。

15、软件使用不能软件使用不能喧宾夺主喧宾夺主，不能以统计软件取代生物统，不能以统计软件取代生物统计学理论及专业知识学习的重要地位。计学理论及专业知识学习的重要地位。本课程学习的基本要求本课程学习的基本要求了解了解基本原理基本原理；熟练掌握熟练掌握常用生物统计方法，能独立进行试验结果常用生物统计方法，能独立进行试验结果的统计分析的统计分析；熟练掌握熟练掌握常用的几种试验设计方法，能独立进行试常用的几种试验设计方法，能独立进行试验设计验设计；熟练掌握熟练掌握ExcelExcel、SPSSSPSS、R R等数据处理软件处理数据等数据处理软件处理数据。学习方法学习方法对于基本公式，要理解公式的含义和应用条件，不必深究其对于基本公式，要理解公式的含义和应用条件，不必深究其数学推导。数学推导。加强实践加深对公式及统计步骤理解和记忆，达到能熟练地加强实践加深对公式及统计步骤理解和记忆，达到能熟练地应用统计方法。应用统计方法。注意培养科学的统计思维方法，从不确定性和概率的角度来注意培养科学的统计思维方法，从不确定性和概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。思考问题和分析科学试验的结果。平时要留意书籍和杂志中的表格、数据及其分析和解释，以平时要留意书籍和杂志中的表格、数据及其分析和解释，以熟悉其表达方式及应用，但要熟悉其表达方式及应用，但要注意是否正确注意是否正确。