生物科學(xué)生物技術(shù)系列

前言

生物統(tǒng)計學(xué)是一門探討如何從不完整的信息中獲取科學(xué)可靠的結(jié)論從而進一步進行生物學(xué)實驗研究的設(shè)計、取樣、分析、資料整理與推論的科學(xué)，不僅在傳統(tǒng)生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和農(nóng)學(xué)中被廣泛應(yīng)用，在現(xiàn)代分子生物學(xué)、各種組學(xué)研究中也是不可缺少的工具。無論是試驗設(shè)計、數(shù)據(jù)描述，還是試驗結(jié)果的科學(xué)分析和推斷，都需要以生物統(tǒng)計學(xué)的相關(guān)理論和方法為依據(jù)。因此，生物統(tǒng)計學(xué)是生命領(lǐng)域不同專業(yè)學(xué)生都應(yīng)該掌握的一門重要工具課，是許多高等院校生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和農(nóng)學(xué)等專業(yè)的必修課程。生物統(tǒng)計學(xué)的理論性和實踐性較強，且涉及的內(nèi)容、公式和抽象概念較多，需要一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強的邏輯推理能力，相對其他專業(yè)課程，具有一定難度。此外，隨著生物技術(shù)的不斷進步，統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)量大增，僅依靠計算器進行數(shù)據(jù)分析和計算往往難度很大，且非常耗時。因此，本書根據(jù)生物統(tǒng)計學(xué)發(fā)展和教學(xué)應(yīng)用特點，加強案例分析，提供SAS、DPS等實用統(tǒng)計分析軟件的簡要介紹并用例題加以說明，以便讀者能夠結(jié)合案例了解和掌握各種常用統(tǒng)計方法，并能夠使用現(xiàn)代統(tǒng)計工具幫助完成相關(guān)分析。本書由編寫組集體撰寫完成，具體章節(jié)分工為：第一章，葉子弘；第二章，王玉；第三、第四章，王江；第五、第十章，鄭榮泉；第六章，王忠華；第七章，崔海峰、張文英；第八章和附錄，陳春；第九章，張文英。全書由葉子弘和陳春統(tǒng)稿，葉子弘定稿。在本書的出版過程中，得到了化學(xué)工業(yè)出版社的大力支持，特此感謝。由于作者水平的限制，書中疏漏和錯誤之處在所難免，敬請同行專家和讀者批評指正，不勝感激。葉子弘2011年10月于杭州

內(nèi)容概要

　　生物統(tǒng)計學(xué)融合了概率論、生物學(xué)與數(shù)學(xué)等知識，是生命領(lǐng)域不同專業(yè)學(xué)生都應(yīng)該掌握的重要工具之一?！渡锟茖W(xué)生物技術(shù)系列:生物統(tǒng)計學(xué)》首先簡要介紹了生物統(tǒng)計學(xué)的概念、主要內(nèi)容、發(fā)展概況和相關(guān)統(tǒng)計術(shù)語，回顧了概率、概率分布等基本知識，介紹了生物統(tǒng)計學(xué)的基礎(chǔ)知識和相關(guān)的統(tǒng)計分析方法（方差分析、回歸、協(xié)方差分析、相關(guān)分析等），闡述了抽樣調(diào)查和試驗設(shè)計相關(guān)的方法，介紹了數(shù)學(xué)模型模擬分析、其他統(tǒng)計方法及應(yīng)用，各章重要知識點均輔以實例進行說明，并在每章后附上思考練習(xí)題。在《生物科學(xué)生物技術(shù)系列:生物統(tǒng)計學(xué)》的附錄中簡要介紹SAS、DPS這兩個功能強大且常用的統(tǒng)計分析軟件的基本用法并輔以實例。
　　本書可作為生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、畜牧學(xué)及相關(guān)專業(yè)高年級學(xué)生的生物統(tǒng)計學(xué)課程教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域或?qū)W科科研工作者的參考用書。

書籍目錄

第一章 導(dǎo)論
　　一、生物統(tǒng)計學(xué)概論
　　二、常用統(tǒng)計學(xué)術(shù)語
　　三、概率
　　四、概率分布
　　五、試驗資料的特征數(shù)計算
　　思考練習(xí)題
第二章 統(tǒng)計推斷
　第一節(jié) 假設(shè)檢驗的原理與方法
　　一、假設(shè)檢驗的概念
　　二、假設(shè)檢驗的步驟
　　三、雙尾檢驗與單尾檢驗
　　四、假設(shè)檢驗中的兩類錯誤
　第二節(jié) 方差的同質(zhì)性檢驗
　　一、一個樣本方差的同質(zhì)性檢驗
　　二、兩個樣本方差的同質(zhì)性檢驗
　　三、多個樣本方差的同質(zhì)性檢驗
　第三節(jié) 樣本平均數(shù)的假設(shè)檢驗
　　一、大樣本平均數(shù)的假設(shè)檢驗——u檢驗
　　二、小樣本平均數(shù)的假設(shè)檢驗——t檢驗
　第四節(jié) 樣本頻率的假設(shè)檢驗
　　一、一個樣本頻率的假設(shè)檢驗
　　二、兩個樣本頻率的假設(shè)檢驗
　第五節(jié) 檢驗
　　一、檢驗的原理與方法
　　二、適合性檢驗
　　三、獨立性檢驗
　第六節(jié) 參數(shù)的區(qū)間估計與點估計
　　一、參數(shù)區(qū)間估計和點估計的原理
　　二、一個總體平均數(shù)斕那?涔蘭樸氳愎蘭
　　三、兩個總體平均數(shù)差數(shù)－的區(qū)間估計與點估計
　　四、一個總體頻率p的區(qū)間估計與點估計
　　五、兩個總體頻率差數(shù)p1-p2的區(qū)間估計與點估計
　　思考練習(xí)題
第三章 方差分析
　第一節(jié) 方差分析的基本原理
　　一、數(shù)學(xué)模型
　　二、平方和和自由度的分解
　　三、統(tǒng)計假設(shè)的顯著性檢驗——F檢驗
　　四、多重比較
　第二節(jié) 方差分析的基本假定
　　一、方差分析滿足的三個條件
　　二、方差齊性檢驗
　第三節(jié) 單因素方差分析
　　一、組內(nèi)觀測次數(shù)相等的方差分析
　　二、組內(nèi)觀測次數(shù)不相等的方差分析
　第四節(jié) 二因素方差分析(有無交互作用)
　　一、無重復(fù)觀測值的二因素方差分析
　　二、具有重復(fù)觀測值的二因素方差分析
　第五節(jié) 多因素方差分析
　第六節(jié) 方差分析的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
　　一、平方根轉(zhuǎn)換
　　二、對數(shù)轉(zhuǎn)換
　　三、反正弦轉(zhuǎn)換
　　思考練習(xí)題
第四章 回歸分析
　第一節(jié) 直線回歸分析
　　一、直線回歸方程的建立
　　二、直線回歸的數(shù)學(xué)模型和基本假定
　　三、直線回歸的假設(shè)檢驗
　　四、直線回歸的區(qū)間估計
　第二節(jié) 多元線性回歸分析
　　一、多元線性回歸模型
　　二、正規(guī)方程
　　三、多元回歸方程的計算
　　四、多元線性回歸方程的方差分析
　　思考練習(xí)題
第五章 協(xié)方差分析
　第一節(jié) 協(xié)方差分析的作用和原理
　　一、協(xié)方差分析的作用
　　二、協(xié)方差的原理
　第二節(jié) 協(xié)方差分析計算及應(yīng)用
　　一、協(xié)方差的計算過程
　　二、協(xié)方差的應(yīng)用
　　思考練習(xí)題
第六章 相關(guān)分析
　第一節(jié) 相關(guān)分析概述
　　一、相關(guān)分析的意義
　　二、相關(guān)關(guān)系的概念
　　三、相關(guān)的種類
　第二節(jié) 一元線性相關(guān)分析
　　一、相關(guān)分析的作用
　　二、相關(guān)系數(shù)
　　三、一元線性相關(guān)分析的主要方法
　　四、相關(guān)系數(shù)的解釋與評價
　　五、相關(guān)系數(shù)的假設(shè)檢驗
　　六、直線相關(guān)分析時的注意事項
　　七、直線相關(guān)與回歸的區(qū)別與聯(lián)系
　第三節(jié) 多元線性相關(guān)分析
　　一、多元線性相關(guān)的涵義
　　二、偏相關(guān)系數(shù)的計算與檢驗
　　三、復(fù)相關(guān)系數(shù)的計算與檢驗
　　思考練習(xí)題
第七章 抽樣調(diào)查
　第一節(jié) 抽樣調(diào)查概述
　　一、抽樣調(diào)查中的基本概念
　　二、抽樣分布
　第二節(jié) 抽樣估計的基本方法
　　一、點估計
　　二、區(qū)間估計
　　三、抽樣容量的確定
　第三節(jié) 抽樣調(diào)查的基本方法
　　一、隨機抽樣法
　　二、系統(tǒng)抽樣(順序抽樣)
　　三、主觀抽樣(典型抽樣)
　第四節(jié) 抽樣方案的制訂與組織實施
　　一、設(shè)計抽樣調(diào)查方案的基本要求
　　二、抽樣方案的制訂
　　思考練習(xí)題
第八章 試驗設(shè)計與分析
　第一節(jié) 前言
　　一、試驗設(shè)計方法常用的術(shù)語
　　二、試驗誤差的來源
　　三、試驗設(shè)計的基本原則
　　四、試驗計劃的制訂
　第二節(jié) 隨機區(qū)組設(shè)計及其統(tǒng)計分析
　　一、隨機區(qū)組設(shè)計方法
　　二、試驗結(jié)果的統(tǒng)計分析——隨機區(qū)組試驗結(jié)果的統(tǒng)計分析
　　三、隨機區(qū)組設(shè)計的優(yōu)缺點
　第三節(jié) 巢式設(shè)計及其統(tǒng)計分析
　　一、巢式設(shè)計的方法
　　二、巢式設(shè)計試驗結(jié)果的方差分析
　　三、巢式設(shè)計的優(yōu)缺點
　第四節(jié) 析因法設(shè)計及其統(tǒng)計分析
　　一、析因法設(shè)計方法
　　二、析因設(shè)計試驗結(jié)果
　　三、析因法設(shè)計的應(yīng)用及注意問題
　第五節(jié) 正交設(shè)計及其統(tǒng)計分析
　　一、正交表及其設(shè)計
　　二、正交試驗的統(tǒng)計分析方法——正交試驗結(jié)果分析方法
　　三、正交設(shè)計方法的應(yīng)用實例一
　　四、正交設(shè)計方法的應(yīng)用實例二——因素間有交互作用的正交設(shè)計與分析
　　五、正交試驗的優(yōu)缺點及應(yīng)注意的問題
　第六節(jié) Plackett?Burman試驗設(shè)計法及響應(yīng)面法分析法
　　一、Plackett?Burman設(shè)計法與響應(yīng)面設(shè)計方法
　　二、響應(yīng)面分析法試驗統(tǒng)計分析
　　三、響應(yīng)面設(shè)計的應(yīng)用及注意問題
　　思考練習(xí)題
第九章 數(shù)學(xué)模型模擬分析及應(yīng)用
　第一節(jié) 數(shù)學(xué)模型基本概念
　　一、數(shù)學(xué)模型的定義
　　二、建立數(shù)學(xué)模型的基本理論
　　三、數(shù)據(jù)類型與模型類型
　第二節(jié) 數(shù)據(jù)模型的模擬與優(yōu)化
　　一、常用算法
　　二、算法的特點
　　三、基本方法和步驟
　第三節(jié) 幾種常用的模型及分析
　　一、廣義線性模型
　　二、邏輯斯諦克模型
　　三、蒙特卡羅模型
　　四、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
　第四節(jié) 預(yù)測
　　一、預(yù)測的概述
　　二、預(yù)測的基本方法
　　三、預(yù)測的步驟
　　四、預(yù)測的作用
　第五節(jié) 常用建模軟件
　　一、Matlab
　　二、Mathematica
　　三、Maple
　　思考練習(xí)題
第十章 其他統(tǒng)計方法及應(yīng)用
　第一節(jié) 聚類分析
　　一、聚類分析的原理
　　二、聚類分析的應(yīng)用
　第二節(jié) 主成分分析
　　一、主成分分析的原理
　　二、主成分分析的應(yīng)用
　　三、主成分分析應(yīng)用實例
　　思考練習(xí)題
附錄
附表
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   樣本個數(shù)又稱為樣本可能數(shù)目，是指從一個總體中可能抽取的樣本個體數(shù)。一個總體可能抽取多少個樣本，和樣本容量以及抽樣方法等因素都有關(guān)系，是一個比較復(fù)雜的問題。一個總體有多少個樣本，則樣本統(tǒng)計量就有多少種取值，從而形成該統(tǒng)計量的分布，而統(tǒng)計量的分布又是抽樣推斷的基礎(chǔ)。雖然在實踐上只抽取個別或少數(shù)樣本，但要判斷所取樣本的可能性必須聯(lián)系到全部可能樣本數(shù)目所形成的分布。 5.概率抽樣與非概率抽樣 從總體中抽取樣本的方法有概率抽樣和非概率抽樣兩類。概率抽樣也叫隨機抽樣，是指按照隨機原則抽取樣本。所謂隨機原則就是排除主觀意愿的干擾，使總體的每個單位都有一定的相同概率被抽選為樣本單位，每個總體單位能否入樣是隨機的。概率抽樣最基本的組織方式有：簡單隨機抽樣，分層抽樣，整體抽樣，等距抽樣等，將在本章第三節(jié)中詳細介紹。 概率抽樣能有效避免主觀選擇帶來的傾向性誤差，使得樣本資料能夠用于估計和推斷總體的數(shù)量特征，而且使這種估計和推斷得以建立在概率論和數(shù)理統(tǒng)計的科學(xué)基礎(chǔ)之上，可以計算和控制抽樣誤差，能夠說明估計結(jié)果的可靠程度。正因為概率抽樣具有以上特點，所以被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究中。在不可能或者不必要進行全面調(diào)查時，常常進行概率抽樣來推斷總體。為了彌補全面調(diào)查在登記性誤差較大、間隔時間較長或調(diào)查內(nèi)容不夠詳細等方面的局限性，常常也利用概率抽樣來修正或補充全面調(diào)查的結(jié)果。 非概率抽樣也叫非隨機抽樣，是指從研究目的出發(fā)，根據(jù)調(diào)查者的經(jīng)驗或判斷，從總體中有意識地抽取若于單位構(gòu)成樣本。重點調(diào)查、典型調(diào)查、配額抽樣、方便抽樣等就屬于非隨機抽樣。在及時了解總體大致情況、總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)、進行大規(guī)模調(diào)查前的試點等方面，非隨機抽樣具有隨機抽樣無法取代的優(yōu)越性。但由于非隨機抽樣的效果取決于調(diào)查者的經(jīng)驗、主觀判斷和專業(yè)知識，故難免摻雜調(diào)查者的主觀偏見，出現(xiàn)因人而異的結(jié)果，且容易產(chǎn)生傾向性誤差。此外，非隨機抽樣不能計算和控制其抽樣誤差，無法說明調(diào)查結(jié)果的可靠程度。 6.重復(fù)抽樣與不重復(fù)抽樣 從總體中按照隨機原則抽取樣本，根據(jù)抽樣的方式不同，可分為重復(fù)抽樣和不重復(fù)抽樣。 重復(fù)抽樣又稱為重置抽樣或者放回抽樣，它是指從總體中抽取樣本時，隨機抽取一個樣本單位，記錄好該被抽中的單位的有關(guān)標志表現(xiàn)后，把它放回到總體中去重新參加抽樣，再從總體中隨機抽取第二個樣本單位，記錄樣本的有關(guān)標志表現(xiàn)后，又把它放回到總體中去，如此反復(fù)抽樣，反復(fù)放回，直至抽到n個樣本單位為止。重復(fù)抽樣中每次抽選時，總體待抽選的單位數(shù)是不變的，前面被抽到的單位在后面的抽選中還有可能被抽中，這樣每次抽選的概率是相等的，n次抽取相當于n次獨立的試驗。

編輯推薦

《普通高等教育"十二五"規(guī)劃教材?精品課程教材?生物科學(xué)生物技術(shù)系列:生物統(tǒng)計學(xué)》可作為生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、畜牧學(xué)及相關(guān)專業(yè)高年級學(xué)生的生物統(tǒng)計學(xué)課程教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域或?qū)W科科研工作者的參考用書。

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