Biostatistika - základní kurz Bi5040

Předmět biostatistika je sice v rozvrhu zapsán na tři hodiny, většinou ale teorie vychází na dvě hodiny a zbylý prostor je ponechán pro dotazy a diskuzi. Pokud má někdo data, která by chtěl zpracovat, není problém, může je přinést na přednášku a po ní je s panem profesorem zpracovat. Pan profesor je vstřícný člověk a jde poznat jeho zapálení pro statistiku. Vše vysvětluje tak, že to od něj musí pochopit opravdu všichni, což je super. Katalog předmětu najdete zde.

Poslední přednáška předmětu proběhla 5.12., tedy na Mikuláše. Předtermín z biostatistiky byl vypsán na 19.12. v 17:00, takže více méně v čase normálně vyučované hodiny.
Z úvodní hodiny jsme věděli, že můžeme mít materiály u sebe. Jaké ale bylo překvapení, když jsem vešla do učebny, kde sedělo asi 250 studentů a 90 % z nich mělo před sebou notebooky. Ještěže jsem u sebe měla aspoň nabitý tablet. Test samotný obsahoval 5 příkladu a doba na vypracování byla stanovena na 2 hodiny. Příklady pokrývaly veškeré učivo kromě vícecestné ANOVy. Opravdu velkou výhodou bylo, že člověk mohl vyhledávat na internetu nebo ve svých elektronických materiálech. Jedinou podmínkou bylo, že jsme nesměli použít žádný statistický software, ať se jednalo o Statisticu nebo Excel. Ke dnešnímu dni (4.1.) stále nemáme známky, tak uvidíme, kdy budou.

Osnova

1. Úvod do statistiky, testování hypotéz. Stochastická rozložení, distribuční funkce, frekvenční tabulky, kvantily. Tabulky modelových rozložení. Výběry z biologických populací, zpracování dat. Úvod do plánování výběrů. 

2. Spojitá, ordinální a nominální data v biologii. Odhady výběrových parametrů. Procenta a indexy jako odvozená biologická data. 

3. Rozložení spojitých proměnných - testování hypotéz, grafické metody. Rozložení binárních proměnných - testování hypotéz, grafické metody. 

4. Jednovýběrové testy. Testování hypotéz o parametrech výběrových populací: výběrový průměr, medián, směrodatná odchylka, rozptyl. Výběrové a experimentální plány pro testování parametrů výběrových populací. 

5. Aplikace binomického a Poissonova rozložení v biologii, modelování pomocí binomického rozložení. Jednovýběrové testy o binomickém parametru p a Poissonově konstantě. 

6. Srovnávání parametrů dvou výběrových populací. Experimentální plány - zcela znáhodněný a párový. Parametrické a neparametrické metody. Formální prezentace srovnání dvou výběrových populací v literatuře. Grafické metody. 

7. Analýza binárních a ordinálních dat. Test dobré shody: genetika, molekulární biologie, ekologie. Analýza R x C kontingenčních tabulek, diskriminace kategoriálních dat. Binomický test a test homogenity binomických četností. 

8. Korelační analýza. Parametrická a pořadová korelace. Míry podobnosti v ekologii (kovariance, korelační koeficienty, koeficienty podobnosti). Korelační a kovarianční matice. Parciální korelace. 

9. Analýza rozptylu (ANOVA): modely jednoduchého třídění pro experimentální a ekologická data. Neparametrické metody analýzy rozptylu. 

10. ANOVA dvojného třídění, testování interakcí jednoho nebo více pokusných zásahů, formální prezentace výsledků analýzy rozptylu. Stručný přehled experimentálních plánů: jednoduché a dvojné třídění, faktoriální plány a plány zcela znáhodněných bloků. Laboratorní a terénní pokusy. Hierarchická analýza rozptylu v genetice a ekologii. 

11. Úvod do regresní analýzy. Regresní analýza přímky. Analýza rozptylu v regresní analýze přímky. Lineární regrese. polynomy vyššího řádu. Analýza rozptylu u těchto regresních analýz. Polynomiální regrese v návaznosti na ANOVA testy. Analýza reziduí regresních modelů. Úvod do vícerozměrné lineární regrese.

Literatura

Petrie, A., Watson, P. (2006) Statistics for Veterinary and Animal Science, Wiley-Blackwell; 2nd ed

Zar, J.H. (1998) Biostatistical analysis. Prentice Hall, London. 4th ed.

Sokal, R.R., Rohlf, F.J. (1994) Biometry, W. H. Freeman, 3th ed.