- •Вниманию авторов! Требования к оформлению пособия.
- •Тема 1. Введение в биостатистику. Типы данных.
- •Номинальные переменные
- •Порядковые переменные
- •Количественные данные. Интервальные переменные
- •Задача-эталон
- •Решение
- •План исследования
- •Тема 2. Варияционный ряд. Числовая характеристика дискретного статистического ряда. Средние величины. Полигон.
- •Задача-эталон
- •Тема 3. Дисперсия. Стандартное отклонение. Стандартная ошибка среднего. Доверительный интервал.
- •Задача-эталон
- •Тема 4. Интервальный статистический дискретный ряд распределения. Числовые характеристики интервального статистического ряда. Гистограмма.
- •График 1. Гистограмма
- •Задача-эталон
- •Тема 5. Нулевая гипотеза. Альтернативная гипотеза. Ошибки первого и второго рода.
- •Основные свойства гипотезы
- •Статистические гипотезы.
- •Обобщённая методика проверки статистических гипотез
- •Принятие неправильного решения
- •Задача-эталон
- •Решение
- •Тема 6. Нормальное распределение, характеристика, графическая проверка.
- •Значение
- •Нормальное распределение в природе и приложениях
- •Для оценки «крутизны» (островершинности) распределения пользуются характеристикой – эксцессом.
- •Проверка на нормальность(r-ч.0,06%)
- •Задача-эталон Критерии Колмогорова – Смирнова
- •Тема 8. Критерий Стюдента
- •Задача-эталон
- •Тема 9. Дисперсионный анализ
- •Задача-эталон
- •Тема 10. Отношение шансов. Относительный риск. Таблица сопряженности.
- •1. История разработки показателя отношения шансов
- •2. Для чего используется показатель отношения шансов?
- •3. Условия и ограничения применения отношения шансов
- •4. Как рассчитать отношение шансов?
- •5. Как интерпретировать значение отношения шансов?
- •Задача-эталон
- •1. История разработки показателя относительного риска
- •2. Для чего используется относительный риск?
- •3. Условия и ограничения применения относительного риска
- •4. Как рассчитать относительный риск?
- •5. Как интерпретировать значение относительного риска?
- •Задача-эталон
- •Тема 11. Критерий χ2 Пирсона.
- •1. История разработки критерия χ2
- •2. Для чего используется критерий χ2 Пирсона?
- •3. Условия и ограничения применения критерия хи-квадрат Пирсона
- •4. Как рассчитать критерий хи-квадрат Пирсона?
- •5. Как интерпретировать значение критерия хи-квадрат Пирсона?
- •6. Пример расчета критерия хи-квадрат Пирсона
- •Задача-эталон
- •Анализ таблицы сопряженности
- •Тема12. Корреляционный анализ
- •Задача-эталон
- •Задача-эталон
- •Тема 13. Анализ выживаемости.
- •Задача-эталон
Анализ таблицы сопряженности
Для анализа таблицы сопряженности выдвигается Н0- гипотеза .т.е.отсуствие влияния изучаемого признака на результат исследования.Для этого рассчитывается ожидаемая частота ,и строится таблица ожидания.
Таблица ожидания
группы |
Чило культур |
Всего |
||||
Давшие мутации |
Не давшие мутации |
|||||
Фактическая частота |
Ожидаемая частота |
Фактическая частота |
Ожидаемая частота |
|||
С подкормкой |
357 |
338 |
2399 |
2418 |
2756 |
|
Без подкормкой |
80 |
99 |
725 |
706 |
805 |
|
всего |
437 |
|
3121 |
|
3561 |
|
Метод №1
Определяем частоту ожидания:
1. 3561 – 437
2756
– Х
;
2. 3561 – 3124
2756
– Х
;
3. 3561 – 437
805
– Х
4. 3561 – 3124
805
– Х
На основании сопоставления таблиц сопряженности и ожидания определяем отклонение фактических частот от ожидаемых
Степень согласия фактических данных с ожидаемым данными определяем с помощью критерий согласия Х2.
Определяем
2
- степень согласия фактических данных
с ожидаемыми.
п – фактическая частота
п1 – ожидаемая частота
3. Определяем уменьшение неточности с помощью поправки Иейтса.
По мере возрастания разницы между фактическими и ожидаемыми данными, Х2 -будет возрастать.
Если число наблюдении в группах мало, при применении Х2, в случае сопоставления фактических и ожидаемых частот при дискретных распределениях сопряжено с некоторой неточностью.Для уменьшения неточности применяют поправку Йейтса.
Поправка Йейтса т.е. от разности отклонения между фактической и ожидаемыми частотами вычесть 0.5.
Метод №2.
Критерий хи-квадрат Пирсона вычисляется по формуле
Далее определяем число степеней свободы f=(n-1)(m-1), где n и m число строк и число столбцов в таблице сопряженности.
F=(2-1)(2-1)=1
(крит)
=3,841 (п таблице критических значений
)
Вывод: , следовательно, зависимость между частотой мутации у групп дрозофил с подкормкой и без подкормки - статистически значима. Уровень значимости данной взаимосвязи соответствует p<0.05
Тема12. Корреляционный анализ
|
|
|
|||||
1. Виды проявления |
а) функциональная связь; |
|
|||||
количественных |
б) корреляционная связь. |
|
|||||
связей между |
|
|
|||||
признаками |
|
|
|||||
2. Определения |
Функциональная связь — такой вид соотноше- |
|
|||||
функциональной |
ния между двумя признаками, когда каждому |
|
|||||
и корреляционной |
значению одного из них соответствует строго |
|
|||||
связи |
определенное значение другого (площадь кру- |
|
|||||
|
га зависит от радиуса круга и т.д.). Функцио- |
|
|||||
|
нальная связь характерна для физико- |
|
|||||
|
математических и химических процессов. |
|
|||||
|
Корреляционная связь — такая связь, при |
|
|||||
|
которой каждому определенному значению од- |
|
|||||
|
ного признака соответствует несколько значе- |
|
|||||
|
ний другого взаимосвязанного с ним признака |
|
|||||
|
(связь между ростом и массой тела человека; |
|
|||||
|
связь между температурой тела и частотой |
|
|||||
|
пульса и др.). Корреляционная связь характер- |
|
|||||
|
на для социально-гигиеническихпроцессов, |
|
|||||
|
клинической медицины и биологии. |
|
|||||
3.Практическое |
значение |
|
|
||||
установления |
корреляционной |
|
Выявление причинно следственной связи между факторными и результативными |
||||
связи |
|
|
признаками (при оценке физического раз- |
||||
|
|
|
вития, для определения связи между усло- |
||||
|
|
|
виями труда, быта и состоянием здоровья, |
||||
|
|
|
при определении зависимости частоты слу- |
||||
|
|
|
чаев болезни от возраста, стажа, наличия |
||||
|
|
|
производственных вредностей и др.). |
||||
|
|
• |
Зависимость параллельных изменений не- |
||||
|
|
|
скольких признаков от какой-тотретьей |
||||
|
|
|
величины. Например, под воздействием вы- |
||||
|
|
|
сокой температуры в цехе происходят изме- |
||||
|
|
|
нения кровяного давления, вязкости крови, |
||||
4. Величина, |
|
|
частоты пульса и др. |
|
|||
направление |
|
Коэффициент корреляции, который одним чис- |
|
||||
и силу связи между |
|
лом дает представление о направлении и силе |
|
||||
признаками |
|
связи между признаками (явлениями); преде- |
|
||||
|
|
лы его колебаний от 0 до ±1. |
|
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||
5. Способы |
а) таблица; |
|
|
||||
представления |
б) график (диаграмма рассеяния); |
|
|
||||
корреляционной |
в) коэффициент корреляции. |
|
|
||||
связи |
|
|
|
|
|||
6. Направление |
а) прямая; |
|
|
||||
корреляционной |
б) обратная. |
|
|
||||
связи |
|
|
|
|
|||
7Сила
корреляционной
связи а) сильная: ±0,7 до ±1; б) средняя: ±0,3 до ±0,699; в) слабая: 0 до ±0,299.
8.Методы
определения
коэффициента
корреляции а) метод квадратов (метод Пирсона); б) ранговый метод (метод Спирмена).
и формулы
9.Методические требования к использованию коэффициента корреляции :
• Измерение связи возможно только в качественно однородных совокупностях (например, измерение связи между ростом и весом в совокупностях, однородных по полу и возрасту).
•Расчет может производиться с использованием как абсолютных, так и производных величин.
•Для вычисления коэффициента корреляции используются несгруппированные данные (это требование применяется только при вычислении коэффициента корреляции по методу квадратов).
10.Рекомендации по применению метода ранговой корреляции(метод Спирмена) а) когда нет необходимости в точном установлении силы связи, а достаточно ориентировочных данных;
б) когда признаки не только количественные, но и атрибутивные;
в) когда ряды распределения признаков имеют открытые варианты (например, стаж работы до 1 года).
11. Рекомендации к применению метода квадратов(метод Пирсона):
а) когда требуется точное установление силы связи между признаками;
б) когда признаки имеют только количественное выражение.
12.Методика и порядок вычисления коэффициента корреляции
1) Метод квадратов
а) построить вариационные ряды для каждого из сопоставляемых признаков;
б) определить для каждого вариационного ряда средние величины (М1 и М2);
в) найти отклонения (dx и dy) каждой варианты от средней соответствующего вариационного ряда;
г) полученные отклонения перемножить (dx × dy) и просуммировать (∑dx · dy)
д) каждое отклонение возвести в квадрат и просуммировать по каждому ряду (∑dx2 и ∑ dy2); е) подставить полученные значения в формулу
раcчета коэффициента корреляции:
rxy = √∑(dx × dy)/ (∑dx2 × ∑dy2));
при наличии вычислительной техники расчет производится по формуле:
13.Схема оценки корреляционной связи по коэффициенту корреляции
rxy = n∑xy – ∑x × ∑y/√ ([n∑x2 –/∑x2/][n∑y2 –/∑y2/]))
2) Ранговый метод
а) составить два ряда из парных сопоставляемых признаков, обозначив первый и второй ряд, соответственно, х иу. При этом представить первый ряд признака в убывающем или возрастающем порядке, а числовые значения второго ряда расположить напротив того значения первого ряда, которым они соответствуют;
б) величину признака в каждом из сравниваемых рядов заменить порядковым номером (рангом). Рангами, или номерами, обозначают места показателей (значения) первого и второго рядов. При этом числовым значениям второго признака ранги должны присваиваться в том же порядке, какой был принят при раздаче их величинам первого признака. При одинаковых величинах признака в ряду ранги следует определять как среднее число из суммы порядковых номеров этих величин;
в) определить разность рангов между х иу (d) d = х — у;
г) возвести полученную разность рангов в квадрат (d2);
д) получить сумму квадратов разности (∑d2) и подставить полученные значения в формулу:
ρху = 1–(6∑ d2 / n (n2 – 1))
Сила связи |
Направление связи |
|
Прямая (+) |
Обратная(-) |
|
Сильная |
От +1 до +0,7 |
От -1 до -0,7 |
Средняя |
От +0,699 до +0,3 |
От -0,699 до -0,3 |
Слабая |
От +0,299 до 0 |
От -0,299 до 0 |
Таблица 6. Сила корреляционной связи
14.Вычисление ошибки коэффициента корреляции
15.Оценка достоверности коэффициента корреляции, полученного методом ранговой корреляции и методом квадратов. Связь, при которой коэффициент корреляции равен +1,0 или –1,0,называется полной (функциональной).
а) ошибка коэффициента корреляции, вычисленного методом квадратов (Пирсона):
mrxy=√(1 – r2xy/ n – 2))
б) ошибка коэффициента корреляции, вычисленного ранговым методом (Спирмена):
mрxy = √(1 – p2xy/n – 2))
15. Коэффициент детерминации обладает важным преимуществом по сравнению с коэффициентом корреляции. Корреляция не является линейной функцией связи между двумя переменными.
Поэтому, среднее арифметическое коэффициентов корреляции для нескольких выборок не
совпадает с корреляцией, вычисленной сразу для всех испытуемых из этих выборок (т.е.
коэффициент корреляции не аддитивен). Напротив, коэффициент детерминации отражает связь
линейно и поэтому является аддитивным: допускается его усреднение для нескольких выборок.
Дополнительную информацию о силе связи дает значение коэффициента корреляции в квадрате
- коэффициент детерминации: это часть дисперсии одной переменной, которая может быть
объяснена влиянием другой переменной. В отличие от коэффициента корреляции коэффициент
детерминации линейно возрастает с увеличением силы связи.
В нелинейной регрессии используется индекс корреляции (0<pxy<1);
Pxy=√ 1- ∑ (y1-yxi)2/∑ (y1-yxi)2
Для оценки качества используют коэффициент детерминации.Долю дисперсии, которая обусловлена регрессией , в общей дисперсии показателя у характерезует коэффициент детерминации R2.
R2=∑ (yxi-y)2/∑ (y1-y)2
