生物學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析第一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三為什么要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析為了避免誤差,避免隨機(jī)出現(xiàn)的誤差影響結(jié)果?？茖W(xué)地認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)?？傮w和樣本。統(tǒng)計(jì)學(xué)上常常采取抽樣的方法。即從總體中隨機(jī)抽取一定數(shù)量的樣本進(jìn)行研究，得出的結(jié)果來推論總體的特征。第二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三如何知道真相？由于個(gè)體本身存在的差異及取樣誤差，會(huì)造成：均值不等的兩個(gè)計(jì)算結(jié)果，可能會(huì)來自同一個(gè)總體。均值相等的兩個(gè)計(jì)算結(jié)果，可能會(huì)來自不同的總體。這就是統(tǒng)計(jì)學(xué)要解決的問題，也是我們?yōu)槭裁匆M(jìn)行數(shù)據(jù)分析的原因。第三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三我們實(shí)驗(yàn)中常遇到的分析事例例1：某種子平均萌發(fā)率已知是70%，從某地新買的一批種子萌發(fā)率是否達(dá)到？例2：出口蘿卜的平均重量不少于1kg,采取了新的種植措施收獲的蘿卜是否符合標(biāo)準(zhǔn)？例3：一種化感物質(zhì)或者一種新型生長(zhǎng)劑處理植物幼苗后，對(duì)植物的生長(zhǎng)有無影響？第四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三例4：已知一種化感物質(zhì)能夠抑制某植物的生長(zhǎng)，但兩種不同濃度處理，或同一種濃度而用不同的方法處理，其結(jié)果之間有無差異？例5：20位心動(dòng)過速病人，在進(jìn)行芳香療法前后，心率有無變化？例6：四個(gè)濃度的化感物質(zhì)，處理同一種植物的幼苗，各組間有無顯著差異？例7：采集了不同地區(qū)10個(gè)橄欖品種，測(cè)量了營養(yǎng)器官的各種數(shù)據(jù)，想通過這些數(shù)據(jù)了解品種之間的親緣關(guān)系。第五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三如何處理數(shù)據(jù)處理這些數(shù)據(jù)常用的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法有：T-檢驗(yàn)（T-test）方差分析(Analysisofvariance;ANOVA)聚類分析（ClusterAnalysis)相關(guān)性分析(Correlationanalysis)第六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三一、T-檢驗(yàn)的概念及使用條件總體要呈正態(tài)分布：是自然界最常見的一種分布；用于處理兩組數(shù)據(jù)之間的比較：兩組樣本方差要相等樣本量少于30用以兩個(gè)平均數(shù)之間差異顯著性的檢驗(yàn)。第七頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三某廠稱生產(chǎn)的輪胎壽命標(biāo)準(zhǔn)為25000公里，正態(tài)分布，抽15個(gè)樣本檢測(cè)，得均值為27000，問該廠結(jié)果與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是否相符？符合T-檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。假設(shè)H0<=25000,即認(rèn)為不符合標(biāo)準(zhǔn)。H1>25000,即認(rèn)為符合標(biāo)準(zhǔn)。取顯著性水平為p=0.05數(shù)據(jù)11.單樣本T-檢驗(yàn)檢驗(yàn)單個(gè)變量的均值是否與給定的常數(shù)之間存在差異。第八頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三假設(shè)：H0<70,不符合標(biāo)準(zhǔn)，不買H1>=70,可買例1：某種子平均萌發(fā)率已知是70%，從某地新買的一批種子萌發(fā)率是否達(dá)到？單樣本T檢驗(yàn)第九頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三2.獨(dú)立樣本T-檢驗(yàn)用于檢驗(yàn)兩組相關(guān)的樣本，是否來自具有相同均值的總體。條件：兩組樣本要獨(dú)立，沒有配對(duì)關(guān)系；方差相同。例3：一種化感物質(zhì)或者一種新型生長(zhǎng)劑處理植物幼苗后，對(duì)植物的生長(zhǎng)有無影響？培養(yǎng)一批幼苗，隨機(jī)分成兩組，各10株：組1：對(duì)照組：10株組2：處理組：10株（澆灌處理液）獨(dú)立樣本檢驗(yàn)第十頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三3.配對(duì)樣本T-檢驗(yàn)10位病人進(jìn)入芳香療法室之前測(cè)量心率，在芳香療法室停留3小時(shí)，再測(cè)量心率，檢驗(yàn)這兩組數(shù)據(jù)有無顯著性差異？例5：20位心動(dòng)過速病人，在進(jìn)行芳香療法前后，心率有無變化？因?yàn)槭峭晃蝗?，測(cè)定兩次，或者說兩組數(shù)據(jù)不獨(dú)立，要用該方法。配對(duì)樣品檢驗(yàn)第十一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三二、方差分析通常一個(gè)事物受兩種以上因素的影響，通過試驗(yàn)得到幾組數(shù)據(jù)，我們想分析這些影響是否顯著，各因素之間影響的差異是否顯著、因素間有無相互作用，方差分析就是解決這一問題的。方差分析主要分析2組以上處理水平各效應(yīng)的顯著性，即方差的齊次性。第十二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三因素：是影響變量變化的客觀條件；實(shí)驗(yàn)材料的種類處理：是影響變量變化的人為條件；處理液的種類。有時(shí)通稱為因素。方差分析中常用的術(shù)語水平：因素或處理的不同等級(jí)。如同一實(shí)驗(yàn)材料不同生長(zhǎng)期，同一處理液的不同濃度或使用的不同量。單元：各因素與水平之間的組合。如同一實(shí)驗(yàn)材料2個(gè)生長(zhǎng)期，同一處理液的3個(gè)濃度組成6個(gè)單元。第十三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三方差分析的類型單因素方差分析（one-wayANOVA）：1.1概念僅涉及一個(gè)處理因素，但可以有兩個(gè)或多個(gè)水平，所以亦稱單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)研究中按隨機(jī)化原則將受試對(duì)象隨機(jī)分配到一個(gè)處理因素的多個(gè)水平中去，然后觀察各組的試驗(yàn)效應(yīng)；在觀察研究（調(diào)查）中按某個(gè)研究因素的不同水平分組，比較該因素的效應(yīng)。其本質(zhì)是完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的多個(gè)樣本均數(shù)間的比較，其統(tǒng)計(jì)推斷是推斷各樣本所代表的各總體均數(shù)是否相等。第十四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三處理前的幼苗是相同的，而且是隨機(jī)分組的。一個(gè)因素，4個(gè)水平，0、0.5、1、2g/L。保持其它條件相同。例6：四個(gè)濃度的化感物質(zhì)，處理同一種植物的幼苗，各組間有無顯著差異？1.2單因素方差分析舉例單因素方差分析第十五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三2.雙因素方差分析問：哪個(gè)品種與哪種肥料搭配在一起產(chǎn)量最高？或者說品種之間、肥料之間對(duì)產(chǎn)量的影響有無顯著性差異.P值大于0.05，接受無效假設(shè)，小于則拒絕。肥料品種1234A50474753B63545758C52424148雙因素方差分析第十六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三三、聚類分析聚類分類是直接比較比較各事物之間的性質(zhì)，將性質(zhì)相近的歸為一