生物學數(shù)據(jù)的處理與分析生命科學學院魏虹2012.12.282QuestionsWhytodo?Howtodo?Whytodo?保證你的研究論文能通過統(tǒng)計學審查國內(nèi)外權(quán)威雜志對來稿都有統(tǒng)計學要求或統(tǒng)計學指導對不同雜志發(fā)表論文的調(diào)查結(jié)果顯示，有統(tǒng)計錯誤的論文所占比例高達72%，最低也有20%獲得科學證據(jù)的主要手段現(xiàn)代生命科學研究1觀察2提出問題產(chǎn)生假設356預測試驗設計數(shù)據(jù)收集、分析、解釋4Statistics：

thescienceofcollecting,analyzing,presentingandinterpretingdata.統(tǒng)計分析流程確定問題確定分析目標采用科學方法收集數(shù)據(jù)考察數(shù)據(jù)時效性整理數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析根據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果進行討論，完成研究論文總體樣本結(jié)論數(shù)據(jù)抽樣分析應用測試PopulationSample取樣信息會發(fā)生變化測量過程引入的隨機誤差取樣隨機性所帶來的變化我們所關(guān)心的性質(zhì)確實發(fā)生了某種變化數(shù)據(jù)分析的目的如何從一些包含有隨機誤差，又并不完全的信息中得出科學的、盡可能正確的結(jié)論？統(tǒng)計學的任務就是在前兩種干撓存在的情況下，對第三種改變是否存在給出一個科學的結(jié)論。

Howtodo?數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式常用統(tǒng)計方法數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式常用指標統(tǒng)計圖表常用統(tǒng)計指標Standarddeviation：Standarderror：以平均值±標準差來描述資料時，是表示了這個資料的中央趨勢和分散程度兩樣性質(zhì)。平均值±標準誤描述了這個資料的中央趨勢以及對總體平均值估計的可能誤差程度。統(tǒng)計圖的使用誤區(qū)展示元素不宜大于3個折線圖與柱狀圖的使用（時間序列數(shù)據(jù)最好使用折線圖）研究用數(shù)據(jù)最好不使用三維立體圖為避免圖表的欺騙性，圖線最好占據(jù)2/3至3/4的高度（調(diào)整Y軸刻度）常用的數(shù)據(jù)分析方法常用的數(shù)據(jù)分析方法單變量的數(shù)據(jù)分析t檢驗方差分析Χ2分析……多變量的數(shù)據(jù)分析相關(guān)分析回歸分析聚類分析主成分分析……小概率原理在統(tǒng)計學上，把小概率事件在一次試驗中看成是實際不可能發(fā)生的事件稱為小概率事件實際不可能性原理，亦稱為小概率原理。概率性質(zhì)的反證法：假定H0成立，然后根據(jù)樣本結(jié)果推論是否為小概率事件，如果是則拒絕H0（p＜α），否則不拒絕(p＞α)SPSS統(tǒng)計分析軟件SPSS：StatisticalProductandServiceSolutions非專業(yè)統(tǒng)計人員的首選統(tǒng)計軟件官方網(wǎng)站:http://；http://編輯窗口Edit-Options-Viewer：可對輸出字體和大小進行設置PivotTables：Academic.tlo（三線表）Data-OrthogonalDesign（正交設計）SPSS正交設計案例水平A溫度（℃）因素時間（h)pH1236070800.51.01.56.07.08.0Example1數(shù)據(jù)窗口Data-SelectCases-Randomsampleofcases：試驗對象隨機分組Example2分析窗口完全隨機設計的兩樣本均數(shù)比較

（兩獨立樣本t檢驗）Note：方差齊性檢驗方差齊性檢驗F值p值當P>0.05，選擇t檢驗；當P≤0.05，選擇校正t檢驗。校正的t值t值p值Example3方差分析(ANOVA)（一）方差分析的目的推斷多個總體均數(shù)是否相等（二）方差分析的適用條件各處理組樣本來自正態(tài)總體各樣本是相互獨立的隨機樣本各處理組的總體方差相等，即方差齊性方差分析單因素：完全隨機設計兩因素：隨機區(qū)組設計、完全隨機設計多因素：正交設計重復測量設計單因素方差分析某水產(chǎn)研究所為了比較4種不同配合飼料對魚的飼喂效果，選取了條件基本相同的魚20尾，隨機分成四組，投喂不同飼料，經(jīng)一個月試驗以后，各組魚的增重結(jié)果列于下表。試分析4種飼料的飼喂效果是否有顯著差異。重復魚的增重/10g飼料A1A2A3A41234531.927.931.828.435.924.825.726.827.927.324.925.827.030.829.024.528.5Example4.sav方差齊性檢驗F值p值F值p值雙因素方差分析Example5多因素方差分析正交試驗設計的方差分析Example6重復測量設計的方差分析重復測量設計當對同一受試對象在不同時間重復測量次≥3時，稱為重復測量設計或重復測量數(shù)據(jù)。測量時間點測試對象

12…p1y11y12…y1p2y21y22…y2p:nyn1yn2…ynp重復測量資料是同一受試對象的同一觀察指標在不同時間點上進行多次測量所得的資料，常用來分析該觀察指標在不同時間點上的變化。有時是從同一個體的不同部位（或組織）上重復測量獲得的指標的觀測值。目的：就是比較不同時間點動態(tài)變化趨勢的特征問題？同一觀察單位具有多個觀察值，而這些觀察值來自同一受試對象的不同時點（部位等），這類數(shù)據(jù)間往往有相關(guān)性存在，違背了方差分析要求數(shù)據(jù)滿足獨立性基本條件。單變量重復測量方差分析1.單組重復測量指同一組內(nèi)（或接受同一種處理）的多個受試者，在多個時間點上的反應變量所作的測量，又稱為單變量重復測量。測量時間點受試者

12…p1x11x12…x1p2x21x22…x2p:nxn1xn2…xnp例：重復測量設計(單組)2.多組重復測量（多組并不等于多因素）指將受試者按處理的不同水平分為幾個組，對這些組內(nèi)的每一受試者，都在不同時間點對他們的反應變量進行測量。表3.1（余松林）例：重復測量設計重復測量設計的方差分析Analyse-GeneralLinearModel-RepeatedMeasuresExample7誤差協(xié)方差矩陣滿足球形性(sphericity)或復合對稱性(compoundsymmetry)，即主對角線上各方差相等，各協(xié)方差相等。若球?qū)ΨQ性質(zhì)不能滿足，則方差分析的F值是偏大的，增大了犯第一類錯誤的概率。球?qū)ΨQ通常采用球形檢驗(Mauchly’stestofsphericity)來判斷，如不滿足“球?qū)ΨQ”假設，應用“球?qū)ΨQ”校正系數(shù)對受試對象內(nèi)所有變異的自由度進行校正。重復測量數(shù)據(jù)方差分析前提條件不滿足“球?qū)ΨQ”假設Greenhuose-Geisser的校正系數(shù)ε=0.528“受試者血糖濃度