ebook Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników Adam Łomnicki

Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania: 2014

Książka wyjaśnia podstawowe prawa statystyki na przykładach przyrodniczych, w sposób zrozumiały dla biologa, szczególnie ekologa, a także rolnika czy lekarza. Może także ułatwić adeptom leśnictwa, psychologii i socjologii zrozumienie zasad statystyki. Autor założył, że czytelnik słabo zna matematykę i nie lubi jej, ale równocześnie chce wiedzieć, o co w statystyce chodzi, aby jej metod nie stosować błędnie. Jest to ważne szczególnie obecnie, gdy dostępność i prostota stosowania różnych programów komputerowych może łatwo prowadzić do wyboru metod statystycznych nie odpowiadających posiadanemu zbiorowi danych empirycznych i nie pasujących do rozważanego problemu.

Publikacja ta, pomyślana jako podręcznik akademicki dla studentów biologii, może także służyć do samodzielnego studiowania. Z tego względu uzupełniono ją ćwiczeniami, do których wykonania wystarczy prosty kalkulator, a których poprawne rozwiązanie upewnia czytelnika, że zrozumiał dany rozdział. W tym także celu w książce podano rozwiązania ćwiczeń i uzupełniono ją podstawowymi tablicami statystycznymi.

W podręczniku podstawy teorii wyłożono w sposób możliwie najprostszy i opisano najczęściej stosowane metody statystyczne, z podaniem ich możliwości i ograniczeń, tak aby czytelnik zdobył umiejętność dobrania odpowiedniego testu statystycznego do danych, którymi dysponuje, i problemu, który chce rozwiązać. Omówiono też pokrótce podstawy doświadczalnictwa rolniczego. Książka powinna zachęcić czytelnika do studiowania bardziej zaawansowanych podręczników statystyki i studiowanie to ułatwić.

Spis treści ebooka Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników

1. Wstęp 9
1.1. Do czego jest potrzebna statystyka? 9
1.2. Próba i populacja generalna, statystyka elementarna i statystyka matematyczna 14
1.3. Po co jeszcze jeden podręcznik statystyki? 16

2. Statystyka elementarna: pomiary w biologii 20
2.1. Skala nominalna, porządkowa i interwałowa 20
2.2. Procenty, proporcje, stosunki 22
2.3. Dokładność pomiarów i zaokrąglanie liczb 23
2.4. Graficzne przedstawienie danych i rozkłady frekwencji 26
2.5. Kodowanie i transformacja danych 30
Ćwiczenia 31

3. Statystyka elementarna: miary tendencji centralnej i rozproszenia 33
3.1. Średnia arytmetyczna, ważona, geometryczna i harmoniczna 33
3.2. Mediana i wartość modalna 38
3.3. Wariancja i odchylenie standardowe 40
3.4. Estymatory obciążone i nieobciążone 43
3.5. Współczynnik zmienności 46
Ćwiczenia 47

4. Wprowadzenie do statystyki matematycznej: rachunek prawdopodobieństwa i testowanie hipotez 49
4.1. Rachunek prawdopodobieństwa, dodawanie prawdopodobieństw zdarzeń wykluczających się 49
4.2. Mnożenie prawdopodobieństw zdarzeń niezależnych 51
4.3. Rozkład dwumianowy 57
4.4. Testowanie hipotez 60
4.5. Test znaków 68
Ćwiczenia 70

5. Rozkład normalny i test dla proporcji 72
5.1. Średnia i wariancja dla proporcji 72
5.2. Rozkład normalny 76
5.3. Standaryzacja pomiarów 79
5.4. Praktyczne posługiwanie się rozkładem normalnym 80
5.5. Test dla proporcji 84
5.6. Analiza mocy testu statystycznego 88
Ćwiczenia 89

6. Rozkład średnich z prób i przedziały ufności 92
6.1. Rozkład średnich z prób i błąd standardowy 92
6.2. Przedziały ufności dla średniej z dużej próby 96
6.3. Rozkład t 97
6.4. Przedziały ufności dla średniej 99
Ćwiczenia 102

7. Różnice między średnimi 104
7.1. Planowanie doświadczeń: zabieg i jego kontrola 104
7.2. Test różnicy między średnimi dla par wiązanych 108
7.3. Test różnic między średnimi 110
7.4. Różnice w mocy testów statystycznych 116
Ćwiczenia 117

8. Zastosowanie liczb losowych i wybór próby na powierzchni 118
8.1. Liczby losowe 118
8.2. Losowanie prób na powierzchni 120
8.3. Próby systematyczne 124
Ćwiczenia 126

9. Testy nieparametryczne dla różnic między dwoma próbami 128
9.1. Wstęp 128
9.2. Test Wilcoxona dla par wiązanych 129
9.3. Test serii Walda–Wolfowitza 132
9.4. Test U (Manna–Whitneya) 134
9.5. Test Kołmogorowa–Smirnowa 137
Ćwiczenia 139

10. Analiza wariancji: wprowadzenie 141
10.1. Wariancja wewnątrz grup i między grupami 142
10.2. Rozkład F 146
10.3. Sumy kwadratów odchyleń 149
10.4. Dwa modele 151
10.5. Założenia analizy wariancji 153
Ćwiczenia 155

11. Analiza wariancji: klasyfikacja prosta i dwukierunkowa 156
11.1. Klasyfikacja prosta 156
11.2. Porównania zaplanowane: kontrasty 161
11.3. Test a posteriori 163
11.4. Nieparametryczna alternatywa klasyfikacji prostej 166
11.5. Klasyfikacja dwukierunkowa 169
11.6. Interakcja i zagadnienia z nią związane 177
11.7. Ortogonalność i jej brak: niejednakowe liczebności w grupach i brak niektórych grup 179
11.8. Określenie składnika błędu w analizie wariancji przy klasyfikacji dwukierunkowej z powtórzeniami 180
11.9. Klasyfikacja dwukierunkowa bez powtórzeń 183
11.10. Hierarchiczna analiza wariancji 185
Ćwiczenia 189

12. Doświadczalnictwo rolnicze 192
12.1. Proste doświadczenie systematyczne 192
12.2. Proste doświadczenie losowe 194
12.3. Bloki losowe 195
12.4. Inne plany eksperymentów 197
Ćwiczenia 197

13. Analiza frekwencji 198
13.1. Test zgodności 199
13.2. Założenia i ograniczenia testu chi kwadrat 201
13.3. Porównanie szeregu rozdzielczego z rozkładem normalnym 202
13.4. Zastosowanie testu chi kwadrat do badania związku między dwoma skalami nominalnymi 205
Ćwiczenia 210

14. Korelacja i regresja 212
14.1. Szereg dwucechowy 212
14.2. Dwa modele szeregu dwucechowego 214
14.3. Dopasowanie linii prostej do danych empirycznych: regresja i oś główna zredukowana 217
14.4. Obliczenia współczynników regresji, osi głównej zredukowanej i korelacji 220
14.5. Statystyczna istotność regresji i korelacji 223
14.6. Opracowanie statystyczne szeregu dwucechowego w dwóch różnych modelach 227
14.7. Nieliniowość związku i transformacje szeregu dwucechowego 229
14.8. Nieparametryczna alternatywa współczynnika korelacji 233
14.9. Inne techniki statystyczne związane z analizą szeregów wielocechowych 235
Ćwiczenia 239

15. Analiza kowariancji 240
15.1. Wstępne uwagi i obliczenia 243
15.2. Analiza zmienności między grupami 247
15.3. Test jednorodności nachyleń prostych regresji między grupami 249

16. Wielokrotne porównania i ich testy 252

Piśmiennictwo zalecane i wspomniane w tekście 256

Rozwiązanie ćwiczeń 257

Tablice statystyczne 265

Skorowidz 279