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文檔簡(jiǎn)介

1、編輯ppt1編輯ppt2第一節(jié)第一節(jié) 什么是統(tǒng)計(jì)學(xué)?什么是統(tǒng)計(jì)學(xué)?一、概念一、概念 統(tǒng)計(jì)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)(StatisticsStatistics)是把是把數(shù)學(xué)的語言引入具體的科學(xué)領(lǐng)域,把具數(shù)學(xué)的語言引入具體的科學(xué)領(lǐng)域,把具體科學(xué)領(lǐng)域中要待研究的問題抽象為數(shù)體科學(xué)領(lǐng)域中要待研究的問題抽象為數(shù)學(xué)問題的過程,它是收集、分析、列示學(xué)問題的過程,它是收集、分析、列示和解釋數(shù)據(jù)的一門藝術(shù)和科學(xué)。和解釋數(shù)據(jù)的一門藝術(shù)和科學(xué)。編輯ppt3二、發(fā)展概況二、發(fā)展概況原原始始社社會(huì)會(huì)奴奴隸隸社社會(huì)會(huì)封封建建社社會(huì)會(huì)資資本本主主義義社社會(huì)會(huì)編輯ppt4形成不同學(xué)派:形成不同學(xué)派:1 1、政治算術(shù)學(xué)派、政治算術(shù)學(xué)派起源于17

2、世紀(jì)60年代的英國(guó)代表人物:威廉.配第(William Petty,16231687) 約翰.格朗托(John Graunt,16201674)代表作:政治算術(shù)但未采用“統(tǒng)計(jì)學(xué)”這個(gè)詞編輯ppt52、國(guó)勢(shì)學(xué)派,又叫記述學(xué)派、國(guó)勢(shì)學(xué)派,又叫記述學(xué)派創(chuàng)建于17世紀(jì)的德國(guó)代表人物:海爾曼.康令(Herman Conring,16061681) 阿痕瓦爾(Gottfried Achenwall,17911772)代表作:近代歐洲各國(guó)國(guó)勢(shì)論首次采用“stastistik” 德國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家和統(tǒng)計(jì)學(xué)家克尼斯(K . G . A Knies,18211898)在1850年發(fā)表的論文獨(dú)立科學(xué)的統(tǒng)計(jì)學(xué)中主張把“國(guó)家

3、論”作為“國(guó)勢(shì)學(xué)”的科學(xué)命名,“統(tǒng)計(jì)學(xué)”作為“政治算術(shù)”的科學(xué)命名。編輯ppt63、數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)派、數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)派產(chǎn)生于19世紀(jì)中葉代表人物:阿道夫.凱特勒(L.A.J Quetelet,17961874) 高爾登(F.Galtonl,18221911) 皮爾遜(K.Pearson,18571936 )逐漸形成一門獨(dú)立的應(yīng)用數(shù)學(xué)。 1867年韋特斯坦(T.Wittstein)把既是數(shù)學(xué),又是統(tǒng)計(jì)學(xué)的新生科學(xué)命名為數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)。編輯ppt74、社會(huì)統(tǒng)計(jì)學(xué)派、社會(huì)統(tǒng)計(jì)學(xué)派以德國(guó)為中心,創(chuàng)建于19世紀(jì)后期代表人物:恩格爾(C.I.E. Engel,18211896) 梅爾( C.G.V. Mager ,1

4、8411925)認(rèn)為統(tǒng)計(jì)學(xué)研究的對(duì)象是社會(huì)科學(xué),而數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門應(yīng)用數(shù)學(xué)。19世紀(jì)中葉誕生了馬克思主義的統(tǒng)計(jì)理論,后來,列寧對(duì)其進(jìn)行了豐富和發(fā)展。編輯ppt8三、統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展史中的重大事件與重要代表人物三、統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展史中的重大事件與重要代表人物J.Bernoulli(貝努里,瑞士,(貝努里,瑞士,16541705) 系統(tǒng)論證了“大數(shù)定律”,即樣本容量越大,樣本統(tǒng)計(jì)數(shù)與總體參數(shù)之差越小。P.S. Laplace(拉普拉斯,法國(guó),(拉普拉斯,法國(guó),17491827) 最早系統(tǒng)的把概率論方法運(yùn)用到統(tǒng)計(jì)學(xué)研究中去,建立了嚴(yán)密的概率數(shù)學(xué)理論,并應(yīng)用到人口統(tǒng)計(jì)、天文學(xué)等方面的研究上。編輯ppt9Gauss

5、(高斯,德國(guó),(高斯,德國(guó),17771855) 正態(tài)分布理論最早由De Moiver于1733年發(fā)現(xiàn),后來Gauss在進(jìn)行天文觀察和研究土地測(cè)量誤差理論時(shí)又一次獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了正態(tài)分布(又稱常態(tài)分布)的理論方程,提出“誤差分布曲線”,后人為了紀(jì)念他,將正態(tài)分布也稱為Gauss分布。編輯ppt10F. Galton(高爾登,英國(guó),(高爾登,英國(guó),18221911) 19世紀(jì)末統(tǒng)計(jì)學(xué)開始用于生物學(xué)的研究。1882年Galton開設(shè)“人體測(cè)量實(shí)驗(yàn)室”,測(cè)量9337人的資料,探索能把大量數(shù)據(jù)加以描述與比較的方法和途徑,引入了中位數(shù)、百分位數(shù)、四分位數(shù)、四分位差以及分布、相關(guān)、回歸等重要的統(tǒng)計(jì)學(xué)概念與方法。1

6、889年發(fā)表第一篇生物統(tǒng)計(jì)論文自然界的遺傳。1901年Galton和他的學(xué)生Pearson創(chuàng)辦了“Biometrika(生物統(tǒng)計(jì)學(xué)報(bào))”雜志,首次明確“Biometry(生物統(tǒng)計(jì))”一詞。所以后人推崇Galton為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的創(chuàng)始人。編輯ppt11K. Pearson(卡(卡.皮爾遜,英國(guó),皮爾遜,英國(guó),18571936) Pearson的一生是統(tǒng)計(jì)研究的一生。他首創(chuàng)頻數(shù)分布表與頻數(shù)分布圖,如今已成為最基本的統(tǒng)計(jì)方法之一;觀察到許多生物的度量并不呈現(xiàn)正態(tài)分布,利用相對(duì)斜率得到矩形分布、J型分布、U型分布或鈴型分布等;1900年獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了X2分布,提出了有名的卡方檢驗(yàn)法,后經(jīng)Fisher補(bǔ)充,成

7、為小樣本推斷統(tǒng)計(jì)的早期方法之一; Pearson對(duì)“回歸與相關(guān)”進(jìn)一步作了發(fā)展,在18971905年,Pearson還提出復(fù)相關(guān)、總相關(guān)、相關(guān)比等概念,不僅發(fā)展了Galton的相關(guān)理論,還為之建立了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。編輯ppt12W.S.Gosset(歌賽特,英國(guó),(歌賽特,英國(guó),17771855) 在生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)樣本標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行了大量研究。于1908年以“Student(學(xué)生)”為筆名在該年的Biometrika上發(fā)表了論文平均數(shù)的概率誤差,創(chuàng)立了小樣本檢驗(yàn)代替大樣本檢驗(yàn)的理論,即t分布和t檢驗(yàn)法,也稱為學(xué)生式分布。t檢驗(yàn)已成為當(dāng)代生物統(tǒng)計(jì)工作的基本工具之一,為多元分析理論的形成和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),為此

8、,許多統(tǒng)計(jì)學(xué)家把1908年看作是統(tǒng)計(jì)推斷理論發(fā)展史上的里程碑。編輯ppt13R.A.Fisher(費(fèi)歇爾,英國(guó),(費(fèi)歇爾,英國(guó),18901962) Fisher一生論著頗多,共寫了329篇。他跨進(jìn)統(tǒng)計(jì)學(xué)界是從研究概率分布開始的,1915年在Biometrika上發(fā)表論文無限總體樣本相關(guān)系數(shù)值的頻率分布,被稱為現(xiàn)代推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)的第一篇論文。1923年發(fā)展了顯著性檢驗(yàn)及估計(jì)理論,提出了F分布和F檢驗(yàn),1918年在孟德爾遺傳試驗(yàn)設(shè)計(jì)間的相對(duì)關(guān)系一文中首創(chuàng)“方差”和“方差分析”兩個(gè)概念,1925年提出隨機(jī)區(qū)組和正交拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì),并在盧桑姆斯坦德農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站得到檢驗(yàn)與應(yīng)用,他還在試驗(yàn)設(shè)計(jì)中提出“隨機(jī)化”原

9、則,1938年和Yates合編了Fisher Yates隨機(jī)數(shù)字表。編輯ppt14另外,另外, Neyman(18941981)和S.Pearson進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)理論研究,分別與1936和1938年提出一種統(tǒng)計(jì)假說檢驗(yàn)學(xué)說。P.C.Mabeilinrobis對(duì)作物抽樣調(diào)查、A.Waecl對(duì)序貫抽樣、Finney對(duì)毒理統(tǒng)計(jì)、K.Mather對(duì)生統(tǒng)遺傳學(xué)、F.Yates對(duì)田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)等都作出了杰出貢獻(xiàn)。編輯ppt15四、統(tǒng)計(jì)學(xué)在中國(guó)的傳播四、統(tǒng)計(jì)學(xué)在中國(guó)的傳播 我國(guó)在解放前,社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢,統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用和發(fā)展受到了很大的限制。1913年,顧澄教授(1882?)翻譯了英國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家尤爾的著作統(tǒng)計(jì)學(xué)之理論(

10、1911),即為英美數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)傳入中國(guó)之始。之后又有一些英美統(tǒng)計(jì)著作被翻譯成中文,F(xiàn)isher的理論和方法也很快傳入中國(guó)。 在20世紀(jì)30年代,生物統(tǒng)計(jì)與田間試驗(yàn)就作為農(nóng)學(xué)系的必修課,1935年王綬(18761972)編著出版的實(shí)用生物統(tǒng)計(jì)法是我國(guó)出版最早的生物統(tǒng)計(jì)專著之一。隨后1942年范福仁出版了田間試驗(yàn)技術(shù)等,這些對(duì)推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)生物統(tǒng)計(jì)和田間試驗(yàn)方法的應(yīng)用都產(chǎn)生了很大影響。編輯ppt16 新中國(guó)成立后,許多學(xué)者翻譯、編著了統(tǒng)計(jì)學(xué)論著,有力的推動(dòng)了數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法在中國(guó)的普及和應(yīng)用。1978年12月國(guó)家統(tǒng)計(jì)局在四川峨眉召開了統(tǒng)計(jì)教學(xué)、科研規(guī)劃座談會(huì),全面引進(jìn)了前蘇聯(lián)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)理論和統(tǒng)計(jì)制度

11、,對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展起到了一定的積極作用。這以后有關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)的教材與論著如雨后春筍般涌現(xiàn),統(tǒng)計(jì)工作和統(tǒng)計(jì)科研迅速發(fā)展。1984年1月1日頒布實(shí)施中華人民共和國(guó)統(tǒng)計(jì)法,1987年2月國(guó)家統(tǒng)計(jì)局又發(fā)布中華人民共和國(guó)統(tǒng)計(jì)法實(shí)施細(xì)則,1996年5月八屆人大十九次會(huì)議通過了關(guān)于修改的決定。 隨著計(jì)算機(jī)的迅速普及,統(tǒng)計(jì)電算程序SAS(Statistical Analysis System)、SPSS(Statistical Package for Social Science) 、 Excel等的引進(jìn),統(tǒng)計(jì)學(xué)在中國(guó)的應(yīng)用與研究出現(xiàn)了嶄新的局面。編輯ppt17 第二節(jié)第二節(jié) 生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的概念及主要內(nèi)容

12、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的概念及主要內(nèi)容編輯ppt18一、概念一、概念 生物統(tǒng)計(jì)學(xué)(Biostatistics)是數(shù)理統(tǒng)計(jì)在生物學(xué)研究中的應(yīng)用,它是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法來認(rèn)識(shí)、分析、推斷和解釋生命過程中的各種現(xiàn)象和試驗(yàn)調(diào)查資料的科學(xué)。屬于生物數(shù)學(xué)的范疇。編輯ppt19二、主要內(nèi)容二、主要內(nèi)容基本原則基本原則方案制定方案制定常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法資料的搜集和整理資料的搜集和整理數(shù)據(jù)特征數(shù)的計(jì)算數(shù)據(jù)特征數(shù)的計(jì)算統(tǒng)計(jì)推斷統(tǒng)計(jì)推斷方差分析方差分析回歸和相關(guān)分析回歸和相關(guān)分析協(xié)方差分析協(xié)方差分析主成分分析主成分分析聚類分析聚類分析對(duì)比設(shè)計(jì)對(duì)比設(shè)計(jì)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)裂區(qū)設(shè)計(jì)裂區(qū)設(shè)計(jì)拉丁方設(shè)計(jì)

13、拉丁方設(shè)計(jì)正交設(shè)計(jì)正交設(shè)計(jì)編輯ppt20編輯ppt21編輯ppt22編輯ppt23 變量變量,或變數(shù),指相同性質(zhì)的事物間表現(xiàn)差異性或,或變數(shù),指相同性質(zhì)的事物間表現(xiàn)差異性或差異特征的數(shù)據(jù)。差異特征的數(shù)據(jù)。 常數(shù)常數(shù),表示能代表事物特征和性質(zhì)的數(shù)值,通常由,表示能代表事物特征和性質(zhì)的數(shù)值,通常由變量計(jì)算而來,在一定過程中是不變的。變量計(jì)算而來,在一定過程中是不變的。編輯ppt24變變量量定性變量定性變量定量變量定量變量連續(xù)變量非連續(xù)變量只有整數(shù)出現(xiàn)只有整數(shù)出現(xiàn)可以有任何小數(shù)出現(xiàn)可以有任何小數(shù)出現(xiàn)編輯ppt25 為了表示總體和樣本的數(shù)量特征,需要計(jì)算出幾個(gè)特為了表示總體和樣本的數(shù)量特征,需要計(jì)算出

14、幾個(gè)特征數(shù),包括平均數(shù)和變異數(shù)(極差、方差、標(biāo)準(zhǔn)差等)。征數(shù),包括平均數(shù)和變異數(shù)(極差、方差、標(biāo)準(zhǔn)差等)。 描述總體特征的數(shù)量稱為描述總體特征的數(shù)量稱為參數(shù)參數(shù)(parameter),也稱參量。,也稱參量。常用希臘字母表示參數(shù),例如用常用希臘字母表示參數(shù),例如用表示總體平均數(shù),用表示總體平均數(shù),用表表示總體標(biāo)準(zhǔn)差;示總體標(biāo)準(zhǔn)差; 描述樣本特征的數(shù)量稱為描述樣本特征的數(shù)量稱為統(tǒng)計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)(staistic),也稱統(tǒng)計(jì),也稱統(tǒng)計(jì)量。常用拉丁字母表示統(tǒng)計(jì)數(shù),例如用量。常用拉丁字母表示統(tǒng)計(jì)數(shù),例如用 表表 示樣本平均數(shù),示樣本平均數(shù),用用S表示樣本標(biāo)準(zhǔn)差。表示樣本標(biāo)準(zhǔn)差。x編輯ppt26 通過施加試驗(yàn)

15、處理,引起試驗(yàn)差異的作用稱為通過施加試驗(yàn)處理,引起試驗(yàn)差異的作用稱為效應(yīng)效應(yīng)。效應(yīng)。效應(yīng)是一個(gè)相對(duì)量,而非絕對(duì)量,表現(xiàn)為施加處理前后的差異。效是一個(gè)相對(duì)量,而非絕對(duì)量,表現(xiàn)為施加處理前后的差異。效應(yīng)有應(yīng)有正效應(yīng)正效應(yīng)與與負(fù)效應(yīng)負(fù)效應(yīng)之分。之分。 互作互作,又叫連應(yīng),是指兩個(gè)或兩個(gè)以上處理因素間相互作,又叫連應(yīng),是指兩個(gè)或兩個(gè)以上處理因素間相互作用產(chǎn)生的效應(yīng)?;プ饕灿杏卯a(chǎn)生的效應(yīng)?;プ饕灿姓?yīng)(協(xié)同作用)正效應(yīng)(協(xié)同作用)與與負(fù)效應(yīng)(拮抗負(fù)效應(yīng)(拮抗作用)作用)之分。之分。編輯ppt27變異效應(yīng)效應(yīng)誤差誤差隨機(jī)誤差機(jī)誤(隨機(jī)誤差機(jī)誤(Random error)系統(tǒng)誤差錯(cuò)誤(系統(tǒng)誤差錯(cuò)誤(Sys

16、tematic error)編輯ppt28 隨機(jī)誤差,隨機(jī)誤差,也叫也叫 抽樣誤差抽樣誤差(sampling error) 。這是由于。這是由于試驗(yàn)中無法控制的內(nèi)在和外在的偶然因素所造成。如試驗(yàn)試驗(yàn)中無法控制的內(nèi)在和外在的偶然因素所造成。如試驗(yàn)動(dòng)物的初始條件、飼養(yǎng)條件、管理措施等盡管在試驗(yàn)中力動(dòng)物的初始條件、飼養(yǎng)條件、管理措施等盡管在試驗(yàn)中力求一致,但也不可能達(dá)到絕對(duì)一致,所以隨機(jī)誤差帶有偶求一致,但也不可能達(dá)到絕對(duì)一致,所以隨機(jī)誤差帶有偶然性質(zhì),在試驗(yàn)中,即使十分小心也然性質(zhì),在試驗(yàn)中,即使十分小心也是不可避免的是不可避免的。如果。如果通過良好的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正確的試驗(yàn)操作,增加抽樣或試驗(yàn)通過良

17、好的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正確的試驗(yàn)操作,增加抽樣或試驗(yàn)次數(shù),隨機(jī)誤差可能減小,但不可能完全消滅。次數(shù),隨機(jī)誤差可能減小,但不可能完全消滅。統(tǒng)計(jì)上的統(tǒng)計(jì)上的試驗(yàn)誤差一般都指隨機(jī)誤差。試驗(yàn)誤差一般都指隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差越小,試驗(yàn)精確性隨機(jī)誤差越小,試驗(yàn)精確性越高越高。編輯ppt29 系統(tǒng)誤差,系統(tǒng)誤差,也叫也叫片面誤差片面誤差 (lopsided error)。 這是由于這是由于試驗(yàn)條件控制不一致、測(cè)量?jī)x器不準(zhǔn)、試劑配制不當(dāng)、試試驗(yàn)條件控制不一致、測(cè)量?jī)x器不準(zhǔn)、試劑配制不當(dāng)、試驗(yàn)人員粗心大意使稱量、觀測(cè)、記載、抄錄、計(jì)算中出現(xiàn)驗(yàn)人員粗心大意使稱量、觀測(cè)、記載、抄錄、計(jì)算中出現(xiàn)錯(cuò)誤等人為因素而引起的。錯(cuò)誤等人為因素而引起的。系統(tǒng)誤差影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性系統(tǒng)誤差影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。只要以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度和細(xì)心的工作作風(fēng)只要以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度和細(xì)心的工作作風(fēng)是完全可以避免是完全可以避免的的。編輯ppt30 準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性(accuracy),也叫,也叫準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度,指在調(diào)查或試驗(yàn)中指在調(diào)查或試驗(yàn)中某一試驗(yàn)指標(biāo)或性狀的觀測(cè)值與其真值接近的程度。某一試驗(yàn)指標(biāo)或性狀的觀測(cè)值與其真值接近的程度。設(shè)設(shè)某一試驗(yàn)指標(biāo)或性狀的真值

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