生物统计 与 试验设计

生物统计与试验设计第一页，共四十六页，编辑于2023年，星期三目录绪论

畜牧统计学的概念与功能畜牧统计学的特点常用统计术语资料的整理与基本分析

资料的采集与核对资料的整理常用统计图表平均数变异数正常值范围的确定第二页，共四十六页，编辑于2023年，星期三分布与统计推断正态分布二项分布与泊松分布样本平均数的抽样分布

χ2分布、t分布和F分布统计推断的意义和原理参数估计均数差异显著性检验

单个平均数的假设检验成组资料的两个平均数的假设检验配对资料两平均数检验率的假设检验第三页，共四十六页，编辑于2023年，星期三方差分析基本假定和数据转换完全随机设计资料的方差分析随机区组设计资料的方差分析析因设计资料的方差分析系统分组设计资料的方差分析χ2检验

χ2检验的原理适合性检验独立性检验第四页，共四十六页，编辑于2023年，星期三相关与回归分析简单相关直线回归曲线回归多元线性回归分析第五页，共四十六页，编辑于2023年，星期三抽样调查抽样调查的基本概念和意义抽样方案的制订抽样调查的方法抽样规模的确定试验设计试验设计的原则与注意问题单因素试验设计多因素试验设计参考书目附表第六页，共四十六页，编辑于2023年，星期三使用教材：生物统计学张勤中国农业大学出版社，北京2008年2月第七页，共四十六页，编辑于2023年，星期三参考书目DunnOJandVAClark.AppliedStatistics：AnalysisofVarianceandRegression,2ndEdition.JohnWiley&Sons,Inc.1987GerryPQMichaelJK著.蒋志刚，李春旺，曾岩主译.生物试验设计与数据分析.北京：高等教育出版社2003GloverT&KMitchell.AnIntroductiontoBiostatistics.

北京：清华大学出版社，2001.麦格劳-希尔（McGraw-Hill）教育出版集团2001PetrieAPWatson.StatisticsforVeterinaryandAnimalScience.BlackwellScienceLtdOxford1999第八页，共四十六页，编辑于2023年，星期三SnedecorGWandWGCocheran.StatisticsMethods.7thEdition,Ames,Iowa,USA.TheIowaStateUniversityPress1980杜荣骞主编.生物统计学.第二版.北京：高等教育出版社2003方积乾，陆盈主编.现代医学统计学.北京：人民卫生出版社2002冯学民，周鸿飞.试验与统计.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社2002盖钧镒.试验统计方法.北京：中国农业出版社2004第九页，共四十六页，编辑于2023年，星期三高惠璇.使用统计方法与SAS系统.北京：北京大学出版社2001胡良平.医学统计应用错误的诊断与释疑.北京：军事医学科学出版社1999李春喜，王志和，等.生物统计学（第二版）.北京：科学出版社2002林德光.生物统计的数学原理.沈阳：辽宁人民出版社1982马斌荣.医学统计学（第一版）.北京：人民卫生出版社2001明道绪.生物统计附试验设计（第三版）.北京：中国农业出版社2002第十页，共四十六页，编辑于2023年，星期三莫惠栋.农业试验统计（第二版）.上海：上海科学技术出版社1992吴仲贤.生物统计（第一版）.北京：北京农业大学出版社1993谢庄，章元明.水产试验统计学.北京：中国农业科技出版社1998谢庄，贾青.兽医统计学.北京：高教出版社2005徐继初.生物统计及试验设计（第一版）.北京：中国农业出版社1992杨德.试验设计与分析.北京：中国农业出版社2002第十一页，共四十六页，编辑于2023年，星期三杨运清，王义通，肖艳红.生物统计学.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社1998俞谓江，郭卓元.畜牧试验统计.贵阳：贵州科技出版社1995张启能.数据处理试验设计模型建立.北京：中国农业大学出版社2000张勤，张启能.生物统计学.北京：中国农业大学出版社2002张文彤.SPSS11统计分析教程.北京：北京希望电子出版社2002第十二页，共四十六页，编辑于2023年，星期三第一章

绪论第十三页，共四十六页，编辑于2023年，星期三本章主要介绍畜牧统计学的概念、特点和基本内容学习统计学的要求介绍总体和样本，变异、变数和变量，参数和统计量，系统误差和随机误差，准确度和精确度等畜牧统计学科常用术语

第十四页，共四十六页，编辑于2023年，星期三畜牧统计学的概念与功能第十五页，共四十六页，编辑于2023年，星期三将概率论和数理统计学原理应用于生物现象中带有随机性的数量变化的研究，就形成了生物统计学（biostatistics、biometer）畜牧统计学是生物统计学的一个分支：应用概率论和数理统计学原理和方法研究如何用有效的方法收集、整理、分析畜牧学科学研究与生产实践中产生的带有随机性的数据（data）对所研究的问题作出统计推断提供决策依据的这样一门学科第十六页，共四十六页，编辑于2023年，星期三生物统计学对畜牧学科的科学研究正起着越来越重要的促进作用第十七页，共四十六页，编辑于2023年，星期三

工欲善其事必先利其器第十八页，共四十六页，编辑于2023年，星期三统计学就其本质来说，是数学数学的三大分支：经典数学——算术、代数、几何、微积分等数理统计——

模糊数学——第十九页，共四十六页，编辑于2023年，星期三统计的历史很古老起源于国家的征税：古罗马、中国、古埃及等大禹治水后大会诸侯于会稽山，进行各部落住民的调查，从而征税

现代统计学开始于上一世纪初第二十页，共四十六页，编辑于2023年，星期三畜牧统计学的基本功能大致有以下几方面内容：

对资料进行整理和描述

用局部数据来推断和估计全体研究对象的特征通过显著性检验来鉴定试验效应

寻找因素间的关系提供试验设计的一般原则和方法

第二十一页，共四十六页，编辑于2023年，星期三畜牧统计学的特点

概率性——所有结论和结果都有一定的概率保证

二元性——理论和实践的紧密结合，尤以实践为重

归纳性——由特殊到一般、由局部到全体、由样本到总体（与演绎相对）第二十二页，共四十六页，编辑于2023年，星期三从畜牧科研实践中所得到的数据资料具有变异性、随机性和复杂性

学习畜牧统计学的目的就是要使用统计学的原理和方法来定量地处理和分析生物数据的这些变异性、不确定性和复杂性，从而得出最令人信服的结论，以阐明事物发展的规律畜牧统计学是畜牧学科中的一个重要工具它能帮助畜牧工作者发现隐藏在纷繁复杂的表面现象下面的客观规律

第二十三页，共四十六页，编辑于2023年，星期三试验设计（experimentdesign）正确地确定抽样方案，正确地对将要进行的试验进行科学设计是统计工作的基础在试验工作进行之前，应用统计学原理，制订出合理的试验方案，如最适样本大小，最佳样本配置，正确的试验动物种类，试验整个过程的安排等使我们可以用最少的人力、物力、财力和时间，获得尽可能多的、可靠的信息和资料进行统计分析，得到可信的科学结论

第二十四页，共四十六页，编辑于2023年，星期三如何学习畜牧统计学？首先，确立统计学的思维方式，学会用统计学的思想来武装自己的头脑，用统计学的思考方式来观察世界，观察周围的事物其次，在畜牧科研、技术推广等方面要用好用活统计学，除了学好统计学，掌握统计学的基本原理、计算公式、数学概念和含义、具有一定的电脑知识和操作技能外，还必须有坚固、扎实的畜牧学专业方面的知识，丰富的畜牧实践第二十五页，共四十六页，编辑于2023年，星期三最后，用畜牧统计学处理和分析每一批资料、每一批数据，都必须有充分的生物学意义和畜牧学意义，而所作的试验也必须有生物学科的理论意义和实践意义因此，畜牧统计学的学习，统计学方法的应用不能孤立地、单独地进行，它必须紧密结合畜牧学科的实践，以取得具有专业意义和指导意义的结果

第二十六页，共四十六页，编辑于2023年，星期三学习生物统计学的要领领会并牢记概率性是统计学的精髓，即概率性无时无刻不存在于统计学中跳出经典数学的思维方式，有变量的头脑和统计学的思想；经典数学的目的是得到计算结果，而生物统计学得到计算结果仅是手段，其目的是用计算结果来进行估计和得出一般性的结论知道每一种统计方法的使用范围、使用场合及如何使用统计公式的含义、及如何使用多做习题、多看参考文献整理好笔记第二十七页，共四十六页，编辑于2023年，星期三常用统计术语第二十八页，共四十六页，编辑于2023年，星期三总体和样本

总体（population）：具有相同性质的所有观测值所组成的集合（set）在实际工作中只能对总体中具有代表性的一小部分进行研究被研究的这一小部分观测值（子集subset）必须来自于这一总体，并具有很好的代表性这样的一批观测值的子集就称为样本（sample）第二十九页，共四十六页，编辑于2023年，星期三从总体中得到样本的过程称为抽样（sampling）一个样本内观测值即变量的个数，称为样本含量，用n表示有限总体的大小用N

表示由于抽样往往是随机（random）的，因此抽样是随机抽样（randomsampling

简称为抽样），随机抽样所得到的样本称为随机样本（randomsample

简称为样本）第三十页，共四十六页，编辑于2023年，星期三总体具有时、空性（具有时间和空间的概念）总体有有限总体与无限总体之分总体可分为实总体与虚总体有限总体总是实总体；但实总体不一定是有限总体，虚总体也不能肯定就是无限的总体有常量性总体的特征值一般是常量总体有不可知性总体的特征值往往是未知的另：统计学中的总体和样本一般是指数据或资料而试验设计中的总体和样本一般是指动物个体第三十一页，共四十六页，编辑于2023年，星期三总体与样本的关系：样本必须来自于总体样本必须能代表总体中文中有许多与总体、样本这一概念有关的成语，如：

一叶知秋管窥蠡测尝鼎一脔总体与样本关系不好的例子：

一叶障目瞎子摸象Oneswallowisnotmakeasummer第三十二页，共四十六页，编辑于2023年，星期三变异和变量

在实践中，无论是总体还是样本，无论是调查还是试验，所得到的数值都是有差别的，这种差别在统计学中称为统计数据的变异（variation）具有变异性质的数值在生物统计学中就称为变量（variate）

变量在某一个体具体表现出来的数值又称为变数或称观测值（observedvalue）、数据（data）、资料（data）变量是和常量（constant）相对应的一个概念

第三十三页，共四十六页，编辑于2023年，星期三参数和统计量用来描述总体特征的数值称为参数（parameter）由样本观测值计算得到的描述样本特征的数值称为统计量（statistic）

参数用希腊字母表示，如μ、σ2、β、ρ统计量用拉丁字母表示，如x、s2、b、r参数一般为一常量，需通过样本的统计量来进行估计（estimation）

第三十四页，共四十六页，编辑于2023年，星期三从同一总体中抽取不同的样本所计算得到的同一性质的统计量是不会相同的，因此统计量是变量这些统计量都可以用来无偏（unbias）地估计相应的参数第三十五页，共四十六页，编辑于2023年，星期三误差在生物学科中，人们几乎无法把非试验条件绝对地控制在同一水平上，同时试验对象也是错综复杂的生物体，因此，很难使所得到的试验结果完全符合真值试验结果和真值之间的这种差异和偏离，就是误差（error）误差按其来源和性质可分为系统误差（systematicerror）和随机误差（randomerror）

第三十六页，共四十六页，编辑于2023年，星期三系统误差（systematicerror）指由于某些特定的非试验条件所造成的使试验结果朝某一个方向发生有规律的偏移造成系统误差的原因有以下几种：度量工具的不正确或未经校正试验仪器及其读数器发生偏差或未经校正外界试验条件发生了很大的变化观测时间及顺序的影响试验人员操作及观测时的偏爱和习惯试验动物分组时发生的偏差等第三十七页，共四十六页，编辑于2023年，星期三这些因素都会使得试验结果有规律地偏离真值由于系统误差影响了试验的准确性，因此应当在试验前就加以预防和克服一般来说，系统误差是能被消除的第三十八页，共四十六页，编辑于2023年，星期三随机误差（randomerror）指由种种偶然因素引起的、无法加以预测和控制的无规律的偏差随机误差又称为偶然误差随机误差的大小、方向都无法确定消除系统误差以后，试验过程中主要的误差来源就是随机误差在不发生歧义的情况下，随机误差简称为误差如果观测次数足够多的话，随机误差有统计学上的意义

第三十九页，共四十六页，编辑于2023年，星期三每一次观测所产生的随机误差都是独立发生的，且服从一定的规律通过各种手段可以把随机误差有效地缩小到最低的程度随机误差是进行统计假设检验的基础降低随机误差，可以：提高试验的精确性可以更好地区别误差效应和处理效应，使得试验结果更正确对试验处理间的差异所作出的评定更准确、更可靠第四十页，共四十六页，编辑于2023年，星期三错误（mistake）由于工作人员的粗心大意或不负责任（如仪器使用不当，错读数据，记录不准，任意涂改，凭空杜撰等）所产生的测定值与真值的偏差，称为错误错误不是统计学的研究内容在试验和调查中，错误