生物统计学课程教学大纲 (Biostatistics) 课程编号：1623181 课程性质：专业课 活用专业：农业涤源与环墙 先修课程：高等数学、概率论与数理统计、线性代数 后续课程：环境学 总学分：30 教学目的与要求：生物统计学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。该课程是农业资源与环境的专业选修课。本课 程主要是运用数理统计原理和方法于生态学研究，着重讲授农业资源与环境科学研究中常用的 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 学时分配 序号 章名 讲实上讨习 其 小 授验机论题 计 1 绪论 3 2 变数的次数分布 2 3 平均数和变异数 3 4 概率和理论分布 12 统计推断 10 6 方差分析基础 8 7 线性回归和相关分析 8次数资料的测验 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：1623181 课程性质：专业课 适用专业：农业资源与环境 先修课程：高等数学、概率论与数理统计、线性代数 后续课程：环境学 总 学 分：3.0 教学目的与要求：生物统计学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。该课程是农业资源与环境的专业选修课。本课 程主要是运用数理统计原理和方法于生态学研究，着重讲授农业资源与环境科学研究中常用的 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 变数的次数分布 2 3 平均数和变异数 3 4 概率和理论分布 12 5 统计推断 10 6 方差分析基础 8 7 线性回归和相关分析 8 8 次数资料的测验 2 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。 第二节试验误差 一、试验误差的意义 定义、来源。 二、试验误差对试验结果的影响 #三点影响。 三、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、幸提供进行科学试验设计的原理和方法 第二章变数的次数分布(2学时) 1、教学基本要求 (1)了解变数类型和分布的特征： (2)掌握变数次数分布图标的制作 2、教学基本内容 第一节次数分布表 一、次数分布 次数分布的概念。 二、次数分布表的制作 第二节次数分布图 一、次数分布图的种类 方柱图和折线图。 二、次数分布图的制作 次数分布图的制作方法。 第三章 平均数和变异数(3学时)
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 试验误差 一、试验误差的意义 *定义、来源。 二、试验误差对试验结果的影响 #三点影响。 三、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 变数的次数分布（2 学时） 1、教学基本要求 （1）了解变数类型和分布的特征； （2）掌握变数次数分布图标的制作 2、教学基本内容 第一节 次数分布表 一、*次数分布 次数分布的概念。 二、*次数分布表的制作 第二节 次数分布图 一、次数分布图的种类 *方柱图和折线图。 二、次数分布图的制作 *次数分布图的制作方法。 第三章 平均数和变异数（3 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。 四、中位数和众数 #中位数和众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。 第四章概率和理论分布(12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)了解一项分布的基本特征： (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
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。 四、中位数和众数 #中位数和众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。 第四章 概率和理论分布（12 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
*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 三、二项分布的正态近似 #二项分布的正态近似的必要性、可能性及方法。 四、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。 五、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1分布 一、*定义 二、*性质 三、累积函数 幸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 种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。 第五节分布和F分布 一、*定义 二、性质 三、累积函数 ?分布和F分布的累积函数及查表方法。 四、#样本方差的分布 第五章统计推断(10学时)
*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。 三、二项分布的正态近似 #二项分布的正态近似的必要性、可能性及方法。 四、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。 五、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 χ 2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 统计推断（10 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 ◆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统计推断 一、*假设测验方法 二、参数的区间估计 第四节两个平均数的统计推断一成组比较 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统计推断一成对比较 一、◆测验方法 二、*成对比较的优点 三、#参数的区间估计 第六节样本容量 一、单个平均数的样本容量
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 *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 单个平均数的统计推断 一、*假设测验方法 二、#参数的区间估计 第四节 两个平均数的统计推断—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 两个平均数的统计推断—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 样本容量 一、单个平均数的样本容量
#单个平均数的样本容量的计算方法。 二、两个平均数的样本容量 #单个平均数的样本容量的计算方法。 三、成对比较的样本容量 #成对比较的样本容量的计算方法。 第七节关于方差的统计推断 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。 第八节关于成数的假设测验 一、单个成数的假设测验 *单个成数的假设测验方法 二、两个成数的假设测验 #两个成数的假设测验方法。 第六章方差分析基础(8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)堂握多个平均数多重出较方法： (4）了解方差分析资料线性模型和期望均方的意义 (5)理解方差分析的基本假定和变量转换的必要性。 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
#单个平均数的样本容量的计算方法。 二、两个平均数的样本容量 #单个平均数的样本容量的计算方法。 三、成对比较的样本容量 #成对比较的样本容量的计算方法。 第七节 关于方差的统计推断 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。 第八节 关于成数的假设测验 一、单个成数的假设测验 *单个成数的假设测验方法。 二、两个成数的假设测验 #两个成数的假设测验方法。 第六章 方差分析基础（8 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； （4）了解方差分析资料线性模型和期望均方的意义； （5）理解方差分析的基本假定和变量转换的必要性。 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。 第六节多因素试验资料的方差分析 一、多因素试验资科 二、二因素完全随机化和二因素随机区组试验 平方和和自由度分解及F测验的方法及结果的统计学意义 第七节变量转换 一、方差分析的基本假定 ◆三个基本假定。 二、常用变量转换方法 三种变量转换方法及转换后资料的方差分析方法。 第七章线性回归和相关分析(8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
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。 第六节 多因素试验资料的方差分析 一、 多因素试验资料 二、 二因素完全随机化和二因素随机区组试验 *#平方和和自由度分解及 F 测验的方法及结果的统计学意义。 第七节 变量转换 一、方差分析的基本假定 *三个基本假定。 二、常用变量转换方法 *三种变量转换方法及转换后资料的方差分析方法。 第七章 线性回归和相关分析（8 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 第四节线性回归的置信区间 一、总体平均数的置信区间 二、回归系数和回归截距的置信区间 第五节相关系数和决定系数 一、◆相关系数和决定系数的计算 二、◆相关系数和决定系数的意义 第六节相关系数的统计推断 一、相关系数的假设测验 *相关系数的假设测验方法 二、#相关系数的置信区间 第七节回归和相关的关系及应用注意 一、回归和相关的关系 #四点关系。 二、回归和相关的应用注意 *七点注意事项。 第七章次数资料的测验(2学时) 1、教学基本要求 (1)了解次数资料的特点： (2)掌握次数资料测验的方法。 2、教学基本内容
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 线性回归的置信区间 一、总体平均数的置信区间 二、回归系数和回归截距的置信区间 第五节 相关系数和决定系数 一、*相关系数和决定系数的计算 二、*相关系数和决定系数的意义 第六节 相关系数的统计推断 一、相关系数的假设测验 *相关系数的假设测验方法。 二、#相关系数的置信区间 第七节 回归和相关的关系及应用注意 一、回归和相关的关系 #四点关系。 二、回归和相关的应用注意 *七点注意事项。 第七章 次数资料的测验（2 学时） 1、教学基本要求 （1）了解次数资料的特点； （2）掌握次数资料测验的方法。 2、教学基本内容
第一节次数资料和x2分布 一、*次数资料 二、·测验的步骤 第二节适合性测验 一、适合性测验 *概念。 二、X测验的步骤 适合性测验方法， 第三节齐性测验 一、齐性测验 *概念。 二、X测验的步骤 #齐性测验方法。 第四节独立性测验 一、独立性测验 *概念。 二、X2测验的步骤 #独立性测验方法。 主要参考书： 教材： 盖钧镒等编.《试验统计方法》，北京：农业出版社，2000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、李春喜等编.《生物统计学》，北京：科学出版社，2005年。 编制人员：敖雁、徐辰武、顾世梁、杨泽峰
第一节 次数资料和 2 分布 一、*次数资料 二、* 2 测验的步骤 第二节 适合性测验 一、适合性测验 *概念。 二、 2 测验的步骤 *适合性测验方法。 第三节 齐性测验 一、齐性测验 *概念。 二、 2 测验的步骤 #齐性测验方法。 第四节 独立性测验 一、独立性测验 *概念。 二、 2 测验的步骤 #独立性测验方法。 主要参考书： 教材： 盖钧镒等编.《试验统计方法》，北京：农业出版社，2000 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、李春喜等编. 《生物统计学》，北京：科学出版社，2005 年。 编制人员：敖雁、徐辰武、顾世梁、杨泽峰