БИОСТАТИСТИКА: ИСТОРИЯ, НАПРАВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

В биостатистика это наука , которая является частью статистики, и применительно к другим дисциплинам в области биологии и медицины, главным образом.

Биология - обширная область, которая отвечает за изучение огромного разнообразия форм жизни, существующих на Земле - вирусов, животных, растений и т. Д. - с разных точек зрения.

Источник: pixabay.com

Биостатистика - очень полезный инструмент, который может применяться для изучения этих организмов, включая план эксперимента, сбор данных для проведения исследования и обобщение полученных результатов.

Таким образом, данные могут быть проанализированы систематическим образом, что приведет к получению релевантных и объективных выводов. Таким же образом у него есть инструменты, которые позволяют графическое представление результатов.

Биостатистика имеет широкий ряд узкоспециальных дисциплин в области молекулярной биологии, генетики, сельскохозяйственных исследований, исследований на животных - как в полевых условиях, так и в лаборатории, клинических методов лечения людей и других.

история

В середине семнадцатого века современная статистическая теория возникла с появлением теории вероятностей и теории игр и случайностей, разработанных мыслителями из Франции, Германии и Англии. Теория вероятностей - важнейшее понятие, и она считается «основой» современной статистики.

Ниже перечислены некоторые из наиболее заметных участников в области биостатистики и статистики в целом:

Джеймс Бернулли

Бернулли был важным швейцарским ученым и математиком своего времени. Бернулли приписывают первый трактат по теории вероятностей и биномиальному распределению. Его шедевр был опубликован его племянником в 1713 году и называется Ars Conjectandi.

Иоганн Карл Фридрих Гаусс

Гаусс - один из самых выдающихся ученых-статистиков. С раннего возраста он проявил себя вундеркиндом, заявив о себе в научной сфере, так как он был еще молодым учеником средней школы.

Одним из его самых важных вкладов в науку была работа Disquisitiones arithmeticae, опубликованная, когда Гауссу был 21 год.

В этой книге немецкий ученый излагает теорию чисел, которая также обобщает результаты ряда математиков, таких как Ферма, Эйлер, Лагранж и Лежандр.

Пьер Шарль-Александр Луи

Первое медицинское исследование с использованием статистических методов приписывается врачу Пьеру Шарлю-Александру Луи, уроженцу Франции. Он применил численный метод к исследованиям, связанным с туберкулезом, что оказало значительное влияние на студентов-медиков того времени.

Исследование побудило других врачей использовать статистические методы в своих исследованиях, что значительно обогатило дисциплины, особенно связанные с эпидемиологией.

Фрэнсис Гальтон

Фрэнсис Гальтон был персонажем, внесшим множественный вклад в науку, и считается основателем статистической биометрии. Гальтон был двоюродным братом британского натуралиста Чарльза Дарвина, и его исследования основывались на смеси теорий его двоюродного брата с обществом, в так называемом социальном дарвинизме.

Теории Дарвина оказали большое влияние на Гальтона, который почувствовал необходимость разработать статистическую модель, которая гарантировала бы стабильность населения.

Благодаря этому, Гальтон разработал модели корреляции и регрессии, которые, как мы увидим позже, широко используются сегодня.

Рональд Фишер

Он известен как отец статистики. Развитие модернизации методов биостатистики приписывается Рональду Фишеру и его сотрудникам.

Когда Чарльз Дарвин опубликовал «Происхождение видов», у биологии еще не было точных интерпретаций наследования характеров.

Спустя годы, с повторным открытием работ Грегора Менделя, группа ученых разработала современный синтез эволюции, объединив обе совокупности знаний: теорию эволюции посредством естественного отбора и законы наследственности. ,

Совместно с Фишером Сьюолл Г. Райт и Дж. Б. С. Холдейн разработали синтез и установили принципы популяционной генетики.

Синтез принес с собой новое наследие в биостатистике, а разработанные методы сыграли ключевую роль в биологии. Среди них выделяются распределение выборки, дисперсия, дисперсионный анализ и план эксперимента. Эти методы имеют широкий спектр применения - от сельского хозяйства до генетики.

Что изучает биостатистика? (Область исследования)

Биостатистика - это отрасль статистики, которая фокусируется на разработке и проведении научных экспериментов, проводимых на живых существах, на сборе и анализе данных, полученных в ходе указанных экспериментов, а также на последующей интерпретации и представлении результаты анализов.

Поскольку биологические науки включают в себя обширную серию исследовательских задач, биостатистика должна быть столь же разнообразной и способна охватывать множество тем, которые биология стремится изучать, характеризовать и анализировать формы жизни.

Приложения

Применение биостатистики чрезвычайно разнообразно. Применение статистических методов является неотъемлемой частью научного метода, поэтому любой исследователь должен комбинировать статистику для проверки своих рабочих гипотез.

Медицинских наук

Биостатистика используется в области здравоохранения для получения результатов, связанных, в частности, с эпидемиями, исследованиями питания.

Он также используется непосредственно в медицинских исследованиях и при разработке новых методов лечения. Статистика позволяет объективно определить, оказывает ли препарат положительное, отрицательное или нейтральное воздействие на развитие конкретного заболевания.

Биологические науки

Для любого биолога статистика - незаменимый инструмент в исследованиях. За немногими исключениями чисто описательных работ, исследования в области биологии требуют интерпретации результатов, для чего необходимо применение статистических тестов.

Статистика позволяет нам знать, являются ли различия, которые мы наблюдаем в биологических системах, случайными или они отражают существенные различия, которые необходимо учитывать.

Таким же образом он позволяет создавать модели для прогнозирования поведения некоторой переменной, например, путем применения корреляций.

Базовые тесты

В биологии можно указать серию тестов, которые часто проводятся в исследованиях. Выбор подходящего теста зависит от биологического вопроса, на который нужно ответить, и от определенных характеристик данных, таких как распределение однородности дисперсий.

Тесты для одной переменной

Простым тестом является сравнение t-пары Стьюдента. Он широко используется в медицинских публикациях и в вопросах здоровья. Обычно он используется для сравнения двух выборок размером менее 30. Он предполагает равенство дисперсий и нормального распределения. Есть варианты для парных или непарных образцов.

Если выборка не соответствует предположению о нормальном распределении, в этих случаях используются тесты, известные как непараметрические тесты. Для t-критерия непараметрической альтернативой является ранговый критерий Вилкоксона.

Дисперсионный анализ (сокращенно ANOVA) также широко используется и позволяет определить, существенно ли несколько образцов отличаются друг от друга. Как и критерий Стьюдента, он предполагает равенство дисперсий и нормального распределения. Непараметрическая альтернатива - это критерий Краскала-Уоллиса.

Если вы хотите установить связь между двумя переменными, применяется корреляция. Параметрический тест - это корреляция Пирсона, а непараметрический - ранговая корреляция Спирмена.

Многовариантные тесты

Обычно возникает желание изучить более двух переменных, поэтому многомерные тесты очень полезны. К ним относятся регрессионные исследования, канонический корреляционный анализ, дискриминантный анализ, многомерный дисперсионный анализ (MANOVA), логистическая регрессия, анализ главных компонентов и т. Д.

Наиболее используемые программы

Биостатистика - важный инструмент в биологических науках. Эти анализы выполняются специализированными программами для статистического анализа данных.

SPSS

Одним из наиболее часто используемых в академической среде во всем мире является SPSS. Среди его преимуществ - обработка больших объемов данных и возможность перекодировать переменные.

S-plus и Statistica

S-plus - еще одна широко используемая программа, которая позволяет, как и SPSS, выполнять базовые статистические тесты на больших объемах данных. Statistica также широко используется и отличается интуитивно понятным управлением и разнообразием графики.

р

Сегодня большинство биологов предпочитают проводить статистический анализ в R. Это программное обеспечение отличается своей универсальностью, поскольку каждый день создаются новые пакеты с множеством функций. В отличие от предыдущих программ, в R вы должны найти пакет, который выполняет тест, который вы хотите выполнить, и загрузить его.

Хотя R может показаться не очень удобным и удобным, он предоставляет биологам широкий спектр полезных тестов и функций. Кроме того, существуют определенные пакеты (например, ggplot), которые позволяют визуализировать данные очень профессионально.

Ссылки

1. Бали, Дж. (2017) Основы биостатистики: Руководство для практикующих врачей. Издательство Jaypee Brothers Medical.
2. Хазра, А., и Гогтай, Н. (2016). Модуль 1 серии «Биостатистика»: Основы биостатистики. Индийский журнал дерматологии, 61 (1), 10.
3. Саха, И., и Пол, Б. (2016). Основы биостатистики: для студентов, аспирантов медицинских, биомедицинских наук и исследователей. Академические издательства.
4. Трапп, Р., и Доусон, Б. (1994). Базовая и клиническая биостатистика. Appleton & Lange.
5. Чжао, Ю., и Чен, Д.Г. (2018). Новые рубежи биостатистики и биоинформатики. Springer.