生物统计学大纲.docx
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生物统计学大纲
《生物统计学》教学大纲
第一部分大纲说明
一、本课程的性质
《生物统计学》是运用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门科学,是现代生物学研究不可缺少的工具,而且在新兴的分子生物学研究中也发挥着重要作用。
它是生物技术专业本科学生的必修专业课,要求学生在掌握有关生物统计学的基本概念及理论的基础上,熟悉生物技术研究方法中信息的正确收集、数据的整理和分析、常用分析模型的选择,为学习其他专业课程打下一定的基础。
二、本课程的教学目的
(一)使学生了解统计学方法在现代生物科学中的重要作用;
(二)系统掌握数理统计的基本原理、基本概念、具体实验资料分析方法以及试验设计方法等的应用;
(三)通过对生物统计学的学习,培养学生严谨的科学态度与分析问题、解决问题的能力,为以后的进一步深造和从事科学研究打下基础。
三、本课程的教学任务
通过对生物统计的学习,使学生对从事生物科学的研究过程有比较全面的、系统的认识。
并能应用其基本原理和方法设计试验,搜集、整理和分析科学研究或调查的数据,做出科学的结论。
本课程要求学生具有较好的生物学基础知识和数理统计知识。
四、本课程的教学内容
(一)概率论:
事件的关系、概率的基础知识以及常用概率分布;
(二)统计分析:
主要包括数据资料的搜集和整理、数据特征的计算、假设检验、方差分析、参数估计、相关回归分析等;
(三)试验设计:
包括试验设计的基本原则及常用的试验设计方法。
五、本课程的教学原则和方法
(一)课堂讲授(使用多媒体课件)
着重讲解基本概念、基本原理和基本方法,突出重点和难点。
各种统计分析方法的介绍主要结合例题来讲解。
(二)自学与选学
自学是获取知识的重要手段,也是本课程教学中的重要环节。
对于教材中以文字描述为主,并且书中叙述较清楚的内容,以及简单、雷同较多的统计分析方法可作为自学内容安排。
(三)习题练习
本课程的实践性较强,学生只有多做习题,才能更好的掌握各种统计分析方法。
(四)考试、考查
本课程将考试和考查结合起来。
每次实验作业和课外习题都进行评分作为考查成绩,并以考查成绩占30%、期末考试成绩占70%的比例计算学生的总成绩。
六、本课程的学时分配
本课程共60学时。
章序
内容
讲授学时
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
第九章
第十章
第十一章
第十二章
合计
统计数据的收集与整理
概率和概率分布
几种常见的概率分布律
抽样分布
统计推断
参数估计
拟合优度检验
单因素方差分析
两因素及多因素方差分析
一元回归与简单相关分析
多元回归及复相关分析
实验设计
2
2
4
4
4
4
4
6
6
6
6
4
54
七、本课程大纲编写的执笔人
大纲编写人:
编写日期:
2011.8.10
第二部分教学内容的要点及教学目标
第1章统计数据的收集与整理
1.教学目的:
介绍数据收集及预处理的内容和方法,不同类型分布图的制作及应用;描述集中趋势、离散趋势及分布形状的统计数计算及应用.。
2.教学重点与难点问题:
重点:
连续型数据和离散型数据频(率)表和频数(率)图的编绘、平均数、标准差的计算
难点:
偏斜度系数和峭度系数的计算
3.课程的主要内容及学时安排
第一节总体与样本
一、统计数据的不齐性
二、总体与样本
三、抽样
第二节数据类型及频数(率)分布
一、连续型数据和离散型数据
二、频数(率)表和频数(率)图的编绘
第三节样本的几个特征数
一、表示集中趋势或中心位置:
算术平均数;众数;中位数。
二、表示离中趋势或变异的样本特征数
4.复习思考题
课后练习题:
教材P20/5、P21/12
5.推荐的教材和参考书
教材:
1.生物统计学,杜荣骞编,第三版,高等教育出版社,2009.
参考书目:
1.EXCEL在统计分析中应用,王文中编中国铁道出版社,2003.
2.生物统计学郭平毅编,中国林业出版社,2006.
3.生物统计学李春喜,第三版,科学出版社,2006.
第2章概率和概率分布
1.教学目的:
(1)了解随机事件、统计概率及其运算,领会小概率事件实际不可能性原理;
(2)了解正态分布、二项分布和波松分布的概念、基本性质和概率计算;(3)掌握抽样分布的概念以及样本平均数的抽样分布。
2.教学重点与难点问题:
重点:
统计概率及其运算、连续型随机变量的概率分布、离散型随机变量的概率分布。
难点:
连续型随机变量的概率分布、离散型随机变量的概率分布。
3.课程的主要内容及学时安排
第一节概率的基本概念
一、随机现象与统计规律
二、统计规律——频率的稳定性
三、概率的统计定义
四、概率的古典定义
五、概率的一般运算
第二节概率分布
一、随机变量
二、离散型随机变量的概率分布
三、连续型随机变量的概率分布
四、总体特征数
4.复习思考题
教材课后练习题P20/5、P21/12
5.推荐的教材和参考书
教材:
1.生物统计学,杜荣骞编,第三版,高等教育出版社,2009.
参考书目:
1.EXCEL在统计分析中应用,王文中编中国铁道出版社,2003.
2.生物统计学郭平毅编,中国林业出版社,2006.
3.生物统计学李春喜,第三版,科学出版社,2006.
第3章几种常见的概率分布律
1.教学目的:
使学生重点掌握二项分布、波松分布,了解另外几种常见的概率分布律。
2.教学重点与难点问题:
重点、难点:
二项分布、波松分布
3.课程的主要内容及学时安排
第一节二项分布
一、二项分布定义。
二、二项分布由n和p两个参数决定。
三、二项分布的应用条件。
第二节波松分布
一、波松分布的意义
二、波松分布重要的特征
三、波松分布与二项分布的关系
第三节另外几种离散型概率分布
第四节正态分布
一、正态分布的密度函数和分布函数
二、正态分布的特征
三、标准正态分布
四、正态分布密度函数
第五节另外几种连续型概率分布
一、指数分布
二、Г分布
第六节中心极限定理
一、中心极限定理的基本内容
二、中心极限定理推理的两个例子
4.复习思考题
教材课后练习题:
P64/6、P65/17、P64/7、P64/13
5.推荐的教材和参考书
教材:
1.生物统计学,杜荣骞编,第三版,高等教育出版社,2009.
参考书目:
1.EXCEL在统计分析中应用,王文中编中国铁道出版社,2003.
2.生物统计学郭平毅编,中国林业出版社,2006.
3.生物统计学李春喜,第三版,科学出版社,2006.
第4章抽样分布
1.教学目的:
通过讲解使学生掌握抽样分布的概念以及样本平均数的抽样分布。
2.教学重点与难点问题:
重点:
从一个正态总体中抽取的样本统计量的分布
难点:
从两个正态总体中抽取的样本统计量的分布
3.课程的主要内容及学时安排
第一节从一个正态总体中抽取的样本统计量的分布
一、样本平均数的分布
二、样本方差的分布
三、样本标准差的分布
第二节从两个正态总体中抽取的样本统计量的分布
一、标准差已知时,两个平均数的和与差的分布
两个样本方差比的分布——F分布
4.复习思考题
教材课后练习题:
P79/1
5.推荐的教材和参考书
教材:
1.生物统计学,杜荣骞编,第三版,高等教育出版社,2009.
参考书目:
1.EXCEL在统计分析中应用,王文中编中国铁道出版社,2003.
2.生物统计学郭平毅编,中国林业出版社,2006.
3.生物统计学李春喜,第三版,科学出版社,2006.
第5章统计推断
1.教学目的:
使学生建立起统计推断的观念。
掌握:
单个样本的统计假设检验、两个样本的差异显著性检验。
2.教学重点与难点问题:
重点:
单个样本的统计假设检验、两个样本的差异显著性检验
难点:
两个样本的差异显著性检验
3.课程的主要内容及学时安排
第一节单个样本的统计假设检验
一、一般原理及两种类型的错误
二、单个平均数的假设检验
第二节两个样本的差异显著性检验
一、两个方差的检验——F检验
二、标准差书籍时两个平均数间差异显著性的检验
三、标准差未知但相等时,两平均数之间差异显著性的检验——成组数据t检验
四、标准差未知且可能不等时,两平均数之间差异显著性的检验
五、配对数据的显著性检验——配对数据的t检验
六、二项分布数据的显著性检验
4.复习思考题
教材课后练习题:
P108/4、P109/12
5.推荐的教材和参考书
教材:
1.生物统计学,杜荣骞编,第三版,高等教育出版社,2009.
参考书目:
1.EXCEL在统计分析中应用,王文中编中国铁道出版社,2003.
2.生物统计学郭平毅编,中国林业出版社,2006.
3.生物统计学李春喜,第三版,科学出版社,2006.
第6章参数估计
1.教学目的:
使学生了解参数估计的原理,能够使用常见点估计、区间估计方法。
2.教学重点与难点问题:
重点:
点估计
难点:
区间估计
3.课程的主要内容及学时安排
第一节点估计
一、无偏估计量
二、有效估计量
三、相容估计量
第二节区间估计
一、区间估计的一般原理
二、μ的置信区间
三、σ的置信区间
四、平均数差的置信区间
二项分布的置信区间
4.复习思考题
教材课后练习题:
P124/3、P125/8
5.推荐的教材和参考书
教材:
1.生物统计学,杜荣骞编,第三版,高等教育出版社,2009.
参考书目:
1.EXCEL在统计分析中应用,王文中编中国铁道出版社,2003.
2.生物统计学郭平毅编,中国林业出版社,2006.
3.生物统计学李春喜,第三版,科学出版社,2006.
第7章拟合优度检验
1.教学目的:
(1)掌握拟优合度检验的基本原理和步骤;
(2)掌握对二项分布和正态分布的检验;(3)掌握独立性测验方法。
2.教学重点与难点问题:
重点:
拟合优度检验
难点:
拟合优度检验
3.课程的主要内容及学时安排
第一节拟合优度检验的一般原理
一、什么是拟合优度检验
二、拟合优度检验的统计量
第二节拟合优度检验
一、一般程序
二、对二项分布的检验
三、对正态性的检验
第三节独立性检验
一、列联表2检验
二、2×2列联表的精确检验法
4.复习思考题
教材课后练习题:
P137/2、P138/5、P139/10
5.推荐的教材和参考书
教材:
1.生物统计学,杜荣骞编,第三版,高等教育出版社,2009.
参考书目:
1.EXCEL在统计分析中应用,王文中编中国铁道出版社,2003.
2.生物统计学郭平毅编,中国林业出版社,2006.
3.生物统计学李春喜,第三版,科学出版社,2006.
第8章单因素方差分析
1.教学目的:
使学生建立起方差分析的基本思想。
掌握方差分析的基本原理,掌握多重比较的方法,掌握单因素方差分析的方法。
2.教学重点与难点问题:
重点:
多重比较;单因素方差分
难点:
方差分析的基本原理
3.课程的主要内容及学时安排
第一节方差分析的基本原理
一、方差分析的一般概念
二、不同处理效应与不同模型
第二节固定效应模型
一、线性统计模型
二、平方和与自由度的分解
三、均方期望与统计量
四、平方和的简易计算方法
第三节随机效应模型
一、线性统计模型
二、均方期望与统计量F
三、不等重复时平方和的计算
第四节多重比较
一、最小显著性检验
二、Duncan检验
第五节方差分析应具备的条件
一、方差分析应满足3个条件
二、多个方差齐性检验
4.复习思考题
教材课后练习题:
P158/5、P159/7
5.推荐的教材和参考书
教材:
1.生物统计学,杜荣骞编,第三版,高等教育出版社,2009.
参考书目:
1.EXCEL在统计分析中应用,王文中编中国铁道出版社,2003.
2.生物统计学郭平毅编,中国林业出版社,2006.
3.生物统计学李春喜,第三版,科学出版社,2006.
第9章两因素及多因素方差分析
1.教学目的:
掌握两因素方差分析的方法,了解数据转换的方法。
2.教学重点与难点问题:
两因素方差分析的方法。
3.课程的主要内容及学时安排
第一节两因素方差分析中的基本概念
一、模型类型
二、主效应与交互作用
三、两因素交叉分组实验设计的一般格式
第二节固定模型
一、线性统计模型
二、平方和与自由度的分解
三、均方期望与统计量F的确定
四、平方和的简易计算方法
第三节随机模型
一、线性统计模型
二、均方期望与统计量F的确定
第四节混合模型
一、线性统计模型
二、均方期望与统计量F的确定
第五节两个以上因素的方差分析
一、平方和与自由度分解的一般规律
二、均方期望的表格化推演
三、统计量F的确定
第六节缺失数据的估计
一、缺失一个数据
二、缺失两个数据
三、缺失数据资料的方差分析
第七节变换
一、平方根变换
二、反正弦变换
三、对数变换
4.复习思考题
教材课后练习题:
P20/5、P21/12
5.推荐的教材和参考书
教材:
1.生物统计学,杜荣骞编,第三版,高等教育出版社,2009.
参考书目:
1.EXCEL在统计分析中应用,王文中编中国铁道出版社,2003.
2.生物统计学郭平毅编,中国林业出版社,2006.
3.生物统计学李春喜,第三版,科学出版社,2006.
第10章一元回归及简单相关分析
1.教学目的:
使学生树立起变量之间的回归和相关关系的思想。
掌握回归和相关的基本概念。
掌握直线回归分析的方法。
掌握直线相关的分析方法。
理解回归与相关的关系。
2.教学重点与难点问题:
重点:
一元回归;直线相关
难点:
一元回归
3.课程的主要内容及学时安排
第一节回归与相关的基本概念
第二节一元线性回归方程
一、散点图
二、一元正态线性回归模型
三、参数α和β的估计
四、回归方程的计算
第三节一元线性回归的检验
一、b和a的数学期望与方差
二、b和a的显著性检验
三、两个回归方程的比
四、一元回归的方差分析
五、一元回归分析的意义
第四节一元非线性回归
一、处理一元非线性回归的原则
二、对数变换
三、概率对数变换
四、多项式回归
五、曲线拟合状况的检验
第五节相关
一、相关系数
二、相关系数的性质
三、相关系数的计算
四、相关系数的检验
五、相关系数与回归系数的关系
4.复习思考题
教材课后练习题:
P230/1、、P232/3、P233/4
5.推荐的教材和参考书
教材:
1.生物统计学,杜荣骞编,第三版,高等教育出版社,2009.
参考书目:
1.EXCEL在统计分析中应用,王文中编中国铁道出版社,2003.
2.生物统计学郭平毅编,中国林业出版社,2006.
3.生物统计学李春喜,第三版,科学出版社,2006.
第11章多元回归及复相关分析
1.教学目的:
了解多元回归的概念及多元线性回归的分析方法。
2.教学重点与难点问题:
重点:
多元回归的分析方法
难点:
复相关分析
3.课程的主要内容及学时安排
第一节多元线性回归方程
一、多元线性回归模型
二、模型参数估计
三、多元线性回归中的检验与预测
四、逐步回归分析
第二节复相关分析
一、确定回归系数的点估计值
二、回归系数的点估计和区间估计
三、检验回归模型
第三节多项式回归
一、一元多项式回归
二、多元二项式回归
第四节非线性回归
一、回归:
二、预测和预测误差估计:
第五节逐步回归
4.复习思考题
教材课后练习题:
P269/2、P271/4、P273/7
5.推荐的教材和参考书
教材:
1.生物统计学,杜荣骞编,第三版,高等教育出版社,2009.
参考书目:
1.EXCEL在统计分析中应用,王文中编中国铁道出版社,2003.
2.生物统计学郭平毅编,中国林业出版社,2006.
3.生物统计学李春喜,第三版,科学出版社,2006.
第12章实验设计
1.教学目的:
使学生学会运用已经掌握的统计分析方法解决实际问题的方法。
2.教学重点与难点问题:
重点:
实验设计的基本原则
难点:
实验方案的拟定
3.课程的主要内容及学时安排
一、实验设计的基本原则
二、实验计划与方案
三、实验方案的拟定
4.复习思考题
教材课后练习题:
P314/2、P316/7
5.推荐的教材和参考书
教材:
1.生物统计学,杜荣骞编,第三版,高等教育出版社,2009.
参考书目:
1.EXCEL在统计分析中应用,王文中编中国铁道出版社,2003.
2.生物统计学郭平毅编,中国林业出版社,2006.
3.生物统计学李春喜,第三版,科学出版社,2006.
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