生物統(tǒng)計附實驗設計的課件

第一章緒論

第一節(jié)生物統(tǒng)計在畜禽、水產(chǎn)科學研究中的作用

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第一章緒論第一節(jié)生物統(tǒng)計在畜禽、水產(chǎn)科學研1為了推動畜牧業(yè)、水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，常常要進行科學研究。進行科學研究離不開調(diào)查或試驗。進行調(diào)查或試驗必須解決二個問題：

如何合理地進行調(diào)查或試驗設計；如何科學地整理、分析所收集得來的具有變異的資料，揭示出隱藏在其內(nèi)部的規(guī)律性。下一張

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為了推動畜牧業(yè)、水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，常常要進行科2合理地進行調(diào)查或試驗設計、科學地整理、分析所收集得來的資料是生物統(tǒng)計（Biometrics）的根本任務。

生物統(tǒng)計是數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法在生物科學研究中的應用，是一門應用數(shù)學。它在畜禽、水產(chǎn)科學研究中具有十分重要的作用。

一、提供試驗或調(diào)查設計的方法

試驗設計這一概念有廣義與狹義之分：下一張

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合理地進行調(diào)查或試驗設計、科學地整理3

廣義的試驗設計是指試驗研究課題設計，也就是指整個試驗計劃的擬定，包含課題名稱、試驗目的，研究依據(jù)、內(nèi)容及預期達到的效果，試驗方案，供試單位的選取、重復數(shù)的確定、試驗單位的分組，試驗的記錄項目和要求，試驗結果的分析方法，經(jīng)濟效益或社會效益的估計,已具備的條件,需要購置的儀器設備，參加研究人員的分工，試驗時間、地點、進度安排和經(jīng)費預算，成果鑒定，學術論文撰寫等內(nèi)容。下一張

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廣義的試驗設計是指試驗研究課題設計，也就是4

狹義的試驗設計主要是指試驗單位(如動物試驗的畜、禽)的選取、重復數(shù)目的確定及試驗單位的分組。生物統(tǒng)計中的試驗設計主要指狹義的試驗設計。合理的試驗設計能控制和降低試驗誤差，提高試驗的精確性，為統(tǒng)計分析獲得試驗處理效應和試驗誤差的無偏估計提供必要的數(shù)據(jù)。下一張

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狹義的試驗設計主要是指試驗單位(如動物試驗5調(diào)查設計這一概念也有廣義與狹義之分：

廣義的調(diào)查設計是指整個調(diào)查計劃的制定，包括調(diào)查研究的目的、對象與范圍，調(diào)查項目及調(diào)查表，抽樣方法的選取，抽樣單位、抽樣數(shù)量的確定，數(shù)據(jù)處理方法，調(diào)查組織工作，調(diào)查報告撰寫與要求，經(jīng)費預算等內(nèi)容。下一張

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調(diào)查設計這一概念也有廣義與狹義之分：下一張6

狹義的調(diào)查設計主要包含抽樣方法的選取，抽樣單位、抽樣數(shù)目的確定等內(nèi)容。生物統(tǒng)計中的調(diào)查設計主要指狹義的調(diào)查設計。合理的調(diào)查設計能控制與降低抽樣誤差，提高調(diào)查的精確性，為獲得總體參數(shù)的可靠估計提供必要的數(shù)據(jù)。

試驗或調(diào)查設計主要解決合理地收集必要而有代表性資料的問題。下一張

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狹義的調(diào)查設計主要包含抽樣方法的選取，7

二、提供整理、分析資料的方法整理資料的基本方法是根據(jù)資料的特性將其整理成統(tǒng)計表、繪制成統(tǒng)計圖。通過統(tǒng)計表、圖可以大致看到所得資料集中、離散的情況。并利用所收集得來的數(shù)據(jù)計算出幾個統(tǒng)計量，以表示該資料的數(shù)量特征、估計相應的總體參數(shù)。下一張

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二、提供整理、分析資料的方法下一張主頁退8統(tǒng)計分析最重要的內(nèi)容是差異顯著性檢驗。通過抽樣調(diào)查或控制試驗，獲得的是具有變異的資料。產(chǎn)生變異的原因是什么？是由于進行比較的處理間，例如不同品種、不同飼料配方間有實質性的差異或是由于無法控制的偶然因素所引起？顯著性檢驗的目的就在于承認并盡量排除這些無法控制的偶然因素的干擾，將處理間是否存在本質差異揭示出來。顯著性檢驗的方法很多，常用的有：下一張

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統(tǒng)計分析最重要的內(nèi)容是差異顯著性檢驗。9

t檢驗——主要用于檢驗兩個處理平均數(shù)差異是否顯著；

方差分析——主要用于檢驗多個處理平均數(shù)間差異是否顯著；

檢驗——主要用于由質量性狀得來的次數(shù)資料的顯著性檢驗等。下一張

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t檢驗——主要用于檢驗兩個處理平均數(shù)差異10統(tǒng)計分析的另一個重要內(nèi)容是對試驗指標或畜禽性狀間的關系進行研究，或者研究它們之間的聯(lián)系性質和程度，或者尋求它們之間的聯(lián)系形式，即進行相關分析與回歸分析。通過對資料進行相關、回歸分析，可以揭示出試驗指標或性狀間的內(nèi)在聯(lián)系，為畜禽、水產(chǎn)新品種選育等提供強有力的依據(jù)。下一張

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統(tǒng)計分析的另一個重要內(nèi)容是對試驗指標或畜禽11還有一類統(tǒng)計分析方法不考慮資料的分布類型，也不事先對有關總體參數(shù)進行估算，這類統(tǒng)計分析方法叫非參數(shù)檢驗法。非參數(shù)檢驗法計算簡便。當通常的檢驗方法對畜禽、水產(chǎn)科研中的某些資料無能為力時，非參數(shù)檢驗法則正好發(fā)揮作用。下一張

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還有一類統(tǒng)計分析方法不考慮資料的分布類型12第二節(jié)生物統(tǒng)計的常用術語

一、總體與樣本根據(jù)研究目的確定的研究對象的全體稱為總體(population)；總體中的一個研究單位稱為個體

(individual)；總體的一部分稱為樣本(sample)；含有有限個個體的總體稱為有限總體；包含有無限多個個體的總體叫無限總體；下一張

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第二節(jié)生物統(tǒng)計的常用術語一、總體與樣本下一張主13在實際研究中還有一類假想總體。例如進行幾種飼料的飼養(yǎng)試驗，實際上并不存在用這幾種飼料進行飼養(yǎng)的總體，只是假設有這樣的總體存在，把所進行的試驗看成是假想總體的一個樣本；樣本中所包含的個體數(shù)目叫樣本容量或大小(samplesize)，樣本容量常記為n。通常把n≤30的樣本叫小樣本，n>30的樣本叫大樣本。研究的目的是要了解總體，然而能觀測到的卻是樣本，通過樣本來推斷總體是統(tǒng)計分析的基本特點。下一張

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在實際研究中還有一類假想總體。例如進行幾種飼14為了能可靠地從樣本來推總體，要求樣本具有一定的含量和代表性。只有從總體隨機抽取的樣本才具有代表性。所謂隨機抽取(randomsampling)的樣本是指總體中的每一個個體都有同等的機會被抽取組成樣本。樣本畢竟只是總體的一部分，盡管樣本具有一定的含量也具有代表性，通過樣本來推斷總體也不可能是百分之百的正確。有很大的可靠性但有一定的錯誤率這是統(tǒng)計分析的又一特點。下一張

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為了能可靠地從樣本來推總體，要求樣本具有一定15

二、參數(shù)與統(tǒng)計量為了表示總體和樣本的數(shù)量特征，需要計算出幾個特征數(shù)。由總體計算的特征數(shù)叫參數(shù)(parameter)；由樣本計算的特征數(shù)叫統(tǒng)計量(staistic)。常用希臘字母表示參數(shù)，例如用μ表示總體平均數(shù)，用σ表示總體標準差；常用拉丁字母表示統(tǒng)計量，例如用表示樣本平均數(shù)，用S表示樣本標準差。下一張

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二、參數(shù)與統(tǒng)計量下一張主頁退出上一張16

總體參數(shù)由相應的統(tǒng)計量來估計，例如用估計μ，用S估計σ等。

三、準確性與精確性

準確性(accuracy)也叫準確度，指在調(diào)查或試驗中某一試驗指標或性狀的觀測值與其真值接近的程度。設某一試驗指標或性狀的真值為μ，觀測值為x，若x與μ相差的絕對值|x－μ|小，則觀測值x的準確性高；反之則低。下一張

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總體參數(shù)由相應的統(tǒng)計量來估計，例如用17精確性(precision)也叫精確度，指調(diào)查或試驗中同一試驗指標或性狀的重復觀測值彼此接近的程度。若觀測值彼此接近，即任意二個觀測值xi、xj相差的絕對值|xi－xj|小，則觀測值精確性高；反之則低。準確性、精確性的意義見圖1-1。調(diào)查或試驗的準確性、精確性合稱為正確性。下一張

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精確性(precision)也叫精確度，指調(diào)18在調(diào)查或試驗中應嚴格按照調(diào)查或試驗計劃進行，準確地進行觀測記載，力求避免人為差錯，特別要注意試驗條件的一致性，即除所研究的各個處理外，供試畜禽的初始條件如品種、性別、年齡、健康狀況、飼養(yǎng)條件、管理措施等應盡量控制一致，并通過合理的調(diào)查或試驗設計努力提高試驗的準確性和精確性。

由于真值μ常常不知道，所以準確性不易度量，但利用統(tǒng)計方法可度量精確性。下一張

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在調(diào)查或試驗中應嚴格按照調(diào)查或試驗計劃進行，19

四、隨機誤差與系統(tǒng)誤差隨機誤差(randomerror)與系統(tǒng)誤差(systematicerror)

隨機誤差也叫抽樣誤差(samplingerror)，這是由于許多無法控制的內(nèi)在和外在的偶然因素所造成。隨機誤差帶有偶然性質，在試驗中，即使十分小心也難以消除。隨機誤差影響試驗的精確性。下一張

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四、隨機誤差與系統(tǒng)誤差下一張主頁退出上20