SPSS17.0在生物统计学中的应用实验指导-实验三、参数估计 实验四、t检验(可打印修改) (

生物统计学中的实验设计与数据分析方法一、引言生物统计学作为一门重要的学科，运用统计学的原理和方法来解决生物科学领域的研究问题。

在生物学研究中，实验设计与数据分析方法起着至关重要的作用。

本文将介绍生物统计学中常用的实验设计与数据分析方法。

二、实验设计实验设计是生物研究中最重要的环节之一，合理的实验设计可以保证实验结果的可靠性和科学性。

在生物统计学中常用的实验设计方法包括随机分组设计、区组设计和因子设计等。

1. 随机分组设计随机分组设计是最常见的实验设计方法之一。

它通过将实验对象随机分为若干组，每组进行相同的处理，以消除非实验因素对实验结果的影响。

随机分组设计通常用于比较不同处理间的差异。

2. 区组设计区组设计是处理两个或更多变量时常用的实验设计方法。

其通过将实验对象进行分组，每组内部处理相同，不同组之间处理不同，以减小因组内差异对实验结果的影响。

区组设计常用于对实验因素和区组效应进行分析。

3. 因子设计因子设计是通过改变实验的因子（自变量）来观察和研究不同因子对结果的影响。

在因子设计中，通过对不同水平的因子进行处理，可以分析因子对结果的主效应和交互效应。

三、数据收集与处理在生物统计学中，合理的数据收集和处理方法对最终的数据分析结果至关重要。

常见的数据收集与处理方法包括样本选择、数据清洗和缺失值处理等。

1. 样本选择样本选择是数据收集的第一步。

在生物研究中，合理的样本选择可以保证样本代表性和数据可靠性。

样本选择的原则包括随机抽样、分层抽样和配对抽样等。

2. 数据清洗数据清洗是保证数据质量的重要环节。

在数据清洗过程中，需要排除掉异常值、重复值和无效值等错误数据。

数据清洗的目的是保证数据的准确性和一致性。

3. 缺失值处理缺失值是数据分析中常见的问题之一。

对于存在缺失值的数据，可以采用插补、删除或引入虚拟变量等方法进行处理。

最常见的缺失值处理方法包括均值插补、中位数插补和最近邻法等。

四、数据分析方法数据分析是生物统计学的核心内容之一。

SPSS统计软件使用指导1 SPSS简介SPSS的全称是：Statistical Program for Social Sciences，即社会科学统计程序。

该软件是公认的最优秀的统计分析软件包之一。

从最初的SPSS／PC for DOS到SPSS6.0、8.X、9.0、10.X、11X与12.0、13.0 、14.0、15.0 for Windows。

随着版本的不断更新，软件功能不断改善，操作越来越简便，与其他软件的接口也越来越多。

SPSS软件不仅能执行统计功能，还能将分析结果用数种清晰简练的表格与数十种栩栩如生的2D、3D图形来显示，SPSS强调其社会科学应用的层面，使用统计学与概率论的理论进行研究，同时它在自然科学、经营管理、金融、医疗卫生、体育等各个领域中都能发挥巨大的功能，是统计、企业规划、企业管理等部门执行系统化管理决策的有力工具。

1.1 SPSS的基本功能1．SPSS的数据编辑功能利用SPSS的数据编辑器窗口，可以对打开的数据文件进行增加、删除、复制、剪切和粘贴等一般性操作，还可以对数据文件中的数据进行顺序、转置、拆分、聚合、加权等操作，对多个数据文件可以根据变量或个案进行合并。

可以根据需要把将要分析的变量集中到一个集合中，打开时指定打开该集合，而不必打开整个数据文件。

2．表格的生成和编辑利用SPSS可以生成数十种风格的表格，利用编辑窗口或监视器可以编辑所要生成的表格。

在SPSS 的高级版本中，统计成果多被归纳为表格或图形的形式。

3．图形的生成和编辑利用SPSS可以生成数十种基本图形和交互式图形。

其中基本图形包括条形图、线形图、面积图、圆饼图、高低图、帕雷托图、控制图、箱形图、误差条形图、散点图、直方图、ROC曲线图、P-P概率图、Q—Q图、序列图和时间序列图等。

交互式图形比基本图形更漂亮，可有不同风格的2D、3D图形。

交互式图形包括条形交互作用图、点形交互作用图、线形交互作用图、带形交互作用图、圆形交互作用图、箱形交互作用图、误差条形交互作用图、直方交互作用图和散点交互作用图等。

《生物统计学》上机实验—— SPSS for Windows 统计软件操作与应用陈光升编绵阳师范学院生命科学与技术学院实验一数据的管理及基本统计分析一、数据格式化：用户可根据具体资料的属性对数据进行格式化。

主要有以下3种数据类型：Numeric：数值型，同时定义数值的宽度（Width），即整数部分+小数点+小数部分的位数，默认为8位；定义小数位数（Decimal Places），默认为2位。

Date：日期型。

如选择mm/dd/yy形式，则1995年6月25日显示为06/25/95。

String：字符型，用户可定义字符长度（Characters）以便输入字符。

二、数据的输入：定义好变量并格式化数据之后，即可向数据管理窗口键入原始数据。

数据管理窗口的主要部分就是电子表格，横方向为电子表格的行，其行头以1、2、3、……表示，即第1、2、3、……行；纵方向为电子表格的列，其列头以var00001,var00002,var00003……表示变量名。

行列交叉处称为单元格，即保存数据的空格。

鼠标一旦移入电子表格内即呈十字形，这时按鼠标左键可激活单元格，被激活的单元格以加粗的边框显示；用户也可以按方向键上下左右移动来激活单元格。

单元格被激活后，用户即可向其中输入新数据或修改已有的数据。

三、数据管理器列宽定义：点击Column Format...钮，用户可定义数据管理器纵列的宽度，以便显示较长的数值或文字；同时用户还可指定数值或文字在数据管理器单元格中的位置：Left表示靠左、Center表示居中、Right表示靠右（此为默认方式）。

四、数据的增删：增加一个新的变量列： Data菜单的Insert Variable命令项。

增加一个新的行： Data菜单的Insert Case 命令项。

增加一个新的观察值：Edit菜单的Cut命令项。

删除一个行：Delete键或选Edit菜单的Clear命令项。

删除一个变量列：Delete键或选Edit菜单的Clear命令项。

SPSS在生物统计学中的应用——实验指导手册SPSS简介最初软件全称为“社会科学统计软件包”（Statistical Package for the Social Sciences），但是随着SPSS产品服务领域的扩大和服务深度的增加，SPSS公司已于2000年正式将英文全称更改为Statistical Product and Service Solutions “统计产品与服务解决方案”，标志着SPSS的战略方向正在做出重大调整。

20 世纪60 年代末，美国斯坦福大学的三位研究生研制开发了最早的统计分析软件SPSS，同时成立了SPSS 公司，并于1975 年在芝加哥组建了SPSS 总部。

20 世纪80年代以前，SPSS统计软件主要应用于企事业单位。

1984年SPSS 总部首先推出了世界第一个统计分析软件微机版本SPSS/PC+，开创了SPSS 微机系列产品的开发方向，极大地扩充了它的应用范围，并使其能很快地应用于自然科学、技术科学、社会科学的各个领域，世界上许多有影响的报刊杂志纷纷就SPSS 的自动统计绘图、数据的深入分析、使用方便、功能齐全等方面给予了高度的评价与称赞。

SPSS 名为社会科学统计软件包，这是为了强调其在社会科学应用的一面(因为社会科学研究中的许多现象都是随机的，要使用统计学来进行研究)，而实际上广泛应用于经济学、社会学、生物学、教育学、心理学、医学以及体育、工业、农业、林业、商业和金融等各个领域。

SPSS 现已推广到多种各种操作系统的计算机上，它和SAS、BMDP并称为国际上最有影响的三大统计软件。

和国际上几种统计分析软件比较，它的优越性更加突出。

在众多用户统计要与大量的数据打交道，涉及繁杂的计算和图表绘制。

现代的数据分析工作如果离开统计软件几乎是无法正常开展。

在准确理解和掌握了各种统计方法原理之后，再来掌握几种统计分析软件的实际操作，是十分必要的。

SAS 和SPSS 是目前在大型企业、各类院校以及科研机构中较为流行的两种统计软件。

SPSS在生物统计学中的应用——实验指导手册实验五：方差分析一、实验目标与要求1．帮助学生深入了解方差及方差分析的基本概念，掌握方差分析的基本思想和原理2．掌握方差分析的过程。

3．增强学生的实践能力，使学生能够利用SPSS统计软件，熟练进行单因素方差分析、两因素方差分析等操作，激发学生的学习兴趣，增强自我学习和研究的能力。

二、实验原理在现实的生产和经营管理过程中，影响产品质量、数量或销量的因素往往很多。

例如，农作物的产量受作物的品种、施肥的多少及种类等的影响；某种商品的销量受商品价格、质量、广告等的影响。

为此引入方差分析的方法。

方差分析也是一种假设检验，它是对全部样本观测值的变动进行分解，将某种控制因素下各组样本观测值之间可能存在的由该因素导致的系统性误差与随即误差加以比较，据以推断各组样本之间是否存在显著差异。

若存在显著差异，则说明该因素对各总体的影响是显著的。

方差分析有3个基本的概念：观测变量、因素和水平。

●观测变量是进行方差分析所研究的对象；●因素是影响观测变量变化的客观或人为条件；●因素的不同类别或不通取值则称为因素的不同水平。

在上面的例子中，农作物的产量和商品的销量就是观测变量，作物的品种、施肥种类、商品价格、广告等就是因素。

在方差分析中，因素常常是某一个或多个离散型的分类变量。

⏹根据观测变量的个数，可将方差分析分为单变量方差分析和多变量方差分析；⏹根据因素个数，可分为单因素方差分析和多因素方差分析。

在SPSS中，有One－way ANOV A(单变量－单因素方差分析)、GLM Univariate（单变量多因素方差分析）；GLM Multivariate （多变量多因素方差分析），不同的方差分析方法适用于不同的实际情况。

本节仅练习最为常用的单变量方差分析。

三、实验演示容与步骤㈠单变量－单因素方差分析单因素方差分析也称一维方差分析，对两组以上的均值加以比较。

检验由单一因素影响的一个分析变量由因素各水平分组的均值之间的差异是否有统计意义。

SPSS在生物统计学中的应用——实验指导手册实验八：非参数检验一、两个相关样本的差异显著性检验——配对设计资料的非参数检验配对设计资料的非参数检验在SPSS主菜单Analyze / Nonparametric Tests / 2 Related Samples …中得到。

【课本例14-1】用甲乙两种方法检测20个奶样的脂肪含量（%），其数据如下，问两种方法的检测结果有无显著差异？（将表格中数据在excel表格中编制成spss数据文件格式后保存为“两个相关样本的差异显著性检验——配对设计资料的非参数检验”,再用spss程序打开。

按照SPSS主菜单Analyze / Nonparametric Tests / 2 Related Samples …路径，点击打开“两个关联样本检验”对话框，按照下列图示中红框中的内容进行选择，其它设置保持默认，点击【确定】按钮，在输出窗口看结果。

Wilcoxon 带符号秩检验秩N 秩均值秩和乙方法 - 甲方法负秩6a7.58 45.50正秩13b11.12 144.50结1c总数20a. 乙方法 < 甲方法b. 乙方法 > 甲方法c. 乙方法 = 甲方法检验统计量b乙方法 - 甲方法Z -1.993a 渐近显著性(双侧) .046a. 基于负秩。

b. Wilcoxon 带符号秩检验符号检验频率N 检验统计量b乙方法 - 甲方法乙方法 - 甲方法负差分a 6正差分b13结c 1总数20a. 乙方法 < 甲方法b. 乙方法 > 甲方法c. 乙方法 = 甲方法本节中的检验比较两个相关变量的分布。

要使用的适当检验取决于数据类型。

●如果数据是连续的，可使用符号检验或Wilcoxon 符号秩检验。

符号检验计算所有个案的两个变量之间的差，并将差分类为正、负或平。

如果两个变量分布相似，则正差和负差的数目不会有很大的差别。

Wilcoxon 符号秩检验考虑关于各对之间的差的符号和差的幅度的信息。

SPSS在生物统计学中的应用——实验指导手册实验八：非参数检验一、两个相关样本的差异显著性检验——配对设计资料的非参数检验配对设计资料的非参数检验在SPSS主菜单Analyze / Nonparametric Tests / 2 Related Samples …中得到。

【课本例14-1】用甲乙两种方法检测20个奶样的脂肪含量（%），其数据如下，问两种方法的检测结果有无显著差异？（将表格中数据在excel表格中编制成spss数据文件格式后保存为“两个相关样本的差异显著性检验——配对设计资料的非参数检验”,再用spss程序打开。

按照SPSS主菜单Analyze / Nonparametric Tests / 2 Related Samples …路径，点击打开“两个关联样本检验”对话框，按照下列图示中红框中的内容进行选择，其它设置保持默认，点击【确定】按钮，在输出窗口看结果。

Wilcoxon 带符号秩检验秩N 秩均值秩和乙方法 - 甲方法负秩6a7.58 45.50正秩13b11.12 144.50结1c总数20a. 乙方法 < 甲方法b. 乙方法 > 甲方法c. 乙方法 = 甲方法检验统计量b乙方法 - 甲方法Z -1.993a 渐近显著性(双侧) .046a. 基于负秩。

b. Wilcoxon 带符号秩检验符号检验频率N 检验统计量b乙方法 - 甲方法乙方法 - 甲方法负差分a 6正差分b13结c 1总数20a. 乙方法 < 甲方法b. 乙方法 > 甲方法c. 乙方法 = 甲方法本节中的检验比较两个相关变量的分布。

要使用的适当检验取决于数据类型。

●如果数据是连续的，可使用符号检验或Wilcoxon 符号秩检验。

符号检验计算所有个案的两个变量之间的差，并将差分类为正、负或平。

如果两个变量分布相似，则正差和负差的数目不会有很大的差别。

Wilcoxon 符号秩检验考虑关于各对之间的差的符号和差的幅度的信息。

SPSS统计软件使用指导1 SPSS简介SPSS的全称是：Statistical Program for Social Sciences，即社会科学统计程序。

该软件是公认的最优秀的统计分析软件包之一。

从最初的SPSS／PC for DOS到、、、、11X与、、、 for Windows。

随着版本的不断更新，软件功能不断改善，操作越来越简便，与其他软件的接口也越来越多。

SPSS软件不仅能执行统计功能，还能将分析结果用数种清晰简练的表格与数十种栩栩如生的2D、3D图形来显示，SPSS强调其社会科学应用的层面，使用统计学与概率论的理论进行研究，同时它在自然科学、经营管理、金融、医疗卫生、体育等各个领域中都能发挥巨大的功能，是统计、企业规划、企业管理等部门执行系统化管理决策的有力工具。

SPSS的基本功能1．SPSS的数据编辑功能利用SPSS的数据编辑器窗口，可以对打开的数据文件进行增加、删除、复制、剪切和粘贴等一般性操作，还可以对数据文件中的数据进行顺序、转置、拆分、聚合、加权等操作，对多个数据文件可以根据变量或个案进行合并。

可以根据需要把将要分析的变量集中到一个集合中，打开时指定打开该集合，而不必打开整个数据文件。

2．表格的生成和编辑利用SPSS可以生成数十种风格的表格，利用编辑窗口或监视器可以编辑所要生成的表格。

在SPSS 的高级版本中，统计成果多被归纳为表格或图形的形式。

3．图形的生成和编辑利用SPSS可以生成数十种基本图形和交互式图形。

其中基本图形包括条形图、线形图、面积图、圆饼图、高低图、帕雷托图、控制图、箱形图、误差条形图、散点图、直方图、ROC曲线图、P-P概率图、Q—Q图、序列图和时间序列图等。

交互式图形比基本图形更漂亮，可有不同风格的2D、3D图形。

交互式图形包括条形交互作用图、点形交互作用图、线形交互作用图、带形交互作用图、圆形交互作用图、箱形交互作用图、误差条形交互作用图、直方交互作用图和散点交互作用图等。

SPSS在生物统计学中的应用——实验指导手册实验三：参数估计一、实验目的与要求1.理解参数估计的概念2.熟悉区间估计的概念与操作方法二、实验原理1. 参数估计的定义●参数估计（parameter estimation）是根据从总体中抽取的样本估计总体分布中的未知参数的方法。

它是统计推断的一种基本形式，是数理统计学的一个重要分支，分为点估计和区间估计两部分。

●点估计（point estimation）：又称定值估计，就是用实际样本指标数值作为总体参数的估计值。

当总体的性质不清楚时，我们须利用某一量数（样本统计量）作为估计数，以帮助了解总体的性质，如：样本平均数乃是总体平均数μ的估计数，当我们只用一个特定的值，亦即数线上的一个点，作为估计值以估计总体参数时，就叫做点估计。

✧点估计的数学方法很多，常见的有“矩估计法”、“最大似然估计法”、“最小二乘估计法”、“顺序统计量法”等。

✧点估计的精确程度用置信区间表示。

●区间估计(interval estimation)是从点估计值和抽样标准误出发，按给定的概率值建立包含待估计参数的区间。

其中这个给定的概率值称为置信度或置信水平(confidence level)，这个建立起来的包含待估计函数的区间称为置信区间，指总体参数值落在样本统计值某一区内的概率●置信区间(confidence interval)是指在某一置信水平下，样本统计值与总体参数值间误差范围。

置信区间越大，置信水平越高。

划定置信区间的两个数值分别称为置信下限(lower confidence limit,lcl)和置信上限(upper confidence limit,ucl)2. 参数估计的基本原理统计分析的目的就是由样本推断总体，参数估计即是实现这一目的的方法之一。

3. 参数估计的方法参数估计的结果，常用点估计值（样本均值）+置信区间（置信下限、置信上限）来表示。

三、实验内容与步骤1. 单个总体均值的区间估计打开数据文件“描述性统计（100名女大学生的血清蛋白含量）.sav”选择菜单【分析】—>【描述统计】—>【探索】”，打开图3.1探索（Explore）对话框。

生物统计学参数估计生物统计学是生物学中的一个重要分支，它通过搜集和分析生物学实验和调查数据，来对生物学现象进行统计推断和参数估计。

参数估计是生物统计学的一个核心概念，它指的是通过样本数据来估计总体参数的过程。

本文将介绍什么是参数估计、参数估计的方法、在生物学研究中的应用以及参数估计的一些常见问题和策略。

首先，参数估计是统计推断的一种方法，它通过样本数据来估计总体的参数。

在生物学中，总体是指研究对象的整体，参数是总体的数值特征。

例如，我们想要估计其中一种植物的平均身高，那么平均身高就是参数。

由于无法对整个总体进行调查或实验，我们只能通过样本数据来推断总体参数的取值。

参数估计的方法主要分为点估计和区间估计。

点估计是直接使用样本数据来估计总体参数的取值，例如用样本均值来估计总体均值。

而区间估计是给出总体参数的估计范围，例如给出总体均值的一个置信区间。

在生物统计学中，我们通常会使用点估计和区间估计相结合的方法来估计总体参数，从而得到更准确的结果。

在生物学研究中，参数估计有很广泛的应用。

例如，我们想要了解其中一种药物对疾病的治疗效果，我们可以通过对患者进行实验，并根据实验数据来估计药物的治疗成功率。

又如，我们想要了解其中一种植物的种群密度，我们可以通过采样植物并统计数量来估计种群密度的平均值。

参数估计可以帮助我们从样本数据中推断出总体的性质，从而对生物学现象做出更准确的解释和预测。

然而，在参数估计过程中也会遇到一些问题和挑战。

首先，样本数据往往是来自于真实总体的一个子集，因此可能存在抽样误差。

抽样误差是指由于样本数据的随机性而导致的估计误差。

为了降低抽样误差，我们可以通过增加样本容量来提高估计的准确性。

另外，参数估计还受到样本的代表性和分布假设的影响。

样本的代表性指的是样本数据是否能够很好地反映总体的分布特点。

如果样本数据不具有代表性，那么参数估计的结果可能会产生偏差。

分布假设是指对总体分布的假设，例如总体是正态分布或泊松分布。

《生物统计学》实验教学教案[实验项目]实验一平均数标准差及有关概率的计算[教学时数]2课时。

[实验目的与要求]1、通过对平均数、标准差、中位数、众数等数据的计算，掌握使用计算机计算统计量的方法。

2、通过对正态分布、标准正态分布、二项分布、波松分布的学习，掌握使用计算机计算有关概率和分位数的方法。

为统计推断打下基础。

[实验材料与设备]计算器、计算机；有关数据资料。

[实验内容]1、平均数、标准差、中位数、众数等数据的计算。

2、正态分布、标准正态分布有关概率和分位数的计算。

3、二项分布有关概率和分位数的计算。

4、波松分布有关概率和分位数的计算。

[实验方法]1、平均数、标准差、中位数、众数等数据的计算公式。

平均数=Average(x1x2…x n)几何平均数=Geomean(x1x2…x n)调和平均数=Harmean(x1x2…x n)中位数=median(x1x2…x n)众数=Mode(x1x2…x n)最大值=Max(x1x2…x n)最小值=Min(x1x2…x n)平方和(Σ(x- )2)=Devsq(x1x2…x n)x样本方差=Var (x1x2…x n)样本标准差=Stdev(x1x2…x n)总体方差=Varp(x1x2…x n)总体标准差=Stdevp(x1x2…x n)2、正态分布、标准正态分布有关概率和分位数的计算。

一般正态分布概率、分位数计算：概率=Normdist(x,μ,σ,c) c 取1时计算 -∞-x 的概率 c 取0时计算 x 的概率 分位数=Norminv(p, μ, σ) p 取-∞到分位数的概率 练习：猪血红蛋白含量x 服从正态分布N(12.86，1.332)，(1) 求猪血红蛋白含量x 在11.53—14.19范围内的概率。

（0.6826）(2) 若P(x ＜1l )=0.025，P(x ＞2l )=0.025，求1l ，2l 。

（10.25325） L1=10.25 L2=15.47标准正态分布概率、分位数计算：概率=Normsdist(x) c 取1时计算 -∞--x 的概率 c 取0时计算 x 的概率 分位数=Normsinv(p) p 取-∞到分位数的概率练习：1、已知随机变量u 服从N(0，1)，求P(u ＜-1.4)， P(u ≥1.49)， P （｜u ｜≥2.58）， P(-1.21≤u ＜0.45)，并作图示意。

S P S S17.0在生物统计学中的应用-实验七-卡方检验汇总SPSS在生物统计学中的应用——实验指导手册实验七：卡方检验一、实验目标与要求1．帮助学生深入了解卡方检验的基本概念，掌握卡方检验的基本思想和原理2．掌握卡方检验的过程。

二、实验原理卡方检验适用于次数分布的检验，比如次数分布是否与某种理想的分布一致，或者不同样本同类测量分数次数分布是否一致。

对于前者，先要确定一个理想的次数分布比例，然后将观测的某一次数分布与其比较，确定二者的差异性，并用X2来反映。

X2 越小，则差异越小，该样本的观测分布越有可能适合于理想分布；X2 越大，则差异越大，其服从于理想分布的可能性就越小。

当服从理想分布的伴随概率小于0.05时，就认为该次数分布与理想的分布有显著性差异。

不同样本中测量分数的次数分布使用卡方检验时，如果卡方足够大，该观测在两个样本中的次数分布服从于同一总体的概率小于0.05时，则认为样本间存在显著性差异。

三、实验演示内容与步骤㈠适合性检验比较观测数与理论数是否符合的假设检验(compatibility test),也称吻合性检验或拟合优度检验(goodness of fit test).。

【例】有一鲤鱼遗传试验,以红色和青灰色杂交,其F2代获得不同分离尾数,问观测值是否符合孟德尔3:1遗传定律.体色青灰色红色总数F2观测尾数1503 99 16021. 定义变量：2. 输入变量值3. 选择菜单1：点击菜单【数据】→【加权个案】→弹出“加权个案”对话框→4. 选择菜单2：点击菜单【分析】→【非参数检验】→【卡方】→弹出“卡方检验”对话框点击【选项】按钮，弹出“卡方检验：选项”对话框，选择“描述性”，点击【继续】点击【确定】在输出结果视图中看分析结果基本统计量Descriptive StatisticsN Mean Std. Deviation Minimum Maximum 观测尾数1602 1416.24 338.172 99 1503观测尾数Observed N 实测频数Expected N理论频数Residual偏差99 99 400.5 -301.5 1503 1503 1201.5 301.5 Total 1602Test Statistics观测尾数Chi-Square 卡方值302.629adf 1Asymp. Sig. .000a. 0 cells (.0%) have expectedfrequencies less than 5. The minimumexpected cell frequency is 400.5.㈡独立性检验又叫列联表（contigency table）χ2检验，它是研究两个或两个以上因子彼此之间是独立还是相互影响的一类统计方法。

生物统计学实验指导《生物统计学》实验教学教案[实验项目]实验一平均数标准差及有关概率的计算[教学时数]2课时。

[实验目的与要求]1、通过对平均数、标准差、中位数、众数等数据的计算，掌握使用计算机计算统计量的方法。

2、通过对正态分布、标准正态分布、二项分布、波松分布的学习，掌握使用计算机计算有关概率和分位数的方法。

为统计推断打下基础。

[实验材料与设备]计算器、计算机；有关数据资料。

[实验内容]1、平均数、标准差、中位数、众数等数据的计算。

2、正态分布、标准正态分布有关概率和分位数的计算。

3、二项分布有关概率和分位数的计算。

4、波松分布有关概率和分位数的计算。

[实验方法]1、平均数、标准差、中位数、众数等数据的计算公式。

平均数=Average(x1x2…x n)几何平均数=Geomean(x1x2…x n)调和平均数=Harmean(x1x2…x n)中位数=median(x1x2…x n)众数=Mode(x1x2…x n)最大值=Max(x1x2…x n)最小值=Min(x1x2…x n)平方和(Σ(x- )2)=Devsq(x1x2…x n)x样本方差=Var (x1x2…x n)样本标准差=Stdev(x1x2…x n)总体方差=Varp(x1x2…x n)总体标准差=Stdevp(x1x2…x n)2、正态分布、标准正态分布有关概率和分位数的计算。

一般正态分布概率、分位数计算：概率=Normdist(x,μ,σ,c) c 取1时计算 -∞-x 的概率 c 取0时计算 x 的概率分位数=Normin v(p, μ, σ) p 取-∞到分位数的概率练习：猪血红蛋白含量x 服从正态分布N(12.86，1.332)，(1) 求猪血红蛋白含量x 在11.53—14.19范围内的概率。

（0.6826）(2) 若P(x ＜1l )=0.025，P(x ＞2l )=0.025，求1l ，2l 。

（10.25325） L1=10.25 L2=15.47标准正态分布概率、分位数计算：概率=Normsdist(x) c 取1时计算 -∞--x 的概率 c 取0时计算 x 的概率分位数=Normsinv(p) p 取-∞到分位数的概率练习：1、已知随机变量u 服从N(0，1)，求P(u ＜-1.4)，P(u ≥1.49)，P （｜u ｜≥2.58）， P(-1.21≤u ＜0.45)，并作图示意。

SPSS在生物统计学中的应用——实验指导手册实验五：方差分析一、实验目标与要求1．帮助学生深入了解方差及方差分析的基本概念，掌握方差分析的基本思想和原理2．掌握方差分析的过程。

3．增强学生的实践能力，使学生能够利用SPSS统计软件，熟练进行单因素方差分析、两因素方差分析等操作，激发学生的学习兴趣，增强自我学习和研究的能力。

二、实验原理在现实的生产和经营管理过程中，影响产品质量、数量或销量的因素往往很多。

例如，农作物的产量受作物的品种、施肥的多少及种类等的影响；某种商品的销量受商品价格、质量、广告等的影响。

为此引入方差分析的方法。

方差分析也是一种假设检验，它是对全部样本观测值的变动进行分解，将某种控制因素下各组样本观测值之间可能存在的由该因素导致的系统性误差与随即误差加以比较，据以推断各组样本之间是否存在显著差异。

若存在显著差异，则说明该因素对各总体的影响是显著的。

方差分析有3个基本的概念：观测变量、因素和水平。

●观测变量是进行方差分析所研究的对象；●因素是影响观测变量变化的客观或人为条件；●因素的不同类别或不通取值则称为因素的不同水平。

在上面的例子中，农作物的产量和商品的销量就是观测变量，作物的品种、施肥种类、商品价格、广告等就是因素。

在方差分析中，因素常常是某一个或多个离散型的分类变量。

⏹根据观测变量的个数，可将方差分析分为单变量方差分析和多变量方差分析；⏹根据因素个数，可分为单因素方差分析和多因素方差分析。

在SPSS中，有One－way ANOV A(单变量－单因素方差分析)、GLM Univariate（单变量多因素方差分析）；GLM Multivariate （多变量多因素方差分析），不同的方差分析方法适用于不同的实际情况。

本节仅练习最为常用的单变量方差分析。

三、实验演示内容与步骤㈠单变量－单因素方差分析单因素方差分析也称一维方差分析，对两组以上的均值加以比较。

检验由单一因素影响的一个分析变量由因素各水平分组的均值之间的差异是否有统计意义。

SPSS方差分析在生物统计的应用SPSS方差分析在生物统计的应用在生物统计学中，SPSS（统计软件包for社会科学）是一个非常常用的统计分析工具。

方差分析（ANOVA）是SPSS中常用的一种分析方法，它能够帮助研究人员验证不同组之间的平均值是否存在显著差异。

本文将介绍SPSS方差分析的基本原理和在生物统计中的应用。

一、方差分析的基本原理方差分析是一种统计方法，用于测试两个或多个样本平均数之间是否存在显著差异。

方差分析的基本原理是比较不同组别的方差之间的差异和同一组别内部的方差之间的差异，通过计算F值来判断差异是否显著。

F值大于临界值时，可以认为组别之间的差异是显著的。

二、生物统计中方差分析的应用在生物统计中，方差分析在许多方面有广泛的应用。

下面将介绍方差分析在生物统计中的三个常见应用场景。

1. 实验设计在生物学实验中，研究人员常常需要将实验对象分为不同的组别进行处理或观察。

通过方差分析可以评估不同处理组之间的差异是否显著。

例如，研究人员可以将实验对象分为两组，分别接受不同剂量的药物处理，并观察它们的生理指标是否有显著差异。

方差分析可以帮助研究人员确定不同处理组之间的差异是否受到药物剂量的影响。

2. 品种比较在农业或植物学中，研究人员经常需要比较不同品种或种群之间的差异。

方差分析可以用于比较不同品种植物的生长速度、抗病性等性状。

通过方差分析，研究人员可以确定不同品种之间的差异是否显著，并选择最适合的品种进行种植或繁殖。

3. 环境因素影响评估环境因素对生物特征或行为的影响是生物统计研究中常见的问题。

方差分析可以帮助研究人员确定环境因素对生物特征的影响是否显著。

例如，研究人员可以研究温度对昆虫行为的影响，将昆虫置于不同温度条件下观察其活动性。

通过方差分析，研究人员可以得出不同温度条件下昆虫行为的差异是否显著。

三、SPSS方差分析的步骤SPSS是一个功能强大且易于使用的统计软件，它提供了方差分析的实现方法。

《基于SPSS应用的生物统计学实验》课程教学大纲1、课程简介《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学科，是生物类各专业的专业基础课。

统计方法是现代生物学研究不可缺少的工具。

正确的统计分析能够帮助我们正确认识事物客观存在的规律性。

而《基于SPSS应用的生物统计学实验》是把SPSS软件和生物统计学有机的糅合到了一起，课程中系统地介绍了生物统计学的基本原理和方法，在简要叙述了生物统计学的概念、产生、发展和作用、生物学研究中试验资料的整理、特征数的计算、概率和概率分布、抽样分布、试验设计等的基础上，着重介绍了SPSS软件在生物统计中的应用，如平均数的t 检验、X2检验、方差分析、直线回归与相关分析、可直线化的非线性回归分析、协方差分析、多元回归与相关分析和多项式回归分析，同时简要介绍聚类分析、判别分析、主成分分析、因子分析、典型相关、时间序列分析等多元分析。

本课程的主要目的是培养学生具有生物学试验设计的能力和对试验资料进行统计分析处理的能力。

2、教学对象四年制制药工程专业二年级学生。

3、教学目的通过本课程的学习，学生应达到以下要求：（1）理论知识方面了解生物统计学的基本原理；弄清试验误差的概念、来源及其控制途径；掌握试验设计的基本原则和常用设计方法的要点及特点；掌握常用统计分析方法的意义、功用、应用条件，方法步骤与结果解释等基本知识。

（2）技能技巧方面根据所给试验条件，会正确选用试验设计方法，并做出试验设计；能正确的应用SPSS 软件对于试验资料进行整理，并能够选用适当的统计分析方法进行分析及对分析结果作出合理的解释；掌握统计软件SPSS的主要功能，并能够熟练地使用该软件。

4、教学要求《基于SPSS应用的生物统计学实验》是一门工具学科，是数理统计原理和方法在生物学中的具体应用。

因此在开设本课程之前，学生应具备数理统计、计算机应用以及一定的专业基础或专业知识。

SPSS在生物统计学中的应用——实验指导手册实验三：参数估计一、实验目的与要求1.理解参数估计的概念2.熟悉区间估计的概念与操作方法二、实验原理1. 参数估计的定义●参数估计（parameter estimation）是根据从总体中抽取的样本估计总体分布中的未知参数的方法。

它是统计推断的一种基本形式，是数理统计学的一个重要分支，分为点估计和区间估计两部分。

●点估计（point estimation）：又称定值估计，就是用实际样本指标数值作为总体参数的估计值。

当总体的性质不清楚时，我们须利用某一量数（样本统计量）作为估计数，以帮助了解总体的性质，如：样本平均数乃是总体平均数μ的估计数，当我们只用一个特定的值，亦即数线上的一个点，作为估计值以估计总体参数时，就叫做点估计。

✧点估计的数学方法很多，常见的有“矩估计法”、“最大似然估计法”、“最小二乘估计法”、“顺序统计量法”等。

✧点估计的精确程度用置信区间表示。

●区间估计(interval estimation)是从点估计值和抽样标准误出发，按给定的概率值建立包含待估计参数的区间。

其中这个给定的概率值称为置信度或置信水平(confidence level)，这个建立起来的包含待估计函数的区间称为置信区间，指总体参数值落在样本统计值某一区内的概率●置信区间(confidence interval)是指在某一置信水平下，样本统计值与总体参数值间误差范围。

置信区间越大，置信水平越高。

划定置信区间的两个数值分别称为置信下限(lower confidence limit,lcl)和置信上限(upper confidence limit,ucl)2. 参数估计的基本原理统计分析的目的就是由样本推断总体，参数估计即是实现这一目的的方法之一。

3. 参数估计的方法参数估计的结果，常用点估计值（样本均值）+置信区间（置信下限、置信上限）来表示。

三、实验内容与步骤1. 单个总体均值的区间估计打开数据文件“描述性统计（100名女大学生的血清蛋白含量）.sav”选择菜单【分析】—>【描述统计】—>【探索】”，打开图3.1探索（Explore）对话框。