0

Государственный комитет Российской Федерации по рыболовству ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Г.Б. Казакова

СТАТИСТИКА

Часть I

Допущено Ученым советом университета в качестве учебного пособия по дисциплине "Математические методы в биологии" для аспирантов, обучающихся по специальностям 03.00.16 "Экология" и 03.00.32 "Биологические ресурсы"

Мурманск

2008

УДК [311:519.2]:57(075.8)

ББК 60.6+22.172я73

К-14

Казакова, Г.Б. Статистика : учеб. пособие по дисциплине "Математические методы в биологии" для аспирантов, обучающихся по спец. 03.00.16 "Экология" и 03.00.32 "Биологические ресурсы" : в 3 ч. / Г.Б. Казакова. – Мурманск : Изд-во МГТУ, 2008. – 1 ч. – …с.

Изложены основы общей теории статистики с элементами математической статистики, рассмотрена методика первичной обработки экспериментальных данных (виды и способы проведения группировок, статистические показатели, формы представления статистических данных), приведены примеры прикладного содержания.

Предназначено для аспирантов, обучающихся по специальностям 03.00.16 "Экология" и 03.00.32 "Биологические ресурсы".

In the manual the fundamentals of statistics general theory with elements of mathematical statistics have been given; methods of experimental data preprocessing (types and methods of grouping constructing, statistics indexes, forms of statistics data presentations) have been considered; some examples of applied matter have been shown.

It is intended for post-graduate students of the specialities 03.00.16 "Ecology" and 03.00.32 "Biological Resources".

Ил. 16, табл. 29, список лит. – 9 наименований.

Рецензенты: О.М. Мартынов, канд. физ.-мат. наук, декан физико-математического факультета Мурманского государственного педагогического университета;

Воскобойников Г.М., д-р биол. наук, зав. лабораторией альгологии Мурманского морского биологического института КНЦ РАН

Казакова Галина Борисовна

Статистика

Редактор Н.Б. Жихарева

Корректор Т.А. Пехтерева

Электронная верстка

© Г.Б. Казакова, 2008

© Мурманский государственный технический университет, 2008

ISBN 978-5-86185-386-6

Введение

Экспериментальное изучение закономерностей развития явлений природы и общества строится на основе воспроизводимости результатов. Результаты экспериментов, проводимых в одних и тех же условиях, должны быть одинаковыми. Однако на практике невозможно воспроизведение одного и того же эксперимента, как бы тщательно не были подготовлены условия и точно не измерялись результаты (например, экспериментальное определение эффективности лекарства в процессе лечения определенной болезни). Если проблему не удается решить экспериментально, она изучается с помощью статистических методов. В этом случае от исследователя требуется правильно планировать эксперименты, анализировать их результаты и делать из фактов научно-обоснованные выводы.

Научная литература по статистике ориентирована на специалистов в различных областях экономики. Литература по математической статистике предназначена в основном для математиков-теоретиков, а не для практиков-экспериментаторов, специализирующихся в различных областях науки, в частности, биологов, основой исследовательской работы которых является эксперимент и обработка его результатов.

Анализ научной литературы различных областей знаний позволяет выявить следующие проблемы, возникающие при использовании статистической обработки экспериментальных данных:

1. Любой реальный эксперимент сопряжен прежде всего с различными временными и материальными затратами. Следовательно, на этапе планирования эксперимента должны быть четко определены его цели и математические методы обработки, применение которых обусловливает правильность и корректность выводов. Более того, эффективное планирование невозможно, если способ обработки результатов не определен.

2. Некоторые исследователи прибегают к готовым статистическим программам (в лучшем случае) и выполняют с их помощью расчеты. Без знания основ статистики невозможно правильно (даже при наличии мощного компьютера) оценить полученные результаты, что иногда приводит к парадоксальным и даже нелепым выводам. Нередко приходится сталкиваться с тем, что работа, проведенная с применением сложных методов и дорогостоящего оборудования, заканчивается "расплывчатыми" выводами типа "полученная кривая довольно хорошо описывает наблюдаемую зависимость".

3. Применив математические методы обработки статистических данных, исследователь испытывает затруднения при составлении описательной части, оформлении таблиц и графиков. Информация зачастую представляется таким образом, что даже сам автор не всегда может объяснить, какие данные представлены в той или иной таблице или какую зависимость иллюстрирует данный график. Изучение такой работы становится в этом случае трудным испытанием.

В настоящем пособии (первой части учебного пособия "Статистика") даются первичные сведения о сборе, обработке и представлении статистических данных, а также об основных статистических показателях и методах их расчета. Оно призвано помочь ученым-биологам правильно использовать рассмотренные методы в исследовательской работе с учетом того, что математические (в частности статистические) методы не самоцель, а только средство достижения результата. Во второй и третьей частях учебного пособия "Статистика" будут рассмотрены статистические оценки, способы проверки статистических гипотез, корреляционно-регрессионный анализ и др.

Автор выражает благодарность преподавателям и аспирантам кафедры биологии университета за помощь при подготовке пособия, подборе примеров и правильной биологической интерпретации результатов.