本書較全面、系統(tǒng)地分析了生物學(xué)與化學(xué)相關(guān)的統(tǒng)計分析與試驗設(shè)計方法。主要內(nèi)容包括:一、數(shù)據(jù)處理基本方法,主要有t 檢驗、F檢驗、卡方檢驗、方差分析和相關(guān)與回歸分析等,還包括與實際操作相關(guān)的誤差傳遞、異常值檢驗等;二、系統(tǒng)介紹了重要的試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理技術(shù),如正交試驗設(shè)計、均勻試驗設(shè)計、拉丁方設(shè)計、裂區(qū)設(shè)計、響應(yīng)面設(shè)計等,此外還包括黃金分割法等常用優(yōu)選法;三、為了適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的需求,在本書最后還深入淺出地講述了常用數(shù)據(jù)處理軟件,如分析響應(yīng)面設(shè)計的Design-Expert軟件,以及教學(xué)、科研中常用到的Excel、Origin、SPSS等數(shù)據(jù)處理和繪圖軟件。
呂英海,山東科技大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院,副教授,作者主要從事生物功能材料、環(huán)保、工業(yè)催化材料等方面的研究;參與或主持十多項國級、省部級、廳局級以及企業(yè)科研課題等各類項目;近些年來,在Ceramics International、RSC Advances、功能材料等國內(nèi)外刊物上發(fā)表論文近50篇,其中SCI/EI收錄論文10余篇。主講《實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》、《分子生物學(xué)》、《細胞生物學(xué)》、《微生物遺傳學(xué)》、《應(yīng)用生物催化》等課程。教學(xué)研究成果《分子生物學(xué)》教學(xué)模式的設(shè)計與創(chuàng)新獲得中國煤炭教育協(xié)會二等獎;獲得山東科技大學(xué)課堂理論教學(xué)改革獎一項。指導(dǎo)學(xué)生獲得全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽二等獎,美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽(MCM/ICM)二等獎等各類獎項。
第一章緒論 1
第一節(jié)生物統(tǒng)計學(xué)研究的目的與意義 1
第二節(jié)常用術(shù)語 1
一、總體與樣本 1
二、參數(shù)與統(tǒng)計量 2
三、因素與水平 2
四、準確性與精確性 2
五、隨機誤差與系統(tǒng)誤差 2
第三節(jié)統(tǒng)計學(xué)發(fā)展概況 3
一、古典記錄統(tǒng)計學(xué) 3
二、近代描述統(tǒng)計學(xué) 3
三、現(xiàn)代推斷統(tǒng)計學(xué) 3
第四節(jié)主要研究內(nèi)容 4
習(xí)題 4
第二章基本概念與作圖規(guī)范 5
第一節(jié)平均數(shù) 5
一、算術(shù)平均數(shù) 5
二、中位數(shù) 7
三、幾何平均數(shù) 8
第二節(jié)方差、標準差和標準誤 8
一、意義與性質(zhì) 8
二、標準差的計算方法 9
第三節(jié)變異系數(shù) 11
第四節(jié)統(tǒng)計表和統(tǒng)計圖 11
一、統(tǒng)計表 11
二、統(tǒng)計圖 13
習(xí)題 16
第三章誤差和數(shù)據(jù)處理 17
第一節(jié)誤差及其表示方法 17
第二節(jié)誤差傳遞 17
一、系統(tǒng)誤差的傳遞 18
二、偶然誤差的傳遞 20
第三節(jié)有效數(shù)字及運算規(guī)則 23
一、有效數(shù)字 23
二、數(shù)字修約規(guī)則 23
三、運算規(guī)則 24
習(xí)題 24
第四章幾種常見的概率分布律 26
第一節(jié)二項分布 26
第二節(jié)泊松分布 28
第三節(jié)正態(tài)分布 29
習(xí)題 33
第五章有限數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理 34
第一節(jié)總體的參數(shù)估計 34
第二節(jié)一般的統(tǒng)計檢驗 36
一、離群值檢驗 36
二、假設(shè)檢驗 39
習(xí)題 46
第六章次數(shù)資料分析χ2檢驗 47
第一節(jié)χ2分布 47
第二節(jié)適合性檢驗 48
第三節(jié)獨立性檢驗 50
習(xí)題 54
第七章方差分析 56
第一節(jié)方差分析的基本方法 57
一、殘差平方和分解 57
二、方差分析統(tǒng)計量 58
第二節(jié)單因素方差分析 59
第三節(jié)無重復(fù)兩因素方差分析 64
一、無重復(fù)兩因素方差分析的數(shù)學(xué)模型 64
二、殘差分解 65
三、自由度 65
四、方差分析表 65
第四節(jié)有重復(fù)兩因素方差分析 66
一、交互作用 66
二、殘差分解 67
三、自由度 68
四、F檢驗 68
五、方差分析表 68
習(xí)題 71
第八章優(yōu)選法 73
第一節(jié)單因素優(yōu)選法 73
一、平分法 73
二、黃金分割法(0.618法) 74
三、分數(shù)法 74
四、拋物線法 75
第二節(jié)雙因素優(yōu)選法 76
一、對開法 76
二、旋升法 77
三、爬山法 77
習(xí)題 79
第九章試驗設(shè)計 81
第一節(jié)試驗設(shè)計的基本原則 81
第二節(jié)試驗設(shè)計的方法 82
一、配對設(shè)計 82
二、完全隨機化設(shè)計 82
三、隨機化完全區(qū)組設(shè)計 83
四、拉丁方設(shè)計 84
五、希臘-拉丁方設(shè)計 85
六、正交設(shè)計 86
七、析因設(shè)計 87
八、裂區(qū)設(shè)計 89
習(xí)題 91
第十章正交設(shè)計與均勻設(shè)計 93
第一節(jié)正交表的特點與類型 93
一、正交表的特點 93
二、正交表的分類 94
第二節(jié)正交試驗設(shè)計 95
一、正交試驗設(shè)計步驟 95
二、表頭設(shè)計 95
三、有交互作用的試驗設(shè)計 96
第三節(jié)正交試驗的極差分析 97
一、單指標正交試驗的極差分析 97
二、多指標正交試驗的極差分析 99
三、有交互作用正交試驗的極差分析 103
第四節(jié)正交試驗的方差分析 105
一、方差分析 105
二、混合水平正交試驗的方差分析 107
三、有重復(fù)試驗正交設(shè)計的方差分析 108
第五節(jié)均勻設(shè)計 110
一、均勻設(shè)計表 110
二、均勻設(shè)計基本步驟 111
三、均勻設(shè)計數(shù)據(jù)分析 112
習(xí)題 113
第十一章回歸與相關(guān) 116
第一節(jié)一元線性回歸 117
一、直線回歸方程的建立 117
二、一元線性回歸的顯著性檢驗 119
三、直線回歸的區(qū)間估計 123
第二節(jié)直線相關(guān) 124
一、相關(guān)系數(shù)和決定系數(shù) 124
二、相關(guān)系數(shù)的顯著性檢驗 124
第三節(jié)曲線回歸 127
一、曲線回歸分析概述 127
二、Logistic生長曲線 127
第四節(jié)多元線性回歸分析 129
一、多元線性回歸方程的建立 129
二、多元線性回歸的檢驗與分析 132
習(xí)題 134
第十二章協(xié)方差分析 136
第一節(jié)協(xié)方差分析概述 136
第二節(jié)單因素試驗資料的協(xié)方差分析 136
習(xí)題 141
第十三章響應(yīng)面優(yōu)化法 143
第一節(jié)響應(yīng)面優(yōu)化法簡介 143
第二節(jié)響應(yīng)面數(shù)據(jù)處理 144
一、BBD試驗設(shè)計部分 144
二、響應(yīng)面分析部分 144
習(xí)題 146
第十四章數(shù)據(jù)處理軟件的應(yīng)用 148
第一節(jié)Excel軟件的使用 148
一、數(shù)據(jù)分析工具庫的安裝 148
二、分析工具庫在方差齊性檢驗中的應(yīng)用 148
三、Excel在t檢驗中應(yīng)用 149
第二節(jié)SPSS軟件的數(shù)據(jù)處理 150
一、SPSS的啟動 150
二、兩因素方差分析 150
三、正交試驗設(shè)計與方差分析 151
四、相關(guān)分析與回歸分析 152
第三節(jié)Origin在圖形繪制中的應(yīng)用 153
一、雙Y 軸圖 153
二、數(shù)據(jù)回歸與擬合 154
三、三維圖的繪制 155
習(xí)題 157
附錄 158
附錄1正態(tài)分布表 158
附錄2t分布的臨界值表 161
附錄3χ2分布的上側(cè)臨界值(χ2α)表 163
附錄4F檢驗的臨界值(Fα)表 166
附錄5多重比較中的Duncan表 170
附錄6百分數(shù)的sin-1 P變換 171
附錄7相關(guān)系數(shù)檢驗表 175
附錄8r與Z的換算表 176
附錄9F值表(兩尾,方差齊性檢驗用) 177
附錄10常用正交表 179
附錄11隨機數(shù)字表 182
參考文獻 184