統(tǒng)計(jì)和生物數(shù)學(xué)模型計(jì)算

前言

本書包括主要統(tǒng)計(jì)模型和生物數(shù)學(xué)模型的原理和計(jì)算方法，自20世紀(jì)50年代以來，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的推廣與普及，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析方法也得到長足的發(fā)展，在統(tǒng)計(jì)學(xué)中，70年代以后問世的許多統(tǒng)計(jì)模型，例如混合模型、度量誤差模型、聯(lián)立方程組模型等，已經(jīng)在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生態(tài)等涉及生物的學(xué)科中得到廣泛應(yīng)用，并在各專業(yè)中形成了許多專業(yè)模型，例如數(shù)量生態(tài)、數(shù)量遺傳、林木和林分的生長收獲分析等，隨著問題的深入，模型越來越復(fù)雜，數(shù)據(jù)越來越多，計(jì)算越來越困難，為了盡快讓廣大實(shí)際專業(yè)工作者掌握這些（包括古典的和新興的）方法，我們把基本統(tǒng)計(jì)和近代統(tǒng)計(jì)及其在農(nóng)林業(yè)、生態(tài)、數(shù)量遺傳等有關(guān)專業(yè)中常用的一些方法和模型，包括我們二十多年來在多項(xiàng)科研項(xiàng)目支持下積累的成果匯集到一起，編制在一個通用的數(shù)據(jù)分析軟件——ForStat（統(tǒng)計(jì)之林）中，本書就是關(guān)于這些模型的原理、計(jì)算方法、應(yīng)用實(shí)例及軟件使用的教材，并且附有教學(xué)版光盤。本書重點(diǎn)介紹各種模型的基本概念、適用范圍、要求的數(shù)據(jù)、程序的使用方法和計(jì)算結(jié)果的解釋，書中包括大量的例題，讀者使用本書所附光盤安裝教學(xué)版軟件實(shí)際計(jì)算本書例題，可以更快地熟悉各種方法和模型，為了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的需要，書中也介紹了比較深入或在通常教科書中沒有或很少涉及的一些重要概念、原理和計(jì)算方法，這部分內(nèi)容放在應(yīng)用實(shí)例之后，不看這一部分也不影響其他內(nèi)容的學(xué)習(xí)，第1章簡單介紹軟件ForStat的數(shù)據(jù)輸入、輸出、變換等數(shù)據(jù)處理方法，以后7章是本書的重點(diǎn)，介紹數(shù)學(xué)工具、數(shù)理統(tǒng)計(jì)和模型、基本數(shù)學(xué)規(guī)劃、林業(yè)、數(shù)量生態(tài)和數(shù)量遺傳模型。從統(tǒng)計(jì)模型來說，本書除一般統(tǒng)計(jì)教材中的內(nèi)容外，還介紹并引進(jìn)5個近代統(tǒng)計(jì)模型：一元和多元非線性回歸、線性聯(lián)立方程組、線性混合模型、線性度量誤差模型和非線性誤差變量聯(lián)立方程組，這些內(nèi)容參考了國際著名的數(shù)據(jù)分析軟件，如“sPSS'’、“SAS'’等，并結(jié)合國內(nèi)在這些方面的研究，用線性和非線性模型作為講述的主線，便于理解一些古典統(tǒng)計(jì)問題的現(xiàn)代解法和解釋，也便于引進(jìn)新的概念，此外，本書也包括了一些國內(nèi)的最新結(jié)果，例如線性聯(lián)立方程組可以允許方程間的任何線性限制，提出了非線性誤差變量聯(lián)立方程組模型、多元度量誤差模型的解法。ForStat（統(tǒng)計(jì)之林）是在“948引進(jìn)項(xiàng)目”的支持下研制開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的統(tǒng)計(jì)軟件，該項(xiàng)目在引進(jìn)、消化和吸收國際著名數(shù)據(jù)分析軟件的主要內(nèi)容、界面的基礎(chǔ)上，從基礎(chǔ)算法的研究和源代碼的編制做起，吸收并改編了郎奎建和唐守正（1987）著作的部分內(nèi)容，并采用了一些近代的數(shù)學(xué)方法。

內(nèi)容概要

　　《統(tǒng)計(jì)和生物數(shù)學(xué)模型計(jì)算(ForStat教程)》介紹在農(nóng)林業(yè)、生態(tài)、數(shù)量遺傳等領(lǐng)域常用的統(tǒng)計(jì)方法和模型的基本原理、計(jì)算方法及其數(shù)據(jù)分析軟件——ForStat。內(nèi)容包括：ForStat簡介、數(shù)學(xué)工具、常用統(tǒng)計(jì)分析、近代統(tǒng)計(jì)模型、林業(yè)常用模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型、數(shù)量生態(tài)模型和數(shù)量遺傳模型等。書中包含大量應(yīng)用實(shí)例及使用ForStat計(jì)算的步驟和結(jié)果分析，并附贈教學(xué)版光盤，可供驗(yàn)算書中的例題。　　《統(tǒng)計(jì)和生物數(shù)學(xué)模型計(jì)算(ForStat教程)》可作為高等院校的生物、農(nóng)林及數(shù)理統(tǒng)計(jì)等專業(yè)大學(xué)生、研究生及教師的教學(xué)用書或參考書，也可供廣大科研人員和工程技術(shù)人員使用和參考。

書籍目錄

前言第1章 ForStat簡介1.1 ForStat概述1.2 數(shù)據(jù)窗口概述1.3 數(shù)據(jù)的輸入與編輯1.3.1 數(shù)據(jù)區(qū)和變量1.3.2 數(shù)據(jù)的輸入或修改1.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理1.4.1 變量定義1.4.2 改變多個變量類型1.4.3 變量變換1.4.4 標(biāo)準(zhǔn)化1.4.5 排序1.4.6 按關(guān)鍵字分組1.5 數(shù)據(jù)的抽樣1.5.1 按條件抽樣1.5.2 隨機(jī)抽樣1.5.3 按權(quán)重抽樣1.6 數(shù)據(jù)文件的輸入與輸出1.6.1 打開ForStat數(shù)據(jù)1.6.2 打開DBASE數(shù)據(jù)1.6.3 打開FoxPro數(shù)據(jù)表1.6.4 打開Excel數(shù)據(jù)1.6.5 打開Access數(shù)據(jù)1.6.6 使用ODBC功能1.6.6.1 第一次使用該數(shù)據(jù)庫(注冊驅(qū)動程序，打開表單)1.6.6.2 打開已注冊的ODBC數(shù)據(jù)1.6.7 打開文本文件1.6.8 打開結(jié)果文件1.6.9 保存數(shù)據(jù)文件1.6.10 數(shù)據(jù)文件的打印1.6.11 設(shè)置輸出格式1.7 分組計(jì)算1.7.1 設(shè)置分組計(jì)算狀態(tài)1.7.2 分組計(jì)算例1.8 結(jié)果窗口1.8.1 結(jié)果窗口概述1.8.2 文本控件的編輯1.8.3 圖形控件的編輯1.9 直接繪制圖形程序1.9.1 成對變量繪圖1.9.2 分類變量繪圖1.10 結(jié)果文件的保存與打印習(xí)題1第2章 數(shù)學(xué)工具2.1 非線性方程組的一個根2.1.1 非線性方程組概念和用途2.1.2 計(jì)算方法2.1.3 應(yīng)用實(shí)例2.2 表達(dá)式的導(dǎo)函數(shù)2.3 矩陣代數(shù)2.3.1 單矩陣運(yùn)算2.3.1.1 單矩陣運(yùn)算的功能2.3.1.2 各種單矩陣運(yùn)算的定義2.3.1.3 應(yīng)用示例2.3.2 雙矩陣運(yùn)算2.3.2.1 雙矩陣運(yùn)算定義2.3.2.2 應(yīng)用示例2.4 矩陣混合運(yùn)算2.4.1 矩陣混合運(yùn)算的功能概述2.4.2 數(shù)據(jù)類型和語句2.4.2.1 數(shù)據(jù)類型和賦值語句2.4.2.2 簡單語句和運(yùn)算2.4.2.3 循環(huán)語句For；Next2.4.2.4 循環(huán)語句Do；Loop2.4.2.5 條件語句If；Elseif；Else；End2.4.2.6 轉(zhuǎn)向語句Goto＃字符串；帶字符串2.4.3 計(jì)算公式2.4.3.1 運(yùn)算符號2.4.3.2 數(shù)學(xué)函數(shù)和矩陣函數(shù)2.4.3.3 表矩陣tab()和表變量2.4.4 菜單命令2.4.4.1 文件2.4.4.2 運(yùn)行(快捷鍵Ctr+R)2.4.4.3 矩陣管理2.4.4.4 編輯2.4.4.5 輸出位數(shù)2.4.4.6 取消折排2.4.5 矩陣混合運(yùn)算示例2.4.5.1 代數(shù)運(yùn)算例2.4.5.2 取子矩陣和子矩陣置換例2.4.5.3 矩陣函數(shù)運(yùn)算之例2.4.5.4 矩陣運(yùn)算應(yīng)用二例2.4.5.5 流程控制語句示例習(xí)題2第3章 常用統(tǒng)計(jì)分析3.1 統(tǒng)計(jì)量計(jì)算3.1.1 計(jì)算概述3.1.2 計(jì)算方法3.1.3 應(yīng)用實(shí)例3.2 線性回歸3.2.1 通常一元線性回歸3.2.1.1 概念3.2.1.2 計(jì)算方法3.2.1.3 常用線性化公式3.2.1.4 關(guān)于病態(tài)方程3.2.1.5 應(yīng)用實(shí)例3.2.2 雙重篩選逐步回歸及多元線性回歸3.2.2.1 概述3.2.2.2 立用實(shí)例3.2.2.3 計(jì)算方法3.2.3 一元線性模型概論3.2.3.1 概念3.2.3.2 帶限制的一元線性模型中參數(shù)的估計(jì)3.2.3.3 假設(shè)檢查(方差分解與方差分析)3.2.3.4 一元線性模型的預(yù)估3.3 非線性回歸3.3.1 一元非線性回歸3.3.1.1 概念3.3.1.2 用法3.3.1.3 應(yīng)用實(shí)例3.3.1.4 關(guān)于目標(biāo)函數(shù)和計(jì)算方法3.3.2 多元非線性回歸3.3.2.1 概念3.3.2.2 用法3.3.2.3 應(yīng)用實(shí)例3.3.2.4 關(guān)于權(quán)重和計(jì)算方法3.4 數(shù)量化方法3.4.1 數(shù)量化方法I(包括定性變量的回歸)3.4.1.1 概念和用途3.4.1.2 計(jì)算方法3.4.1.3 應(yīng)用實(shí)例3.4.2 數(shù)量化方法II3.4.2.1 概念和用途3.4.2.2 原理和計(jì)算方法3.4.2.3 應(yīng)用實(shí)例3.4.3 數(shù)量化方法III3.4.3.1 概念和用途3.4.3.2 計(jì)算方法3.4.3.3 應(yīng)用實(shí)例3.4.3.4 原理3.4.4 數(shù)量化方法IV3.4.4.1 概念和用途3.4.4.2 原理和計(jì)算方法3.4.4.3 應(yīng)用實(shí)例3.5 方差(協(xié)方差)分析3.5.1 方差(協(xié)方差)分析的概念3.5.1.1 通常方差和協(xié)方差分析3.5.1.2 方差(協(xié)方差)分析與線性模型3.5.2 應(yīng)用實(shí)例3.5.3 數(shù)學(xué)原理和計(jì)算方法3.5.3.1 方差分析模型的符號表達(dá)3.5.3.2 根據(jù)符號表達(dá)式構(gòu)造設(shè)計(jì)矩陣3.5.3.3 方差分析中因子效應(yīng)平方和的類型3.5.3.4 方差(協(xié)方差)分析表3.5.3.5 回歸系數(shù)和預(yù)測3.6 統(tǒng)計(jì)分布假設(shè)檢查3.6.1 概念和用途3.6.2 計(jì)算方法3.6.2.1 利用矩法或分位數(shù)回歸法估計(jì)分布的未知參數(shù)……第4章  近代統(tǒng)計(jì)模型第5章  林業(yè)常用模型第6章  數(shù)學(xué)規(guī)劃模型第7章  數(shù)量生態(tài)模型第8章  數(shù)量遺傳模型參考文獻(xiàn)附錄后記

章節(jié)摘錄

插圖：

后記

本書及軟件ForStat（統(tǒng)計(jì)之林）主要是國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目“林業(yè)數(shù)值分析技術(shù)及工具軟件的完善與推廣”（編號：05EFN216700395）的成果，其中也包括948項(xiàng)目“數(shù)字林業(yè)關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)”、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“我國主要人工用材林生長模型、經(jīng)營模型和優(yōu)化控制”等項(xiàng)目的部分有關(guān)研究成果.參加軟件編制和調(diào)試的人員還有李永慈、王明亮、洪玲霞、王雪峰、林政、馮益明、湯孟平、王久麗、陳志泊、郎璞玫、尹艷豹以及其他研究生.在此對所有做出貢獻(xiàn)的各位教授、博士和研究生表示由衷的感謝.本書所附光盤包括：Forstat 2.1。軟件的教學(xué)版及例題數(shù)據(jù)文件.例題數(shù)據(jù)文件會隨著軟件的安裝自動生成，數(shù)據(jù)文件所在目錄依賴于軟件安裝的選項(xiàng)，一般安裝在子目錄“ForStat-Edu＼ForStat教程數(shù)據(jù)”下.使用教學(xué)版程序只能調(diào)用每個例題數(shù)據(jù)文件（后輟為.sdf）或者使用數(shù)據(jù)量不超過20行4列的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，而不允許使用其他數(shù)據(jù).本書所有例題統(tǒng)一編號為“例章號一節(jié)號一序號”，對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件名是“章號一節(jié)號一序號一名稱”。

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《統(tǒng)計(jì)和生物數(shù)學(xué)模型計(jì)算(ForStat教程)》可作為高等院校的生物、農(nóng)林及數(shù)理統(tǒng)計(jì)等專業(yè)大學(xué)生、研究生及教師的教學(xué)用書或參考書?！督y(tǒng)計(jì)和生物數(shù)學(xué)模型計(jì)算》介紹在農(nóng)林業(yè)、生態(tài)、數(shù)量遺傳等領(lǐng)域常用的統(tǒng)計(jì)方法和模型的基本原理、計(jì)算方法及其數(shù)據(jù)分析軟件——ForStat。內(nèi)容包括：ForStat簡介、數(shù)學(xué)工具、常用統(tǒng)計(jì)分析、近代統(tǒng)計(jì)模型、林業(yè)常用模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型、數(shù)量生態(tài)模型和數(shù)量遺傳模型等。

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