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教 材: 《生物统计学》 作 者: 陆建身,赖麟 出版社: 高等教育出版社 ISBN: 7040121972 出版日期: 2003-07-01 版 次: 第一版 生物统计学是应用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界数量现象的科学,也可以说是一个分支,属于生物数学的范畴,生物统计是数理统计在生物学研究中的应用,它是应用数学由于紧密结合生物学科研和生物学教育,加上近年来计算机统计软件的支持,目前已被广泛地应用于生命科学的各个领域,并获得了迅速的发展。 第一节 生物统计学概述 生物统计学的研究内容包括统计原理、统计方法和试验设计。统计原理阐述统计理论和有关公式,以满足统计方法的需要。统计方法的应用,旨在对客观事物得出本质的和规律性的认识。试验设计是试验工作前应用统计原理,制定科学的试验方案和方法。 人们在从事科学研究时,总是通过事物的一部分(样本),来估计事物全体(总体)的性质特征,即由样本推断总体,从特殊推导一般,从而对所研究的总体得出正确的结论。在生物学研究中,我们期望知道的是总体,而不是样本。可是在实际问题的调查和试验中,我们所得到的却只是样本的资料。生物统计学从本质来看,实际上是研究如何从样本推断总体的一门科学。 二、判断试验结果的可靠性和有效性 由于存在试验误差,从试验所得的数据资料必须借助于统计分析方法才能获得可靠的结论。例如,某试验农场要研究两种饲料对肉用仔鸡增重及饲料报酬的影响,选择同品种及体重接近的500 只肉用雏鸡,半数饲以甲种饲料,半数饲以乙种饲料,8 周龄后称重并计算饲料消耗,分析比较这些资料,从中得出结论。这就要运用统计分析方法,以决定这两群鸡体重与饲料消耗的差异,究竟是属本质的,还是属机遇的,即判断是由于不同饲料造成的,还是由于其他未经控制的偶然因素所引起的,统计分析之后才能得出比较正确的结论。 三、确定事物之间的相互关系 科学实验的目的,不仅是研究事物的特征、特性,同时还要研究事物间的相互关系的联系形式。例如,测定某群奶牛第一胎的产乳量和它以后几胎的产乳量之间的相关关系,就可以根据第一胎产乳量的高低来推断它终生的产乳量,这样,就为早期选择和淘汰低产乳牛提供科学预见。又如青少年近视的形成受很多因素的影响,查明这些因素对降低青少年近视的发病率有很积极的意义。这种研究事物之间的联系形式以及相关程度的方法是生物统计的一个重要部分。 四、提供试验设计的原则 做任何调查或试验工作,事先必须有周密的计划和合理的试验设计,它是决定科研工作成效的一个重要的环节。一个好的试验设计,可以用较少的人力、物力和时间,最大限度地获得丰富而可靠的资料,尽量降低试验误差,从试验所得的数据中能够无偏地估计处理效应和试验误差的估值,以便从中得出正确的结论。相反,设计不周,不仅不能得到正确的试验结果,而且还会带来经济上和其他方面的损失。 五、为学习相关学科提供基础 要学好遗传学、生态学、生理学和细胞生物学等学科,也必须学好生物统计。比如,数量遗传学就是应用生物统计方法研究数量性状遗传与变异规律的一门学科。如果不懂得生物统计,也就无法掌握遗传学。此外,阅读生物科技文献也会碰到统计分析问题,也必须有生物统计的基础知识。因此,生物科学工作者都必须学习和掌握统计方法,才能正确认识客观事物存在的规律,提高工作质量。 总之,生物统计是一种很有用的工具,正确使用这一工具可以使生物科学研究更加有效,使生产效益提高,使生物教育效果更好。所以,它是每位从事生物科学研究和生物学教育的工作者必须掌握的基本工具。 第三节 学习生物统计的方法和要求 生物统计学使数学与生物学相结合的一门边缘学科,与生物学的其他学科具有很大的不同,它所包含的公式很多,在性质上属于生物学领域内的应用数学。因此,在学习中首先要弄懂统计的基本原理和基本公式,要理解每一公式的含义和应用条件,但一般可不必究其数学推导、证明和数学原理。 其次,作为一门工具课,必须认真做好习题和作业,加深对公式及统计步骤的理解。只有通过一定数量的实践和练习(没有其他途径可走),并能熟练使用计算机的处理操作,才能达到熟练应用生物统计方法的目的。 其三,应注意培养科学的统计思维方法。生物统计意味着一种全新的思考方法,从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果,避免绝对肯定或绝对否定的武断结论,或单凭感觉不作检验的简单判断。 其四,必须联系实际,
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