1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | Цель преподавания дисциплины: объяснить студентам основные положения вариационного статистического анализа для последующего практического использования при обработке данных и написании курсовых и дипломных работ. Задачи дисциплины: в ходе изучения материала студент должен - рассмотреть общие закономерности группировки первичных данных, планирования полевых опытов и постановки экспериментов; - изучить основные характеристики варьирующих объектов, привести классификацию средних величин и показателей вариации, а также основные формулы для их расчета, дать формулировку основных статистических гипотез и провести их проверку с использованием параметрических и непараметрических критериев достоверности оценок; - определить основные положения и задачи корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализа для решения практических вопросов статистической обработки зоологических исследований. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.1.4 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ПК-2 | способностью применять на практике приемы составления научно-технических отчетов, обзоров, аналитических карт и пояснительных записок, излагать и критически анализировать получаемую информацию и представлять результаты полевых и лабораторных биологических исследований |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | - общие закономерности группировки данных; - все виды статистических рядов и таблиц по группировке первичных данных; - все методы группировки первичных данных и использовать их в практической деятельности. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | - решать задачи по биологической статистике с консультацией преподавателя; - самостоятельно анализировать статистические закономерности при решении конкретных задач; - самостоятельно анализировать статистические закономерности при решении конкретных задач и использовать их в практической деятельности. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | - навыками использования корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализа; - полным аппаратом математической статистики при решении конкретных задач; - полным аппаратом математической статистики в применении практических вопросов зоологических исследований. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Введение в статистический анализ.Группировка первичных данных. | ||||||
| 1.1. | Предмет и основные понятия вариационной статистики. Определение статистической совокупности и статистического комплекса. Признаки и их свойства. Отличительные свойства биологических признаков. Классификация признаков: атрибутивные, количественные, меристические, пластические, дискретные, непрерывные. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1 |
| 1.2. | Вариационная статистика | Лабораторные | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1 |
| 1.3. | Причины варьирования результатов наблюдений. Переменные случайные величины: условия образования, типы и формы обозначений. Формы учета результатов наблюдений. Точность измерений. Действия над приближенными числами. Способы группировки первичных данных. Виды группировок: статистические таблицы и статистические ряды. Определение понятия вариационный ряд, условия его образования и свойства. | Сам. работа | 6 | 10 | ПК-2 | Л1.2, Л1.1 |
| Раздел 2. Основные характеристики варьирующих объектов | ||||||
| 2.1. | Степенные средние: средняя арифметическая, средняя гармоническая, средняя квадратическая, средняя кубическая, средняя геометрическая. Свойства средней арифметической. Показатели вариации: лимиты, среднее линейное отклонение, дисперсия, среднее квадратичное отклонение, коэффициент вариации, нормированное отклонение. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.2, Л1.1 |
| 2.2. | Средние величины | Лабораторные | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1 |
| 2.3. | Свойства дисперсии. Способы вычисления степенных средних и показателей вариации. Структурные средние: медиана, мода и способы их вычисления. Статистические характеристики при альтернативной группировке | Сам. работа | 6 | 12 | ПК-2 | Л1.2, Л1.1 |
| Раздел 3. Законы распределения | ||||||
| 3.1. | Характерные черты варьирования. Случайные события: совместные и несовместные. Вероятность события, ее свойства. Закон больших чисел. Нормальное распределение и его свойства. Показатели асимметрии и эксцесса. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.2, Л1.1 |
| 3.2. | Законы распределения | Лабораторные | 6 | 4 | ПК-2 | |
| 3.3. | Применение показателей асимметрии и эксцесса для проверки гипотезы нормального распределения. Причины отклонения статистических характеристик биологических объектов от закона нормального распределения. | Сам. работа | 6 | 10 | ПК-2 | Л1.2, Л1.1 |
| Раздел 4. Выборочный метод | ||||||
| 4.1. | Основные требования к точечным оценкам: эффективность, состоятельность, несмещенность. Интервальные оценки: доверительный интервал для средней, дисперсии, коэффициента вариации, доли и основные способы их вычисления. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.2, Л1.1 |
| 4.2. | Способы вычисления точечных оценок | Лабораторные | 6 | 4 | ПК-2 | Л1.1 |
| 4.3. | Понятие о генеральной совокупность и выборке. Точечные оценки: статистическая ошибка и показатель точности оценок. | Сам. работа | 6 | 10 | ПК-2 | Л1.2, Л1.1 |
| Раздел 5. Критерии достоверности оценок | ||||||
| 5.1. | Виды параметрических критериев для средних (критерий Стьюдента) и дисперсий (критерий Фишера), основные способы вычислений. Непараметрические критерии: критерий Ван-дер-Вардена, критерий Манна-Уитни, критерий знаков, критерий Уилкоксона; основные способы вычислений. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.2, Л1.1 |
| 5.2. | Критерии достоверности оценок | Лабораторные | 6 | 4 | ПК-2 | Л1.2, Л1.1 |
| 5.3. | Статистические гипотезы и их проверка. Понятие о нулевой и альтернативной гипотезе. Параметрические критерии: условия применения, преимущества и недостки. | Сам. работа | 6 | 10 | ПК-2 | Л1.2, Л1.1 |
| Раздел 6. Дисперсионный анализ | ||||||
| 6.1. | Способы разложения выборочных дисперсий комплекса на составляющие. Анализ однофакторных, двухфакторных, многофакторных и иерархических комплексов. Оценка силы влияния регулируемых и нерегулируемых факторов на результирующий признак различными методами. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.2, Л1.1 |
| 6.2. | Дисперсионный анализ | Лабораторные | 6 | 3 | ПК-2 | Л1.1 |
| 6.3. | Сущность и требования к методу. Условия образования и виды дисперсионных комплексов. | Сам. работа | 6 | 14 | ПК-2 | Л1.1 |
| Раздел 7. Корреляционный анализ | ||||||
| 7.1. | Определение понятия корреляция. Задачи корреляционного анализа. Параметрические показатели связи: коэффициент корреляции и корреляционное отношение. Условия применения, преимущества и недостатки параметрических показателей корреляции. Непараметрические показатели связи: коэффициент корреляции рангов; коэффициент ассоциации и коэффициент корреляции знаков; преимущества непараметрических показателей связи над параметрическими. Множественная и частная корреляция. | Лекции | 6 | 4 | ПК-2 | Л1.2 |
| 7.2. | Корреляционный анализ | Лабораторные | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1 |
| Раздел 8. Регрессионный анализ | ||||||
| 8.1. | Определение понятия регрессия. Задачи регрессионного анализа. Способы построения эмпирической линии регрессии. Линейная регрессия. Способы составления уравнения линейной регрессии по эмпирическим данным: метод средних уравнений и метод наименьших квадратов. Нелинейная регрессия. Основные виды уравнений нелинейной регрессии и способы их линеаризации. Оценка достоверности показателей регрессии. Выбор уравнений регрессии. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.2 |
| 8.2. | Регрессионный анализ | Лабораторные | 6 | 1 | ПК-2 | Л1.1 |
| Раздел 9. Решение задач | ||||||
| 9.1. | Решение задач | Лабораторные | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1 |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Cм. Приложения ФОС |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Cм. Приложения ФОС |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| 1. Предмет и основные понятия вариационной статистики 2. Способы группировки первичных данных 3. Степенные средние и способы их расчета. 4. Свойства средней арифметической 5. Структурные средние и способы их расчета 6. Показатели вариации и способы их расчета 7. Свойства дисперсии. 8. Нормальное распределение и его свойства 9. Показатели асимметрии и эксцесса: терминология и основные способы вычисления. 10. Точеные и интервальные оценки генеральных параметров. Способы вычисления. 11. Параметрические и непараметрические критерии достоверности оценок 12. Критерий Стьюдента и критерий Фишера. Способы их расчета. 13. Критерии Вар-ден-Вардена, Манна-Уитни, Уилкоксона, знаков и способы расчета. 14.Условия образования и виды дисперсионных комплексов. 15. Составление и анализ однофакторных и двухфакторных дисперсионных комплексов. 16. Оценка силы влияния фактора на признак по Плохинскому и Снедекору. 17.Задачи корреляционного анализа. Множественная и частная корреляция. 18. Коэффициент линейной корреляции Бравэ-Пирсона и способы его вычисления. 19. Тетрахорический и полихорический коэффициенты корреляции для качественных признаков. 20. Задачи регрессионного анализа. Понятие о интерполяции и экстраполяции. 21. Уравнение линейной регрессии и способы его решения по методу скользящих сред-них и методом наименьших квадратов Гаусса |
| Приложения |
|
Приложение 1.
ФОС Биометрия7cef203e-f528-4988-ad6b-54569ed4b611.doc
|
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | М. В. Боченина и др.; под ред. И. И. Елисеева | Статистика. Базовый курс: | М. : Юрайт-, 2019 | www.biblio-online.ru |
| Л1.2 | Лакин Г.Ф. | Биометрия: | М. : Высш. шк., 1990. | |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Биометрика | www.biometrica.tomsk.ru | ||
| Э2 | Московский Государственный Университет имени М.В.Ломоносова/ Биологический факультет/ Кафедра биофизики | www.biophys.msu.ru | ||
| Э3 | Биоинформатика, программирование и анализ данных | bioinformatics.ru | ||
| Э4 | Курс в Moodle "Биометрия" | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Windows Microsoft Office 7-Zip AcrobatReader Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/). Профессиональные базы данных: Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) Э1 Биометрика [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.biometrica.tomsk.ru. – Загл. с экрана. Э2 Московский Государственный Университет имени М.В.Ломоносова/ Биологический факультет/ Кафедра биофизики [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.biophys.msu.ru. – Загл. с экрана. Э3 Биоинформатика, программирование и анализ данных [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://bioinformatics.ru. – Загл. с экрана. | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 326Л | лаборатория биогеографии и экологии сообществ - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 20 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; стационарный экран: марка Digis Optima-C - 1 единица; проектор Epson EB-X04 - 1 шт.; микроскоп Альтами ПС0745 - 3 шт.; микроскоп Биомед 6 - 1 шт.; микроскоп Микмед - 2 шт.; рабочее место преподавателя, моноблок Powercool P21 Intel - 1 шт.; принтер LaserJet 1320 - 1 шт.; микроскоп Биолам Р-11 - 8 шт. |
| 326Л | лаборатория биогеографии и экологии сообществ - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 20 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; стационарный экран: марка Digis Optima-C - 1 единица; проектор Epson EB-X04 - 1 шт.; микроскоп Альтами ПС0745 - 3 шт.; микроскоп Биомед 6 - 1 шт.; микроскоп Микмед - 2 шт.; рабочее место преподавателя, моноблок Powercool P21 Intel - 1 шт.; принтер LaserJet 1320 - 1 шт.; микроскоп Биолам Р-11 - 8 шт. |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| В экзаменационный билет включено два теоретических вопроса и практическое задание, соответствующие содержанию формируемых компетенций. Экзамен проводится в устной форме. На ответ и решение задачи студенту отводится 45 минут. За ответ на теоретические вопросы студент может получить максимально __80__баллов, за решение задачи __20__ баллов. |