本書涵蓋了應用到生命科學中的統(tǒng)計學的核心內容,主要包括樣本與總體描述、概率與二項分布、正態(tài)分布、樣本分布、置信區(qū)間等一些內容。含有豐富的案例、練習,同時結合了現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析工具,合適生物學、農學、醫(yī)學、林業(yè)等方向專業(yè)使用。
生物統(tǒng)計學》是一本適合于生命科學各專業(yè)學生學習統(tǒng)計學的引導性教材。本教材的主要目的是:①讓學生了解應用于生物學、醫(yī)學和農學的統(tǒng)計學推斷方法;
②提升學生進行簡單統(tǒng)計學分析和解釋統(tǒng)計結果的能力;③提高學生對隨機、混雜、獨立性重復作用等基本統(tǒng)計學問題的理解能力。
風格與方法《生物統(tǒng)計學》的寫作采用口語風格,盡可能少地使用數(shù)學符號。除了代數(shù)基礎知識,只要能讀懂生物學或化學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、農學、醫(yī)學和衛(wèi)生科學、營養(yǎng)學、藥學、動物科學、體育教育、林學和其他生命科學的在校大學生和畢業(yè)生使用。
實際數(shù)據(jù)資料的應用 實際案例比人為設計的例子更有趣、更有啟發(fā)性!渡锝y(tǒng)計學》采用了數(shù)百個代表生命科學廣泛研究數(shù)據(jù)資料的實例和練習,所選的每個例子都說明了一個特殊的統(tǒng)計學問題,所設計的練習則是減少計算操作,把學生的注意力集中在概念及其理解上來。
強調理念 本教材的重點是統(tǒng)計學理念,不過分強調計算過程和數(shù)學公式表達。所涉及的概率論內容也僅為與統(tǒng)計學概念有關的部分。通過描述統(tǒng)計學和推斷統(tǒng)計學的討論,強調了解釋的重要性。借助于重要的實例,可以讓學生們知道,為研究所進行的統(tǒng)計學設計,對基礎分布性質的了解,要獲得所研究問題的答案,進行恰當?shù)姆治鍪鞘种匾。這里要提醒學生,不要出現(xiàn)混淆統(tǒng)計學上的不顯著和實際上的無意義等常見的錯誤,要利用置信區(qū)間來評價效應的大小。還要引導學生認識到隨機抽樣、隨機化、效率和通過區(qū)組設計或校正進行無關變異控制等概念對實際研究設計的影響。大量的練習能夠增強學生對這些理念的掌握。
方法的應用 研究數(shù)據(jù)資料的分析通常需要借助于計算機,本教材中有幾個地方就給出了計算機繪制的圖形。然而,學生學習統(tǒng)計學是為了利用數(shù)據(jù)獲得實際工作經(jīng)驗,最好用紙、鉛筆和手持式計算器,當然也可以用計算機。經(jīng)驗將有助于學生了解統(tǒng)計估計的性質和用途。這樣,學生就可以為計算機的智能化應用做好準備,對輸出結果給出恰當?shù)恼f明和解釋。相應,本教材中的大多數(shù)練習也都安排使用手持式計算器。不過,許多練習提供的是電子數(shù)據(jù)文件,這就需要使用計算機進行數(shù)據(jù)處理。因此,這些練習就明確地提出由計算機來完成(通常,如果手工計算復雜、繁重時,就需要使用計算機來進行計算。)
002
架構
本教材是按照一學期的最大課時量來安排內容的,這樣可以對統(tǒng)計學功能、綜合判斷和基本設計原則進行講授。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期課程或基礎課程。
下面簡單介紹本教材的梗概。第 1章:緒論。生物學數(shù)據(jù)資料變異的類型和影響;相對于試驗,觀察研究的風險;隨機抽樣。第 2章:分布描述。頻數(shù)分布,描述統(tǒng)計學,總體對樣本的概念。第3、第 4和第 5章:理論準備。概率,二項分布和正態(tài)分布,抽樣分布。第6章:單個平均數(shù)和多個平均數(shù)差數(shù)的置信區(qū)間。第 7章:假設檢驗,側重于 t檢驗。隨機性檢驗,Wilcoxon-Mann-Whitney檢驗。第 8章:成對樣本的檢驗。置信區(qū)間、t檢驗、符號檢驗和 Wilcoxon符號秩次檢驗。第 9章:單個比例的檢驗。置信區(qū)間和卡方擬合優(yōu)度檢驗。第 10章:分類數(shù)據(jù)的關系。條件概率,列聯(lián)表。選修部分包括 Fisher精確檢驗、
McNemar檢驗和比值比。第 11章:方差分析。單向設計,多重比較步驟,單向區(qū)組方差分析,兩向方差分析。選修部分包括對比和多重比較。第 12章:相關與回歸。相關和樣本直線回歸的描述與推斷以及它們之間的關系。第 13章:推斷方法歸納。本教材的后面附有統(tǒng)計表。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,為有興趣的學生解決諸如 Wilcoxon-Mann-Whitney無效分布計算等深度觀察問題時選用。
第四版中變動的內容
老版第 8章有關統(tǒng)計設計原則的部分材料,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),以期望學生能夠深入領會包括數(shù)據(jù)收集問題、推斷范圍等統(tǒng)計學研究內容(許多內容如適當比例的作圖等,不需要進行研究,直接應用即可。這些內容是統(tǒng)計學分析的核心部分,貫穿于全書)。
其他一些章節(jié)也重新進行了編排,變化情況如下。
單個比例的檢驗,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,然后才是回歸,而不是其他方式。
本教材 25%的習題是新的或是修正過的。和老版一樣,多數(shù)習題都是基于生命科學各種有趣的重要研究課題得到的實際數(shù)據(jù)而設計的。在練習題中所選擇的數(shù)據(jù)集都是在線提供。
·
用于符號檢驗、符號秩次檢驗和
Wilcoxon-Mann-Whitney檢驗的統(tǒng)計表都進行了重新編排。
教師補充讀物
在線教師解決方案手冊
本手冊提供了所有練習的解決方案。務必注意,所有解題方法和標記與核心內容使用的是一致的。 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,用于制作個性風格的 PowerPoint講義報告。
學生補充讀物
學生解決方案手冊( ISBN-13:978-0-321-69307-5;ISBN-10:0-321-69307-8)本手冊提供了所選練習的全部解決方案。務必注意,所有解題方法和標記與核心內容使用的一致。
可供選擇的技術補充讀物和軟件包
數(shù)據(jù)集
本教材思考題和練習應用的大數(shù)據(jù)集可從
Pearson統(tǒng)計資源和數(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,內含功能強大的、基于網(wǎng)絡的統(tǒng)計軟件 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,只要點擊此鍵,立即就能得到統(tǒng)計分析的結果。
Minitab學生版( ISBN-13:978-0-321-11313-9;ISBN-10:0-321-11313-6) Minitab學生版是 Minitab專業(yè)版的濃縮版本。它提供了所有統(tǒng)計方法和圖形,還有高達 10,000數(shù)據(jù)點的工作表。軟件的個人副本與文本捆綁在一起。
JMP學生版( ISBN-13:978-0-321-67212-4;ISBN-10: 0-321-67212-7) JMP學生版是由 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)絡的統(tǒng)計軟件,它允許用戶進行復雜的分析,分享數(shù)據(jù)集,并且能夠生成有說服力的數(shù)據(jù)報告。用戶能夠上傳數(shù)據(jù)到 StatCrunchTM,搜索 12,000個以上的數(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)計概念,產(chǎn)生具有這些數(shù)據(jù)可視效果的報告。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報告;
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為用戶提供通過網(wǎng)絡形式能夠快速構建并管理調查的在線調查工具。合格的使用者可以充分利用 StatCrunch。更多的信息,請訪問
www.statcrunch. com網(wǎng)站,或直接聯(lián)系 Pearson代理人。
Minitab、SPSS、JMP、StatCrunch、R、Excel和 TI繪圖計算器還可以為不同的技術人員提供學習卡。
第四版致謝
《生物統(tǒng)計學》第四版保留了 Myra
Samuels(邁拉 .塞繆爾斯)的寫作風格和思想。在 Myra患癌不幸去世之前,她根據(jù)作為統(tǒng)計學教師和統(tǒng)計顧問的經(jīng)驗撰寫了本教材第一版。沒有她的觀點和努力,就不可能有第一版的出版,更不用說第四版了。
許多研究工作者對本教材貢獻了數(shù)據(jù)集,使本教材的內容更加豐富。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的語音指導和鼓勵,十分感謝
Soma Roy的細致審閱和寶貴意見。我們還非常感謝第三版的使用者指出了各種錯誤。特別是 Robert Wolf和 Jeff May針對現(xiàn)行版的改進給了我們許多建議。最后,我們對這一版的評論者表達我們的謝意,他們是:
Marjorie E. Bond(蒙莫斯大學);
James Grover(德克薩斯 -阿林頓大學);
Leslie Hendrix(南卡羅來納大學);
Yi Huang(馬里蘭大學,巴爾的摩郡);
Lawrence Kamin(博立頓大學);
Tiantian Qin(珀杜大學);
Dimitre Stefanov(艾克朗大學)。
特別感謝