- •Часть 1
- •Биолого-почвенного факультета
- •Учебно-методическое пособие к курсу "Компьютерные методы в зоологии". Часть 1: Казань, 2002. 19 с.
- •Введение
- •Вариационный ряд и его основные характеристики
- •Законы распределения
- •Основные критерии и параметры вариационных рядов нормального распределения
- •Основные непараметрические критерии и статистические методы
- •Статистические гипотезы и критерии их проверки
- •Приципы и методы количественного анализа в фаунистических и зоологических исследованиях
- •Показатели разнообразия и обилия животных
- •Сравнение выборок с использованием индексов общности (сходства)
- •Краткая характеристика программных пакетов
- •Программа Microsoft Excel
- •Программа statistica
- •Электронные таблицы Spreadsheet могут содержать данные в различных форматах, например, даты, времени, текстовый формат и др.
- •Содержание
Электронные таблицы Spreadsheet могут содержать данные в различных форматах, например, даты, времени, текстовый формат и др.
Ввести данные в электронную таблицу можно следующими способами:
непосредственно с клавиатуры;
путем вычисления новых данных на основе уже введенных данных при помощи формул в электронной таблице;
применяя операцию копирования данных через Буфер обмена - Clipboard Windows;
используя процедуру Импорт данных.
Статистические процедуры в системе STATISTICA сгруппированы в 24 модулях, в каждом из которых можно выполнить определенный способ обработки. Отметим наиболее часто используемые в биологических исследованиях модули:
Data Management (Управление данными) включает в себя процедуры создания, ввода, проверки, исправлений данных, изменения форматов рядов и столбцов, слияния двух файлов и др.
Basic Statistics and Tables (Основные статистики и таблицы) содержит 8 разделов, из которых в биологии наиболее часто применяют три.
1. Descriptive statistics (Описательные статистики). Предназначен для предварительной обработки данных и включает практически все методы описательной статистики, включая тестирование нормальности распределения (критерий Колмогорова-Смирнова, Лилиефорса, Шапиро- Уилкса), вычисления средней арифметической, медианы, моды, квартили, средних и стандартных отклонений, доверительных интервалов для среднего, коэффициенты асимметрии, эксцесса, гармонической и геометрической средней и др. Возможно составление категоризованной гистограммы на графике, а также график значений, матричных и многих других графиков.
2. Correlation matrix (Корреляция). Позволяет исследовать зависимости между переменными с помощью корреляции Пирсона, ранговой корреляции Спирмена, Тау (b, c) Кендалла, Гаммаи др.
3. t-test for independent samples (t-критерии для независимых выборок).
4. t-test for dependent samples (t-критерии для зависимых выборок).
Breakdown & one-way ANOWA (ANOWA анализ).
5. Nonparametrics/Distribution (Непараметрические статистики). Он содержит 12 различных статистических процедур и тестов, в частности, описательную статистику, ранговую корреляцию Спирмена, критерий Колмогорова-Смирнова, ранговые критерии Манна-Уитни, Вальда-Вольфовица, Уилкоксона и др.
ANOVA/MANOVA (Дисперсионный анализ) представляет собой набор процедур общего одномерного и многомерного дисперсионного и ковариационного анализа и позволяет оценить степень воздействия одного фактора на другой, проверки основных предположений дисперсионного анализа и др.
Multiply Regression (Множественная регрессия) позволяет выявить зависимости между многомерными переменными, подобрать простую линейную модель и оценить ее адекватность, а также вычислить уравнения множественной линейной и фиксированной нелинейной регрессии, включая пошаговые, иерархические и др.
Visual Stepwise Regression Analysis (Визуальный пошаговый регрессионный анализ) объединяет в себе методы множественной Forward/Backward пошаговой регрессии, ANOVA, MANOVA, анализ ковариаций и др.
Nonlinear Estimation (Нелинейное оценивание) предназначена для оценки практически любых определенных пользователем нелинейных моделей, включая логистическую, пробит регрессию и др. Для этого можно использовать на выбор метод наименьших квадратов, метод максимального правдоподобия, а также четыре вычислительных метода: симплекс, квазиньютоновский, Хука-Дживса и Розенброка.
Claster analysis (Кластерный анализ) позволяет выполнить сложную иерархическую классификацию данных или выделить в них кластеры на основе методов к-средних, иерархической классификации и др. и метрик расстояния связей: евклидова, манхэттенская, чебышевская и др.
Factor Analysis (Факторный анализ) позволяет выделить из большого числа переменных главные факторы, влияющие на характеристики сложного объекта и объясняющие связи между ними. Процедуры основаны на использовании методов главных компонент, минимальных остатков, максимального правдоподобия и др. Результаты можно вывести в виде таблицы или 2- или 3-мерных диаграмм рассеяния с помеченными переменными.
Canonical Analysis (Каноническая корреляция) позволяет исследовать связи между двумя переменными с помощью канонических корреляционных статистик (собственные вектора и значения, коэффициенты избыточности, канонические веса, нагрузки корня и т.д.).
Discriminant Analysis (Дискриминантный анализ) позволяет по результатам измерений отнести объект к одному из нескольких классов. Для этого выполняется пошаговый анализ, как вперед, так и назад, а также внутри блока переменных в модели.
Занятие 6.
Коллоквиум
Рекомендуемые вопросы для подготовки к коллоквиуму.
Вариационные ряды и их основные параметры.
Основные критерии и параметры нормального распределения.
Непараметрические критерии и методы.
Показатели разнообразия фауны, обилия видов и их групп.
Показатели общности и сходства видового состава.
Взаимосвязи между размерными и весовыми показателями организма.
Характеристика и возможности программы Excel.
Основные модули пакета программ STATISTICA.
Р е к о м е н д у е м а я л и т е р а т у р а
Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества. В 2-х томах. 1989.
Кудрин А.Н., Пономарева Г.Т. Применение математики в экспериментальной и клинической медицине. М.: Медицина, 1967. 356 с.
Колесников А. Excel 97 (русифицированная версия). Киев.: Издат. группа BHV, 1998. 480 с.
Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высш. шк., 1990. 352 с.
Макрушин А.В. Биологический анализ качества вод. Л.: Наука, 1974. 60 с.
Одум Ю. Экология. В 2-х томах. М.: Мир, 1986.
Осейко Н.Н. Excell 5.0. …для пользователей. Киев: Торгов. издат. Бюро BHW, 1994. 416 с.
Песенко Ю.А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М.: Наука, 1982. 288 с.
Яковлев В.А., Фролова Л.Л., Королева Т.Э. Компьютерная биология. Часть II. СУБД Microsoft ACСESS for WINDOWS на примере генетических и гидробиологических данных. Казань: КГУ, 2001. 42 с.
