第一章生物統計學概論魏玉清2011-2-28第一講生物統計學概論問題一：某污染企業上游村莊1000人，其中癌癥病人數20人；企業下游村莊有500人，其中癌癥病人數30人，請問該企業的排污是否提高了其下游村莊癌癥的發病率？問題二：袁隆平院士培育的水稻品種800kg/畝(一般350～500kg/畝)兩塊地上種植的另一品種795kg/畝，是否可以認為袁院士的該品種較另一品種顯著高產？問題三：經過多年統計，當年制成“農大108”種子發芽率達97%。種子檢測站現抽查某經銷商所售“農大108”種子，隨機抽取200粒作發芽實驗，有180粒發芽。該經銷商所售種子是否合格？第一講生物統計學概論第一章概論第一節生物統計學的概念第二節生物統計學的內容和作用第三節常用統計學術語第四節統計學的發展歷史目的要求：

1、掌握生物統計學的基本概念，了解生物統計學的主要內容和基本作用

2、了解生物統計學的發展概況

3、掌握生物統計學常用的術語第一講生物統計學概論第一節生物統計學的基本概念一、統計學（statistics）：是研究數據資料的搜集、整理、分析和解釋的科學二、生物統計學（Biostatistics）

1、概念：是用數理統計的原理和方法來分析和解釋生物界各種現象和試驗調查資料，是研究生命過程中以樣本來推斷總體的一門科學。

2、目的：以樣本統計數估計總體參數

3、研究對象：生物體和生命過程，具有特殊的變異性、隨機性和復雜性。

4、重點：偏重于統計原理的應用第一講生物統計學概論第二節生物統計學的內容和作用一、生物統計學的內容1、試驗設計（experimentaldesign）

包括試驗設計的基本原則，試驗設計方案的制定及常用試驗設計的方法。2、統計分析（statisticalanalysis）

主要包括數據資料的搜集、整理和特征數的計算、統計推斷、方差分析、回歸和相關分析，協方差分析等

第一講生物統計學概論二、生物統計學的基本作用1、科學地整理分析數據2、判斷試驗結果的可靠性和有效性3、確定事物之間的相互關系4、提供試驗設計的重要原則

第一講生物統計學概論第三節常用統計學術語一、總體、個體和樣本二、變量和常數三、參數與統計數四、效應和互作五、誤差與錯誤六、準確性與精確性第一講生物統計學概論1.總體：具有共同性質的個體所組成的集團。2.樣本：從總體中抽取部分個體所組成的集合。樣本中包含的個體數目叫樣本容量。一、總體和樣本這是統計學最基本的兩個概念，十分重要第一講生物統計學概論總體：根據研究目的所確定的研究的全體對象。構成總體的每個成員稱為個體。總體有限總體：無限總體：例如研究北方民族大學本科生的平均身高時，總體是所有北方大學本科生身高的觀測值構成的全體例如在研究某種條件下生長的小麥的株高時，總體是所有這種條件下生長的小麥株高觀測值構成的全體。因為無法統計這種條件下生長的小麥的數量，可以設想這一總體是無限的。第一講生物統計學概論總體的兩個特征：（1）個體間有變異性（不齊性）

（2）總體的容量一般較大，對總體的每個成員進行調查（普查）耗時耗力，不切實際。第一講生物統計學概論總體的這兩個特征給科學研究帶來了難度。如何克服？解決辦法：采用隨機抽樣的辦法。通過從總體中隨機抽樣獲得一定數量的樣本，然后通過對樣本的分析來推斷原始總體的情況。樣本：總體的一部分。樣本內包含的個體的數目稱為樣本容量（SampleSize）。樣本容量常記為n；總體容量常記為N。第一講生物統計學概論二、變量和常數1.變量相同性質的事物間表現差異性的某項特征稱為變量或變數（variable）連續變量非連續變量2.常數不能給予不同數值的變量第一講生物統計學概論1.參數(parameter):由總體的所有個體概括出來的特征數。統計數是對總體參數的估計值。2.統計數(statistic):由樣本的所有個體概括出來的特征數。參數一般用希臘字母表示。統計數一般用小寫英文字母表示。三、參數與統計數第一講生物統計學概論四、效應和互作1.效應試驗因素相對獨立的作用稱為該因素的主效應，簡稱主效或效應。2.互作兩個或兩個以上處理因素間相互作用所產生的效應，稱為互作或連應。第一講生物統計學概論五、誤差與錯誤1.誤差是指試驗中不可控因素所引起的觀測值偏離真值的差異隨機誤差，也稱抽樣誤差、偶然誤差系統誤差，也稱片面誤差2.錯誤是指試驗中人為因素所引起的差錯。第一講生物統計學概論1.準確性：觀察值與理論值之間的符合程度。2.精確性：指觀察值之間的符合程度。下面用例子說明誤差與準確性和精確性之間的關系。系統誤差使數據偏離了其理論值，影響數據的準確性。偶然誤差使數據相互分散，影響了數據的精確性。六、準確性與精確性第一講生物統計學概論第四節生物統計學發展概況一、古典記錄統計學二、近代描述統計學三、現代推斷統計學第一講生物統計學概論17世紀中葉——19世紀中葉形成

兩個標志性的人物：1、法國天文學家、數學家、統計學家Laplace（1749-1827）建立了概率的數學理論。2、德國大數學家、天文學家Gauss（1777-1855）發現了正態分布理論一、古典記錄統計學第一講生物統計學概論二、近代描述統計學19世紀中葉——20世紀上半葉形成標志性人物：1、英國遺傳學家F.Glaton（1822-1911）研究了親子身高的遺傳問題，提出了相關與回歸的概念。2、英國統計學家KarlPearson（1857-1936）研究進化問題，創建了Biometrika雜志第一講生物統計學概論三、現代推斷統計學20世紀初到20世紀中葉標志性人物1、英國統計學家Gosset（1876-1937）t檢驗和小樣本理論2、英國統計學家Fisher（1890-1962）提出了方差分析、建立了試驗設計的三大原理、并提出了隨機區組、拉丁方等試驗設計，尤其是1925年出版的“StatisticalMethodsforReasarchWorkers”形成了試驗統計學較為完整的體系。第一講生物統計學概論教學目的與要求

初步掌握試驗設計與實施技術學會搜集、整理、表達和描述數據資料學會根據樣本信息對總體進行推斷學會方差分析的基本原理和方法初步學會相關和回歸的原理學會進行試驗科學研究的思路和方法第一講生物統計學概論本課程的主線本書的主線是圍繞樣本、總體以及如何從樣本推斷總體來展開的

統計數據收集與整理如何來歸納樣本所含信息

概率和概率分布幾種常見的概率分布率理論分布和抽樣分布

統計推斷參數估計

方差分析，相關和回歸分析

實驗設計統計分析方法的理論基礎：概率論從樣本推斷總體的基本方法：最基本的統計分析理論及方法樣本數據結構較為復雜時（實際研究往往如此），如何統計分析：實際研究中常用統計分析方法根據不同的研究目的如何設計實驗得到樣本第一講生物統計學概論授課內容第一章概論第二章資料的整理與特征數的計算第三章概論和概率分布第四章統計推斷第五章卡平方測驗第六章方差分析第七章直線回歸和相關第八章抽樣原理與方法第九章試驗設計及其統計分析第一講生物統計學概論教學方式與學習要求

循序漸進、不留疑點。力求掌握公式的意義和應用。認真做好教材上每章的練習。1.教學方式：

課堂講授、課堂討論、課后作業2.成績評定：

平時成績30%

期末考試70%3.作業要求：

獨立思考演算正確條理清楚書寫整齊第一講生物統計學概論學習方法建議強烈的興趣感和求知欲；認真聽講，加強理解，緊跟進度；及時復習，復算例題，自行總結；認真完成作業，會用但不依賴現成軟件完成作業；聯系實際，加以應用。第一講生物統計學概論主要參考書[1]杜榮騫主編.生物統計學.高等教育出版社,1998[2]謝邦昌等.生物統計學.中國統計出版社,2003[3]莫惠棟.農業試驗統計（第二版）.上?？茖W技術出版社,1992[4]吳喜之等譯.統計學：基本概念和方法

.高等教育出版社,2000[5]RogerG.Petersen.Designandanalysisofexperiments.MarcelDekkerINC.,1985[6]EdwinMansfield.Basicstatisticswithapplications.W.W.Norton,1986[7]GeorgeCasella,RogerL.Berger.Statisticalinference（統計推斷）.機械工業出版社,2002第一講生物統計學概論有關的網站下面的網站都提供有關統計學方面的課程第一講生物統計學概論有關的網站JournalofStatisticalEducation是關于統計學教學的刊物，許多文章本身即是統計方法應用的生動的例子。通過下面的地址可以看到有關文章。一本介紹統計學的基礎知識和