生物统计学课程教学大纲 (Biostatistics) 课程编号：1623190 课程类别：专业课 适用专业：生物科学、生物技术等专业 先修课程：高等数学、概率论与数理统计、线性代数 后续课程：遗传学、生物信息学、高级生物统计 总学分：20 教学目的与要求：生物统计与试验设计是关于生物科学试验的设计、实施，试验数据的收集、 整理和统计分析，以及统计分析结果的解释的一门科学。该课程是生物科学、生物技术等专 业的专业选修课。本课程主要是运用数理统计原理和方法于生物科学研究，着重讲授生物科 学研究中常用的试验设计和统计分析方法。通过木课程的学习，要求学生们初步具有独立处 理和分析试验数据的能力，并为进一步学习各专业课程以及毕业论文设计与实施奠定坚实基 础。 教学内容与学时安排 学时分配 序号 章名 讲实上讨习其小 授验机论题它计 1绪论 3 2 平均数和变异数 2 3 概率和理论分布 4 4续计数的分布 5 5统计假设测验 6 6方差分析基础 6 7线性回归和相关分析 16 第一章绪论(3学时) 1、教学基本要求 (1)掌握试验的基本方法及其中的相关概念： (2)理解试验误差的概念和控制误差的要素： (3)掌握统计分析的基本功用。 2、教学基本内容
生物统计学课程教学大纲 (Biostatistics) 课程编号：1623190 课程类别：专业课 适用专业：生物科学、生物技术等专业 先修课程：高等数学、概率论与数理统计、线性代数 后续课程：遗传学、生物信息学、高级生物统计 总 学 分：2.0 教学目的与要求：生物统计与试验设计是关于生物科学试验的设计、实施，试验数据的收集、 整理和统计分析，以及统计分析结果的解释的一门科学。该课程是生物科学、生物技术等专 业的专业选修课。本课程主要是运用数理统计原理和方法于生物科学研究，着重讲授生物科 学研究中常用的试验设计和统计分析方法。通过本课程的学习，要求学生们初步具有独立处 理和分析试验数据的能力，并为进一步学习各专业课程以及毕业论文设计与实施奠定坚实基 础。 教学内容与学时安排 序号 章 名 学 时 分 配 讲 授 实 验 上 机 讨 论 习 题 其 它 小 计 1 绪论 3 2 平均数和变异数 2 3 概率和理论分布 4 4 统计数的分布 5 5 统计假设测验 6 6 方差分析基础 6 7 线性回归和相关分析 6 第一章 绪论（3 学时） 1、教学基本要求 （1）掌握试验的基本方法及其中的相关概念； （2）理解试验误差的概念和控制误差的要素； （3）掌握统计分析的基本功用。 2、教学基本内容
第一节试验的基本方法 一、因素的分解 因素的概念、分类：唯一差异原则： 二、水平的比较 *水平的概念、分类：处理和效应的概念：效应的分类。 第二节试验设计及误差控制 一、*试验设计的原则 二、常用的试验设计方法 三、试验误差的意义 四、*#试验误差对试验结果的影响 #三点影响。 五、试验误差的来源和控制 ◆误差控制的三大原则及作用。 第三节生物统计及其功用 一、提供整理和描述试验数据的科学方法 二、提供由样本推论总体的科学方法 三、提供由误差分析鉴别处理效应的方法 四、提供进行科学试验设计的原理和方法 第二章平均数和变异数(2学时) 1、教学基本要求 (1)理解变数趋中性和离散性特征数值的内容和含义： (2)熟练掌握主要特征数值的计算方法： (3)了解不同特征数值的适用场合。 2、教学基本内容 第一节平均数 一、算术平均数 *算术平均数的概念及计算方法 二、*几何平均数 ◆几何平均数的概念及计算方法。 三、调和平均数 调和平均数的概念及计算方法 第二节变异数 一、极差
第一节 试验的基本方法 一、因素的分解 *因素的概念、分类；唯一差异原则； 二、水平的比较 *水平的概念、分类；处理和效应的概念；效应的分类。 第二节 试验设计及误差控制 一、*试验设计的原则 二、常用的试验设计方法 三、*试验误差的意义 四、*#试验误差对试验结果的影响 #三点影响。 五、*试验误差的来源和控制 *误差控制的三大原则及作用。 第三节 生物统计及其功用 一、提供整理和描述试验数据的科学方法 二、提供由样本推论总体的科学方法 三、提供由误差分析鉴别处理效应的方法 四、提供进行科学试验设计的原理和方法 第二章 平均数和变异数（2 学时） 1、教学基本要求 （1）理解变数趋中性和离散性特征数值的内容和含义； （2）熟练掌握主要特征数值的计算方法； （3）了解不同特征数值的适用场合。 2、教学基本内容 第一节 平均数 一、*算术平均数 *算术平均数的概念及计算方法。 二、*几何平均数 *几何平均数的概念及计算方法。 三、调和平均数 调和平均数的概念及计算方法。 第二节 变异数 一、极差
二、方差 ◆方差的概念及计算方法。 三、标准差 *标准差的概念及计算方法。 四、变异系数 ◆变异系数的概念及计算方法。 第三章概率和理论分布(4学时) 1、教学基本要求 (1)理解事件概率的概念及其主要计算法则： (2)了解二项分布的基本特征 (3)据正态分布的主要特征！ (4)掌握由正态分布计算事件概率。 2、教学基本内容 第一节 事件与概率 一、事件和概率的意义 二、事件的相互关系 *和事件、积事件、互斥事件、对立事件和完全事件系。 三、计算事件概率的法测 一、*加法定理和乘法定理的概念和具体应用。 第二节二项分布 一、二项总体和二项分布 *二项总体和二项分布的概念。 二、*#二项分布的概率计算 ◆二项分布的概率计算方法。 三、二项分布的平均数和标准差 *二项分布的平均数和标淮差的计算方法。 第三节正态分布 一、正态分布特征 二、*#利用正态分布计算概率的方法 *标准正态分布及其累积函数及查表方法：利用正态分布计算概率的方法。 第四章统计数的分布(5学时) 1、教学基本要求 (1)了解抽样试验的目的意义：
二、*方差 *方差的概念及计算方法。 三、*标准差 *标准差的概念及计算方法。 四、*变异系数 *变异系数的概念及计算方法。 第三章 概率和理论分布（4 学时） 1、教学基本要求 （1）理解事件概率的概念及其主要计算法则； （2）了解二项分布的基本特征； （3）掌握正态分布的主要特征； （4）掌握由正态分布计算事件概率。 2、教学基本内容 第一节 事件与概率 一、事件和概率的意义 二、*事件的相互关系 *和事件、积事件、互斥事件、对立事件和完全事件系。 三、*计算事件概率的法则 一、*加法定理和乘法定理的概念和具体应用。 第二节 二项分布 一、*二项总体和二项分布 *二项总体和二项分布的概念。 二、*#二项分布的概率计算 *二项分布的概率计算方法。 三、二项分布的平均数和标准差 *二项分布的平均数和标准差的计算方法。 第三节 正态分布 一、*正态分布特征 二、*#利用正态分布计算概率的方法 *标准正态分布及其累积函数及查表方法；利用正态分布计算概率的方法。 第四章 统计数的分布（5 学时） 1、教学基本要求 （1）了解抽样试验的目的意义；
(2)掌握统计数分布的特点： (3)利用统计数分布计算事件概率 2、教学基本内容 第一节随机抽样和无偏估计 随机抽样、*无偏估计。 第二节*样本平均数的分布 *#样本平均数分布的性质及计算样本平均数（服从正态分布时）在一定区间概率的方法。 第三节*样本平均数差数的分布 *#样本平均数差数分布的性质及计算样本平均数差数（服从正态分布时）在一定区间概 率的方法。 第四节*#t分布 一、*定义 二、*性质 三、累积函数 幸1分布的累积函数及查表方法。 四、样本平均数的分布 #*计算样本平均数（服从1分布时）在一定区间概率的方法。 五、样本平均数差数的分布 *#计算样木平均数差数（服从t分布时）在一定区间概率的方法。 第五节种x2分布和F分布 一、*定义 二、*性质 三、累积函数 父2分布和F分布的积函数及查表方法 四、#样本方差的分布 第五章统计假设测验(6学时) 1、教学基本要求 (1)了解统计推断的意义和内容 (2)掌握统计假设测验的基本步骤 (3)掌握主要统计测验的方法： (4)理解假设测验的原理和减少两类错误的途径。 2、教学基本内容
（2）掌握统计数分布的特点； （3）利用统计数分布计算事件概率； 2、教学基本内容 第一节 随机抽样和无偏估计 随机抽样、*无偏估计。 第二节 *样本平均数的分布 *#样本平均数分布的性质及计算样本平均数（服从正态分布时）在一定区间概率的方法。 第三节 *样本平均数差数的分布 *#样本平均数差数分布的性质及计算样本平均数差数（服从正态分布时）在一定区间概 率的方法。 第四节 *#t 分布 一、*定义 二、*性质 三、累积函数 *t 分布的累积函数及查表方法。 四、样本平均数的分布 #*计算样本平均数（服从 t 分布时）在一定区间概率的方法。 五、样本平均数差数的分布 *#计算样本平均数差数（服从 t 分布时）在一定区间概率的方法。 第五节 *#χ2分布和 F 分布 一、*定义 二、*性质 三、累积函数 *χ 2 分布和 F 分布的累积函数及查表方法。 四、#样本方差的分布 第五章 统计假设测验（6 学时） 1、教学基本要求 （1）了解统计推断的意义和内容； （2）掌握统计假设测验的基本步骤； （3）掌握主要统计测验的方法； （4）理解假设测验的原理和减少两类错误的途径。 2、教学基本内容
第一节统计推断的意义和内容 一、统计推断的意义 二、统计推断的内容 *统计推断的两个基本内容及其定义。 第二节统计假设测验 一、统计假设测验的基本步骤 幸统计假设测验的四个基本步骤。 二、假设测验的几何意义 *接受区和否定区。 三、一尾测验和两尾测验 *#左尾测验、右尾测验和两尾测验及其假设测验的区别。 四、假设测验的两类错误 ◆#假设测验的两类错误的定义及计算两类错误概率的方法。 第三节 *单个平均数的假设测验 一、+假设测验方法 二、#参数的区间估计 第四节*#两个平均数的假设测验一成组比较 一、*总体方差已知或大样本条件下的测验 二、*小样本、方差相近的测验 三、#参数的区间估计 第五节*#两个平均数的假设测验一成对比较 一、*测验方法 二、*成对比较的优点 三、#参数的区间估计 第六节关于方差的假设测验 一、单个方差的统计推断 *单个方差的统计推断方法。 二、两个方差的统计推断 *两个方差的统计推断方法。 三、多个方差的假设测验 同质性测验的概念。 第六章方差分析基础(6学时) 1、教学基本要求
第一节 统计推断的意义和内容 一、统计推断的意义 二、统计推断的内容 *统计推断的两个基本内容及其定义。 第二节 统计假设测验 一、统计假设测验的基本步骤 *统计假设测验的四个基本步骤。 二、假设测验的几何意义 *接受区和否定区。 三、一尾测验和两尾测验 *#左尾测验、右尾测验和两尾测验及其假设测验的区别。 四、假设测验的两类错误 *#假设测验的两类错误的定义及计算两类错误概率的方法。 第三节 *单个平均数的假设测验 一、*假设测验方法 二、#参数的区间估计 第四节 *#两个平均数的假设测验—成组比较 一、*总体方差已知或大样本条件下的测验 二、*小样本、方差相近的测验 三、#参数的区间估计 第五节*#两个平均数的假设测验—成对比较 一、*测验方法 二、*成对比较的优点 三、#参数的区间估计 第六节 关于方差的假设测验 一、单个方差的统计推断 *单个方差的统计推断方法。 二、两个方差的统计推断 *两个方差的统计推断方法。 三、多个方差的假设测验 *同质性测验的概念。 第六章 方差分析基础（6 学时） 1、教学基本要求
(1)理解方差分析的意义： (2)掌握单向分组、两向分组和系统分组资料方差分析方法： (3)掌握多个平均数多重比较方法： 2、教学基本内容 第一节方差分析的意义 一、意义 二、◆方差分析的思路 第二节*单向分组资料的方差分析 一、平方和和自由度分解 平方和和自由度的分解及各项平方和和自由度的计算方法。 二、F测验 *F验的方法及结果的统计学意义。 第三节多重比较 一、PLSD法 二、DLSD法 三、SSR法 第四节两向分组资料的方差分析 一、平方和和自由度分解 *平方和和自由度的分解及各项平方和和自由度的计算方法， 二、F测验 *F测验的方法及结果的统计学意义。 第五节系统分组资料的方差分析 一、平方和和自由度分解 *平方和和自由度的分解及各项平方和和自由度的计算方法。 二、F测验 *F测验的方法及结果的统计学意义。 第七章线性回归和相关分析(6学时) 1、教学基本要求 (1)掌握回归和相关分析的基本过程 (2)掌握回归和相关关系假设测验的方法： (3)了解回归和相关分析的应用注意事项。 2、教学基本内容
（1）理解方差分析的意义； （2）掌握单向分组、两向分组和系统分组资料方差分析方法； （3）掌握多个平均数多重比较方法； 2、教学基本内容 第一节 方差分析的意义 一、意义 二、*方差分析的思路 第二节 *单向分组资料的方差分析 一、平方和和自由度分解 *平方和和自由度的分解及各项平方和和自由度的计算方法。 二、F 测验 *F 测验的方法及结果的统计学意义。 第三节 多重比较 一、*PLSD 法 二、*DLSD 法 三、SSR 法 第四节 两向分组资料的方差分析 一、 平方和和自由度分解 *平方和和自由度的分解及各项平方和和自由度的计算方法。 二、 F 测验 *F 测验的方法及结果的统计学意义。 第五节 系统分组资料的方差分析 一、 平方和和自由度分解 *平方和和自由度的分解及各项平方和和自由度的计算方法。 二、 F 测验 *F 测验的方法及结果的统计学意义。 第七章 线性回归和相关分析（6 学时） 1、教学基本要求 （1）掌握回归和相关分析的基本过程； （2）掌握回归和相关关系假设测验的方法； （3）了解回归和相关分析的应用注意事项。 2、教学基本内容
第一节相关关系和散点图 一、相关关系和自变数与依变数 *相关关系和自变数与依变数的概念。 二、相关关系的散点图 散点图的制作及意义。 第二节线性回归方程和离回归标准差 一、线性回归方程 *线性回归方程的求解方法。 二、离回归标准差 *离回归标准差的计算方法。 第三节线性回归模型和假设测验 一、线性回归模型 #线性回归模型。 二、线性回归的假设测验 ◆线性回归的假设测验方法。 第四节相关系数和决定系数 一、相关系数和决定系数的计算 *相关系数、*决定系数。 二、相关系数和决定系数的意义 *生物学含义。 三、相关系数的假设测验 1测验，F测验，与回归系数测验的关系。 第五节回归和相关的关系及应用注意 线性关系与非线性关系，显著性及其密切程度的关系，适用区间，样本容量。 教材： 李春喜等编.《生物统计学》，北京：科学出版社，2005年。 主要参考书目： 1、莫惠栋、胡雪华著.《实用农业试验方法》，南京：江苏科技出版社，1987年. 2、莫惠栋著.《农业试验统计》，上海科学技术出版社，1992年. 3、盖钧镒等编.《试验统计方法》，北京：农业出版社，2000年. 4、Clover et al,《生物统计学导论》.北京：清华大学出版社，2001年 编制人员：敖雁、徐辰武、顾世梁、杨泽峰
第一节 相关关系和散点图 一、相关关系和自变数与依变数 *相关关系和自变数与依变数的概念。 二、相关关系的散点图 散点图的制作及意义。 第二节 线性回归方程和离回归标准差 一、线性回归方程 *线性回归方程的求解方法。 二、离回归标准差 *离回归标准差的计算方法。 第三节 线性回归模型和假设测验 一、线性回归模型 #线性回归模型。 二、线性回归的假设测验 *线性回归的假设测验方法。 第四节 相关系数和决定系数 一、相关系数和决定系数的计算 *相关系数、*决定系数。 二、相关系数和决定系数的意义 *生物学含义。 三、相关系数的假设测验 *t 测验，F 测验，与回归系数测验的关系。 第五节 回归和相关的关系及应用注意 线性关系与非线性关系，显著性及其密切程度的关系，适用区间，样本容量。 教材： 李春喜等编. 《生物统计学》，北京：科学出版社，2005 年。 主要参考书目： 1、莫惠栋、胡雪华著.《实用农业试验方法》，南京：江苏科技出版社，1987 年． 2、莫惠栋著.《农业试验统计》，上海科学技术出版社，1992 年． 3、盖钧镒等编.《试验统计方法》，北京：农业出版社，2000 年． 4、Clover et al, 《生物统计学导论》.北京：清华大学出版社，2001 年． 编制人员：敖 雁、徐辰武、顾世梁、杨泽峰