本書涵蓋了應(yīng)用到生命科學(xué)中的統(tǒng)計(jì)學(xué)的核心內(nèi)容,主要包括樣本與總體描述、概率與二項(xiàng)分布、正態(tài)分布、樣本分布、置信區(qū)間等一些內(nèi)容。含有豐富的案例、練習(xí),同時(shí)結(jié)合了現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析工具,合適生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、林業(yè)等方向?qū)I(yè)使用。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》是一本適合于生命科學(xué)各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)的引導(dǎo)性教材。本教材的主要目的是:①讓學(xué)生了解應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)的統(tǒng)計(jì)學(xué)推斷方法;
②提升學(xué)生進(jìn)行簡單統(tǒng)計(jì)學(xué)分析和解釋統(tǒng)計(jì)結(jié)果的能力;③提高學(xué)生對(duì)隨機(jī)、混雜、獨(dú)立性重復(fù)作用等基本統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的理解能力。
風(fēng)格與方法《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的寫作采用口語風(fēng)格,盡可能少地使用數(shù)學(xué)符號(hào)。除了代數(shù)基礎(chǔ)知識(shí),只要能讀懂生物學(xué)或化學(xué)課本的人都可以讀懂本教材,而不需要其他方面的要求。本教材適合于生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)和衛(wèi)生科學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、藥學(xué)、動(dòng)物科學(xué)、體育教育、林學(xué)和其他生命科學(xué)的在校大學(xué)生和畢業(yè)生使用。
實(shí)際數(shù)據(jù)資料的應(yīng)用 實(shí)際案例比人為設(shè)計(jì)的例子更有趣、更有啟發(fā)性!渡锝y(tǒng)計(jì)學(xué)》采用了數(shù)百個(gè)代表生命科學(xué)廣泛研究數(shù)據(jù)資料的實(shí)例和練習(xí),所選的每個(gè)例子都說明了一個(gè)特殊的統(tǒng)計(jì)學(xué)問題,所設(shè)計(jì)的練習(xí)則是減少計(jì)算操作,把學(xué)生的注意力集中在概念及其理解上來。
強(qiáng)調(diào)理念 本教材的重點(diǎn)是統(tǒng)計(jì)學(xué)理念,不過分強(qiáng)調(diào)計(jì)算過程和數(shù)學(xué)公式表達(dá)。所涉及的概率論內(nèi)容也僅為與統(tǒng)計(jì)學(xué)概念有關(guān)的部分。通過描述統(tǒng)計(jì)學(xué)和推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)的討論,強(qiáng)調(diào)了解釋的重要性。借助于重要的實(shí)例,可以讓學(xué)生們知道,為研究所進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì),對(duì)基礎(chǔ)分布性質(zhì)的了解,要獲得所研究問題的答案,進(jìn)行恰當(dāng)?shù)姆治鍪鞘种匾摹_@里要提醒學(xué)生,不要出現(xiàn)混淆統(tǒng)計(jì)學(xué)上的不顯著和實(shí)際上的無意義等常見的錯(cuò)誤,要利用置信區(qū)間來評(píng)價(jià)效應(yīng)的大小。還要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到隨機(jī)抽樣、隨機(jī)化、效率和通過區(qū)組設(shè)計(jì)或校正進(jìn)行無關(guān)變異控制等概念對(duì)實(shí)際研究設(shè)計(jì)的影響。大量的練習(xí)能夠增強(qiáng)學(xué)生對(duì)這些理念的掌握。
方法的應(yīng)用 研究數(shù)據(jù)資料的分析通常需要借助于計(jì)算機(jī),本教材中有幾個(gè)地方就給出了計(jì)算機(jī)繪制的圖形。然而,學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)是為了利用數(shù)據(jù)獲得實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),最好用紙、鉛筆和手持式計(jì)算器,當(dāng)然也可以用計(jì)算機(jī)。經(jīng)驗(yàn)將有助于學(xué)生了解統(tǒng)計(jì)估計(jì)的性質(zhì)和用途。這樣,學(xué)生就可以為計(jì)算機(jī)的智能化應(yīng)用做好準(zhǔn)備,對(duì)輸出結(jié)果給出恰當(dāng)?shù)恼f明和解釋。相應(yīng),本教材中的大多數(shù)練習(xí)也都安排使用手持式計(jì)算器。不過,許多練習(xí)提供的是電子數(shù)據(jù)文件,這就需要使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。因此,這些練習(xí)就明確地提出由計(jì)算機(jī)來完成(通常,如果手工計(jì)算復(fù)雜、繁重時(shí),就需要使用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行計(jì)算。)
002
架構(gòu)
本教材是按照一學(xué)期的最大課時(shí)量來安排內(nèi)容的,這樣可以對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)功能、綜合判斷和基本設(shè)計(jì)原則進(jìn)行講授。教師可以根據(jù)需要按照四分之一課程或二分之一課程選擇使用本教材的部分章節(jié)。本教材適合于系列課程的學(xué)期課程或基礎(chǔ)課程。
下面簡單介紹本教材的梗概。第 1章:緒論。生物學(xué)數(shù)據(jù)資料變異的類型和影響;相對(duì)于試驗(yàn),觀察研究的風(fēng)險(xiǎn);隨機(jī)抽樣。第 2章:分布描述。頻數(shù)分布,描述統(tǒng)計(jì)學(xué),總體對(duì)樣本的概念。第3、第 4和第 5章:理論準(zhǔn)備。概率,二項(xiàng)分布和正態(tài)分布,抽樣分布。第6章:單個(gè)平均數(shù)和多個(gè)平均數(shù)差數(shù)的置信區(qū)間。第 7章:假設(shè)檢驗(yàn),側(cè)重于 t檢驗(yàn)。隨機(jī)性檢驗(yàn),Wilcoxon-Mann-Whitney檢驗(yàn)。第 8章:成對(duì)樣本的檢驗(yàn)。置信區(qū)間、t檢驗(yàn)、符號(hào)檢驗(yàn)和 Wilcoxon符號(hào)秩次檢驗(yàn)。第 9章:單個(gè)比例的檢驗(yàn)。置信區(qū)間和卡方擬合優(yōu)度檢驗(yàn)。第 10章:分類數(shù)據(jù)的關(guān)系。條件概率,列聯(lián)表。選修部分包括 Fisher精確檢驗(yàn)、
McNemar檢驗(yàn)和比值比。第 11章:方差分析。單向設(shè)計(jì),多重比較步驟,單向區(qū)組方差分析,兩向方差分析。選修部分包括對(duì)比和多重比較。第 12章:相關(guān)與回歸。相關(guān)和樣本直線回歸的描述與推斷以及它們之間的關(guān)系。第 13章:推斷方法歸納。本教材的后面附有統(tǒng)計(jì)表。這些臨界值表特別容易使用,由于這些表格的編排布局是連續(xù)一致的,所以使用方法基本是一樣的。本教材后面的附錄,為有興趣的學(xué)生解決諸如 Wilcoxon-Mann-Whitney無效分布計(jì)算等深度觀察問題時(shí)選用。
第四版中變動(dòng)的內(nèi)容
老版第 8章有關(guān)統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)原則的部分材料,安排在新版的第 1章。老版第 8章的其他部分則分散到全書各章節(jié),以期望學(xué)生能夠深入領(lǐng)會(huì)包括數(shù)據(jù)收集問題、推斷范圍等統(tǒng)計(jì)學(xué)研究內(nèi)容(許多內(nèi)容如適當(dāng)比例的作圖等,不需要進(jìn)行研究,直接應(yīng)用即可。這些內(nèi)容是統(tǒng)計(jì)學(xué)分析的核心部分,貫穿于全書)。
其他一些章節(jié)也重新進(jìn)行了編排,變化情況如下。
單個(gè)比例的檢驗(yàn),從老版第 6章移到了新版第 9章;
平均數(shù)差數(shù)的置信區(qū)間,從老版第 7章移到了新版第 6章;
新版第 9章呈現(xiàn)的是單個(gè)樣本分類變量觀察值的推斷程序;
第 11章提供了更深的兩向方差分析和方差分析的多重比較步驟;
第 12章現(xiàn)在是先介紹相關(guān),然后才是回歸,而不是其他方式。
本教材 25%的習(xí)題是新的或是修正過的。和老版一樣,多數(shù)習(xí)題都是基于生命科學(xué)各種有趣的重要研究課題得到的實(shí)際數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的。在練習(xí)題中所選擇的數(shù)據(jù)集都是在線提供。
·
用于符號(hào)檢驗(yàn)、符號(hào)秩次檢驗(yàn)和
Wilcoxon-Mann-Whitney檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)表都進(jìn)行了重新編排。
教師補(bǔ)充讀物
在線教師解決方案手冊(cè)
本手冊(cè)提供了所有練習(xí)的解決方案。務(wù)必注意,所有解題方法和標(biāo)記與核心內(nèi)容使用的是一致的。 Pearson教育在線
www.pearsonhighered.com/irc網(wǎng)站的目錄上提供下載。
幻燈片(PowerPoint)
幻燈片提供了從教材中挑選出來的圖形和表格,用于制作個(gè)性風(fēng)格的 PowerPoint講義報(bào)告。
學(xué)生補(bǔ)充讀物
學(xué)生解決方案手冊(cè)( ISBN-13:978-0-321-69307-5;ISBN-10:0-321-69307-8)本手冊(cè)提供了所選練習(xí)的全部解決方案。務(wù)必注意,所有解題方法和標(biāo)記與核心內(nèi)容使用的一致。
可供選擇的技術(shù)補(bǔ)充讀物和軟件包
數(shù)據(jù)集
本教材思考題和練習(xí)應(yīng)用的大數(shù)據(jù)集可從
Pearson統(tǒng)計(jì)資源和數(shù)據(jù)集網(wǎng)站
www.pearsonhighered.com/datasets中的 .csv文件下載。
StatCrunchTM電子文本(ISBN-13:978-0-321-73050-3;ISBN-10:0-321-73050-X)
這是一本交互式在線教材,內(nèi)含功能強(qiáng)大的、基于網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)軟件 StatCrunch。軟件中植入的
StatCrunch鍵允許用戶打開本教材所有數(shù)據(jù)集和表格。使用
StatCrunch軟件,只要點(diǎn)擊此鍵,立即就能得到統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果。
Minitab學(xué)生版( ISBN-13:978-0-321-11313-9;ISBN-10:0-321-11313-6) Minitab學(xué)生版是 Minitab專業(yè)版的濃縮版本。它提供了所有統(tǒng)計(jì)方法和圖形,還有高達(dá) 10,000數(shù)據(jù)點(diǎn)的工作表。軟件的個(gè)人副本與文本捆綁在一起。
JMP學(xué)生版( ISBN-13:978-0-321-67212-4;ISBN-10: 0-321-67212-7) JMP學(xué)生版是由 SAS軟件研究所研制的一款使用方便的 JMP桌面統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)軟件精簡版,與文本捆綁提供。
IBM公司的SPSS( ISBN-13:978-0-321-67537-8;ISBN-10:0-321-67537-1)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)管理軟件包 SPSS,也是與文本捆綁提供。
004
StatCrunchTM
StatCrunchTM是基于網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)軟件,它允許用戶進(jìn)行復(fù)雜的分析,分享數(shù)據(jù)集,并且能夠生成有說服力的數(shù)據(jù)報(bào)告。用戶能夠上傳數(shù)據(jù)到 StatCrunchTM,搜索 12,000個(gè)以上的數(shù)據(jù)集,幾乎覆蓋了任意的興趣主題。交互式的圖形輸出有助于用戶理解統(tǒng)計(jì)概念,產(chǎn)生具有這些數(shù)據(jù)可視效果的報(bào)告。增加的特性包括:
分析所有數(shù)值、圖形方法,允許用戶從任意數(shù)據(jù)集獲得更深的見解;
產(chǎn)生有助于用戶根據(jù)其數(shù)據(jù)生成多種有說服力可視效果的選項(xiàng)報(bào)告;
·
為用戶提供通過網(wǎng)絡(luò)形式能夠快速構(gòu)建并管理調(diào)查的在線調(diào)查工具。合格的使用者可以充分利用 StatCrunch。更多的信息,請(qǐng)?jiān)L問
www.statcrunch. com網(wǎng)站,或直接聯(lián)系 Pearson代理人。
Minitab、SPSS、JMP、StatCrunch、R、Excel和 TI繪圖計(jì)算器還可以為不同的技術(shù)人員提供學(xué)習(xí)卡。
第四版致謝
《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》第四版保留了 Myra
Samuels(邁拉 .塞繆爾斯)的寫作風(fēng)格和思想。在 Myra患癌不幸去世之前,她根據(jù)作為統(tǒng)計(jì)學(xué)教師和統(tǒng)計(jì)顧問的經(jīng)驗(yàn)撰寫了本教材第一版。沒有她的觀點(diǎn)和努力,就不可能有第一版的出版,更不用說第四版了。
許多研究工作者對(duì)本教材貢獻(xiàn)了數(shù)據(jù)集,使本教材的內(nèi)容更加豐富。多年來我們從與 David Moore, Dick Scheaffer, Murray Clayton, Alan Agresti, Don
Bentley, 以及其他許多人的交談中獲益良多,在此一并表示感謝。
我們十分感謝 Chris Cumming和 Joanne Dill的語音指導(dǎo)和鼓勵(lì),十分感謝
Soma Roy的細(xì)致審閱和寶貴意見。我們還非常感謝第三版的使用者指出了各種錯(cuò)誤。特別是 Robert Wolf和 Jeff May針對(duì)現(xiàn)行版的改進(jìn)給了我們?cè)S多建議。最后,我們對(duì)這一版的評(píng)論者表達(dá)我們的謝意,他們是:
Marjorie E. Bond(蒙莫斯大學(xué));
James Grover(德克薩斯 -阿林頓大學(xué));
Leslie Hendrix(南卡羅來納大學(xué));
Yi Huang(馬里蘭大學(xué),巴爾的摩郡);
Lawrence Kamin(博立頓大學(xué));
Tiantian Qin(珀杜大學(xué));
Dimitre Stefanov(艾克朗大學(xué))。
特別感謝
譯者簡介
李春喜,男,50歲,河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長,教授,作品《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》第一版、第二版、第三版、第四版。
1 緒論
1.1 統(tǒng)計(jì)學(xué)與生命科學(xué)
1.2 證據(jù)的類型
1.3 隨機(jī)抽樣
2 樣本和總體描述
2.1 引言
2.2 頻數(shù)分布
2.3 描述統(tǒng)計(jì)學(xué):中心度量
2.4 箱線圖
2.5 變量間的關(guān)系
2.6 離散性度量
2.7 變量轉(zhuǎn)換(選修)
2.8 統(tǒng)計(jì)推斷
2.9 展望
3 概率和二項(xiàng)分布
3.1 概率與生命科學(xué)
3.2 概率導(dǎo)言
3.3 概率法則(選修)
3.4 密度曲線
3.5 隨機(jī)變量
3.6 二項(xiàng)式分布
3.7 二項(xiàng)式分布數(shù)據(jù)的擬合(選修)
4 正態(tài)分布
4.1 引言
4.2 正態(tài)曲線
4.3 正態(tài)曲線下的面積
4.4 正態(tài)性評(píng)估
4.5 展望
5 抽樣分布
5.1 基本概念
5.2 樣本平均數(shù)
5.3 中心極限定理的說明(選修)
5.4 二項(xiàng)分布的正態(tài)近似(選修)
5.5 展望
6 置信區(qū)間
6.1 統(tǒng)計(jì)估計(jì)
6.2 平均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)誤
6.3 的置信區(qū)間
6.4 估計(jì) 的研究計(jì)劃
6.5 估算方法有效性的條件
6.6 兩個(gè)樣本平均數(shù)的比較
6.7 (1-2)的置信區(qū)間
6.8 展望與總結(jié)
7 兩個(gè)獨(dú)立樣本的比較
7.1 假設(shè)檢驗(yàn):隨機(jī)性檢驗(yàn)
7.2 假設(shè)檢驗(yàn):t 檢驗(yàn)
7.3 t 檢驗(yàn)的進(jìn)一步討論
7.4 關(guān)聯(lián)和因果關(guān)系
7.5 單尾t 檢驗(yàn)
7.6 統(tǒng)計(jì)顯著性的更多解釋
7.7 適度功效的設(shè)定(選修)
7.8 學(xué)生氏t 檢驗(yàn):條件和概述
7.9 假設(shè)檢驗(yàn)原理的深入探討
7.10 Wilcoxon-Mann-Whitney 檢驗(yàn)
7.11 展望
8 成對(duì)樣本的比較
8.1 導(dǎo)言
8.2 成對(duì)樣本的t 檢驗(yàn)與置信區(qū)間
8.3 成對(duì)設(shè)計(jì)
8.4 符號(hào)檢驗(yàn)
8.5 Wilcoxon 符號(hào)秩次檢驗(yàn)
8.6 展望
9 分類數(shù)據(jù):一個(gè)樣本分布
9.1 二項(xiàng)觀察
9.2 總體比例的置信區(qū)間
9.3 其他置信水平(選修)
9.4 比例的區(qū)間估計(jì):卡方擬合優(yōu)度檢驗(yàn)
9.5 展望與總結(jié)
10 分類數(shù)據(jù):關(guān)系
10.1 引言
10.2 22 列聯(lián)表的卡方檢驗(yàn)
10.3 22 列聯(lián)表的獨(dú)立性與關(guān)聯(lián)性
10.4 Fisher 精確檢驗(yàn)(選修)
10.5 r k 列聯(lián)表
10.6 方法的應(yīng)用
10.7 差分概率的置信區(qū)間
10.8 成對(duì)數(shù)據(jù)與22 列聯(lián)表(選修)
10.9 相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和比值比(選修)
10.10 卡方檢驗(yàn)總結(jié)
11 多個(gè)獨(dú)立樣本平均數(shù)的比較
11.1 引言
11.2 基本的單因素方差分析
11.3 方差分析模型
11.4 整體F 檢驗(yàn)
11.5 方法應(yīng)用
11.7 二因素方差分析
11.8 平均數(shù)的線性組合(選修)
11.9 多重比較(選修)
11.10 展望
12 線性回歸和相關(guān)
12.1 引言
12.2 相關(guān)系數(shù)
12.3 擬合回歸直線
12.4 回歸參數(shù)解釋:線性模型
12.5 關(guān)于1 的統(tǒng)計(jì)推斷
12.6 回歸和相關(guān)解釋準(zhǔn)則
12.7 預(yù)測精度(選修)
12.8 展望
12.9 公式歸納
13 推斷方法歸納
13.1 引言
13.2 數(shù)據(jù)分析示例
各章附錄
各章注釋
統(tǒng)計(jì)表
索引