水产生物统计学第一章绪论

主讲：笔记上课出席，纪律，不允许睡觉、玩手机、吃东西作业教学计划总学时：32课堂讲授：28实验：4上课时间时间周次教室周二1-2节9~19周503-504成绩构成过程性考核：70％期末考试：30％一、生物统计学的发展概况（一）17世纪中叶，始创概率论一、古典记录统计学（拉普拉斯高斯）国势学派政治算术学派二、近代描述统计学（高尔登皮尔逊）数理统计学派社会统计学派三、现代推断统计学（哥塞特费雪）参数估计假设检验拉普拉斯Pierre-SimonLaplaceBorn:23March1749inBeaumont-en-Auge,Normandy,FranceDied:5March1827inParis,FranceBorn:30April1777inBrunswick,DuchyofBrunswick(nowGermany)Died:23Feb1855inGöttingen,Hanover(nowGermany)CarlFriedrichGauss数学家、天文学家发现正态分布高斯高尔登SirFrancisGaltonF.R.S.1822-1911英国遗传学家引入相关、回归、中位数、百分位数、分布、首次提出生物统计一词生物统计学创始人皮尔逊KarlPearson(1857-1936)英国数学物理学家，皮尔逊学生将生物统计学上升到通用方法论的高度卡方检验的提出、相关、回归的发展iiiTTA22)(哥塞特•Born:13June1876inCanterbury,EnglandDied:16Oct1937inBeaconsfield,England•提出T检验的基础WilliamSealeyGosset费雪尔12(,)~BetweenWithinMSFFMSRonaldAylmerFisher•Born:17Feb1890inLondon,EnglandDied:29July1962inAdelaide,Australia•英国统计学家，论证方差分析原理和方法并应用于试验设计统计学发展概况（续）（二）19世纪末，统计学应用于生物学研究（三）20世纪初，传入我国二、生物统计的概念统计学是应用数学的一个分支，主要通过利用概率论建立数学模型，收集所观察系统的数据，进行量化的分析、总结，并进而进行推断和预测，为相关决策提供依据和参考。广泛的应用在各门学科之上，从物理和社会科学到人文科学，甚至被用来工商业及政府的情报决策之上。分类描述统计学：给定一组数据，统计学可以摘要并且描述这份数据，通过图表形式对所收集的数据进行加工处理和显示，通过综合概括与分析得出反映客观现象的规律性数量特征。推断统计学：根据样本数据去推断总体数量特征的方法，它是在对样本数据进行描述的基础上，对统计总体的未知数量特征做出以概率形式表述的推断。统计学什么是生物统计？随机误差一般做的研究对象的数量都很大，而且最重要的是有些试验本身带有破坏性，那么要如何解决、克服呢？从某种意义上说，生物统计是研究生物科学中以部分个体的特征特性推断或描述出全部个体的特征特性的一门科学。那么如何进行调查或试验，取得有代表性的局部数据来减小误差？如何对取得的数据进行整理、分析以揭示蕴藏其中的规律？为了解决这些问题，我们就要学习生物统计学，生物统计学是以概率论为主要数学基础的学科。研究随机现象数量规律的数学分支Eg：要了解一种鱼饵料对育苗是否有效，我们就要看在一定范围内育苗体重是否增加了，以得出该饵料是否有效的结果。但是我们研究的目的是在实际应用中，添加多少饵料能得到良好的效果？这就不能只停留在事物的表面上，也就是说我们不能只是定性的认识问题，还要定量的研究，而生物统计学可以给我门提供一种方法与手段，让我们更加深入地了解事物的本质。那生物统计学的概念就出来了。生物统计学概念以概率论为基础，研究如何有效地收集、整理和分析生物界受到随机影响的数据，进而对所关心得问题做出尽可能精确可靠的推断或预测，为决策和行动提供依据。是应用数量统计的原理和方法来分析和解释生物界的遗传变异现象变化规律的数量特征的一门科学。三、本课程的主要内容和学习方法（一）主要内容资料的整理统计的参数：平均数，变异数概率及其分布统计推断：u、t、F、X2检验方差分析（二）学习方法1．理解每一公式的含义和应用条件，对公示的由来可不必深究2．要注意理论联系实际，多结合专业认真做好习题和作业，3．注意培养科学的统计思维能力和方法，建立起生物统计的思维方法4．生物统计的只是一种统计工具，并不能代替其他学科为什么要学习生物统计学罗非鱼体重在1斤～1.2斤之间，售价在6.6元/斤～6.7元/斤；体重在1.2斤～1.5斤之间，售价在6.7元/斤～6.9元/斤；体重在1.5斤～1.6斤之间，售价在7元/斤左右；体重达到1.6斤以上，售价在7.2元/斤～7.4元/斤100条罗非鱼体重0.951.111.171.221.251.281.321.361.411.471.011.111.181.221.251.281.321.371.411.481.011.121.181.231.261.281.331.381.421.491.051.131.191.231.261.291.341.381.421.51.051.141.21.231.271.291.341.391.441.511.071.151.21.241.271.31.341.391.441.521.081.151.21.241.271.31.351.391.451.531.091.161.211.241.271.31.351.41.461.561.11.161.211.241.281.311.351.41.471.571.111.161.211.251.281.311.351.411.471.63平均：1.29；最大：1.63；最小：0.95如何两种或几种鱼的体重？Eg：某养殖场要研究两种饲料对鱼体重的影响，选取同样品种，体重接近的200尾鱼，一半喂以甲种饲料，另一半喂以乙种饲料，两个月后称其体重，分析比较这些数据，从中得出结论。这就要应用统计分析方法，以决定两群鱼体重的差异，究竟属本质的，还是随机的，即推断由不同饲料造成的，还是由于其它未经控制的偶然因素所引起。分析后才能得出比较可靠的结论。意义：生物统计可以指导我们从事科学研究，提高研究水平。科学地思维，学会科学推理的方法，培养实事求是的科学态度。但是生物统计学只是帮助我们去分析问题，探索规律的一种有效工具，绝不能代替一些基础学科——生物学本身，因此对生物统计学的应用只有在充分认识生物资身规律得基础上才能发挥作用。四、生物统计学的作用与意义通过生物统计课程的学习（1）提供了试验或调查设计的基本方法；（2）提供了整理和分析资料的基本方法；（3）有利于科学研究和撰写科研论文、调查报告。五、常用统计术语（一）总体、样本与随机取样举例总体(population)：根据研究目的确定的研究对象的全体有限总体：含有有限个个体的总体无限总体：包含有无限多个个体的总体个体(individual)：总体中的一个研究单位样本(sample)：总体的一部分随机取样（randomsampling）：不掺杂主观人为因素，使总体中每个个体被抽中的机会均等。举例？Eg：用某种新药方治疗鲤鱼肠炎，取样本100尾，有效80尾，自有效率为80%。但是如果用这种药应用到其它鲤鱼的肠炎治疗上是否会得到同样效果呢？这就需要以样本的疗效来推断总体疗效。如何正确地从样本来推断总体，这是统计学要解决的问题。（二）参数与统计量参数(parameter)：由总体计算的特征数，通常未知常用希腊字母表示，例如用μ表示总体平均数，用σ表示总体标准差；统计量(statistic)：由样本计算的特征数叫，已知函数。常用拉丁字母表示，例如用表示样本平均数，用S表示样本标准差。总体参数由相应的统计量来估计，例如用估计μ，用S估计σ等。希腊字母发音对照表大写小写国际音标大写小写国际音标[`AlfE][nju:][`bi:tE][ksai][`gAmE][ou`maikEn][`deltE][pai][ep`sailEn][rou][`zi:tE][`sigmE][`i:tE][tR:][`θI:tE][fai][ai`outE][kai][`kApE][jU:p`sailEn][`lAmdE][psai][miu][`oumigE]（三）随机误差与错误随机误差（机误）：由客观因素造成的无法避免的误差重复测量误差(随机测量误差）抽样误差错误：由主观因素造成的可以克服的差错误差(error)实测值与真值之差，或样本指标与总体指标之差。随机误差抽样误差误差随机误差与系统误差系统误差过失误差重复测量误差(随机测量误差)误差（Error）测量值=真实值+随机误差+非随机误差Xi=i+i（试验误差）1．随机误差：影响因素众多，变化无方向性，不可避免，但可用统计方法进行分析，影响试验的精确性2．系统误差:受确定因素影响，大小变化有方向性，影响试验的准确性3．非系统误差（过失误差）:研究者偶然失误而造成的误差抽样误差(samplingerror)（随机误差的一种）由抽样引起的样本统计量与总体参数间的差别。原因：个体变异＋抽样表现：样本统计量与总体参数间的差别不同样本统计量间的差别抽样误差是有规律的！抽样误差（四）准确性与精确性准确性：也叫准确度，指调查或试验中中某一试验指标或性状的观测值与真值的接近程度精确性：也叫精确度，指调查或试验中某一试验指标或性状的重复观测值彼此接近的程度..............................低准确性低精确性低准确性高精确性高准确性高精确性（五）变数与变异数列变数：表示生物某性状的任何一个观察值称为变数变异数列：把所有变数按一定规律整理成的一个序列，称为变异数列本课程的目的理解生物统计学的基本概念掌握生物科学领域中常用的统计学方法初步具备统计学思维能够处理日常实际工作和一般科学研究中常见的统计学问题为今后进一步学习统计学奠定基础主要内容第一章绪论第二章资料的整理第三章平均数、标准差和变异系数第四章常用概论分布第五章t检验第六章方差分析第七章次数资料分析第十一章非参数检验第八章直线回归与相关第九章多元线性回归与多项式回归第十章协方差分析第十二章试验设计统计基础显著性检验实际应用相关分析本节重点常用统计术语：参数与统计量