История на биостатистиката, област на обучение и приложения

на биостатистика е наука, която е част от статистиката и се прилага предимно в други дисциплини в областта на биологията и медицината.

Биологията е обширно поле, което отговаря за изучаването на огромното разнообразие от живи форми, които съществуват на Земята - вируси, животни, растения и т.н. - от различни гледни точки..

Биостатистиката е много полезен инструмент, който може да бъде приложен при изследването на такива организми, включително експерименталния дизайн, събирането на данни за провеждане на проучването и обобщението на получените резултати..

По този начин данните могат да бъдат анализирани по систематичен начин, което ще доведе до получаване на подходящи и обективни заключения. По същия начин има инструменти, които позволяват графичното представяне на резултатите.

Биостатистиката разполага с широка гама от специалности в областта на молекулярната биология, генетиката, селскостопанските изследвания, проучванията върху животни - както в областта, така и в лабораторията, клинични лечения при хора, наред с други.

индекс

• 1 История
  • 1.1 Джеймс Бернули
  • 1.2 Йохан Карл Фридрих Гаус
  • 1.3 Пиер Чарлз-Александър Луи
  • 1.4 Франсис Галтън
  • 1.5 Роналд Фишър
• 2 Какво изследва биостатистиката? (Област на обучение)
• 3 Приложения
  • 3.1 Здравни науки
  • 3.2 Биологични науки
• 4 Основни тестове
  • 4.1 Тестове за една променлива
  • 4.2 Многовариантни тестове
• 5 Най-използвани програми
  • 5.1 SPSS
  • 5.2 S-plus и Statistica
  • 5.3 R
• 6 Препратки

история

В средата на седемнадесети век се появява съвременна статистическа теория с въвеждането на теорията на вероятностите и теорията на игрите и шансовете, разработени от мислители от Франция, Германия и Англия. Теорията на вероятността е критична концепция и се счита за "гръбнакът" на съвременната статистика.

Ето някои от най-забележителните участници в областта на биостатистиката и статистиката като цяло:

Джеймс Бернули

Бернули е важен швейцарски учен и математик на своето време. Бернули се приписва на първия договор за теория на вероятностите и биномното разпределение. Неговият шедьовър е издаден от племенника му през 1713 година и е озаглавен Ars Conjectandi.

Йохан Карл Фридрих Гаус

Гаус е един от най-забележителните учени в статистиката. От ранна възраст се оказва дете-чудо, което го прави известен в научната област, тъй като е само млад ученик в гимназията.

Един от най-важните му приноси в науката е работата Изважда се arithmeticae, публикуван, когато Гаус е на 21 години.

В тази книга германският учен разкрива теорията на числата, която също съставя резултатите от поредица от математици като Ферма, Ойлер, Лагранж и Легенд..

Пиер Чарлз-Александър Луи

Първото изследване на медицината, което включва използването на статистически методи, се приписва на доктора Пиер Чарлз-Александър Луис, родом от Франция. Той прилага числения метод за проучвания, свързани с туберкулозата, които имат значително влияние върху студентите по медицина от онова време.

Проучването мотивира други лекари да използват статистически методи в рамките на своите изследвания, което значително обогатява дисциплините, особено тези, свързани с епидемиологията..

Франсис Галтън

Франсис Галтън е герой, който има многобройни приноси към науката и се счита за основател на статистическите биометрични данни. Галтън е бил братовчед на британския натуралист Чарлз Дарвин, а неговите проучвания се основават на смес от теории на братовчед му с обществото, в така наречения социален дарвинизъм..

Теориите на Дарвин оказаха голямо влияние върху Галтън, който почувства необходимостта от разработване на статистически модел, който успя да осигури стабилността на населението..

Благодарение на тази загриженост, Галтън разработи корелационни и регресионни модели, които днес са широко използвани, както ще видим по-късно.

Роналд Фишър

Той е известен като бащата на статистиката. Развитието на модернизацията на биостатистическите техники се приписва на Роналд Фишър и неговите сътрудници.

Когато Чарлз Дарвин публикува Произход на видовете, Биологията все още не е имала точни интерпретации на наследството на героите.

Години по-късно, с преоткриването на творбите на Грегор Мендел, група учени разработиха съвременния синтез на еволюцията чрез сливане на двете тела на знанието: теорията на еволюцията чрез естествения подбор и законите на наследството.

Заедно с Fisher, Sewall G. Wright и J. B. Haldane разработиха синтеза и установиха принципите на популационната генетика.

Синтезът доведе до ново наследство в биостатистиката и разработените техники бяха ключови в биологията. Сред тях се открояват разпределението на пробите, дисперсията, дисперсионния анализ и експерименталния дизайн. Тези техники имат широка употреба, от селското стопанство до генетиката.

Какво изследва биостатистиката? (Област на обучение)

Биостатистиката е клон на статистиката, който се фокусира върху проектирането и изпълнението на научни експерименти, извършвани в живи същества, при придобиването и анализа на данните, получени чрез такива експерименти, и в последващото тълкуване и представяне на резултатите от анализите.

Като се има предвид, че биологичните науки обхващат обширна серия от цели на изследването, биостатистиката трябва да бъде еднакво разнообразна и успява да се адаптира към разнообразието от теми, които биологията има за цел да изучава, характеризира и анализира форми на живот.

приложения

Приложенията на биостатистиката са изключително разнообразни. Прилагането на статистически методи е присъща стъпка на научния метод, така че всеки изследовател трябва да адаптира статистиката, за да тества своите работни хипотези..

Здравни науки

Биостатистиката се използва в областта на здравеопазването, за да даде резултати, свързани с епидемии, проучвания на хранителните вещества и др.

Той се използва и в медицинските изследвания директно и в разработването на нови лечения. Статистиката позволява да се разграничи обективно, ако дадено лекарство има положителен, отрицателен или неутрален ефект върху развитието на специфично заболяване.

Биологични науки

За всеки биолог статистиката е незаменим инструмент в научните изследвания. С няколко изключения само от описателни произведения, изследванията в биологичните науки изискват интерпретация на резултатите, за които е необходимо прилагането на статистически тестове..

Статистиката ни позволява да разберем дали различията, които наблюдаваме в биологичните системи, се дължат на случайност или отразяват значителни различия, които трябва да се вземат предвид.

По същия начин тя позволява да се създадат модели за прогнозиране на поведението на някаква променлива, например чрез прилагане на корелации.

Основни тестове

В биологията може да се посочи поредица от тестове, които се правят често в изследванията. Изборът на подходящ тест зависи от биологичния въпрос, на който трябва да се отговори, и от някои характеристики на данните, като например разпределението на хомогенността на отклоненията..

Тестове за променлива

Един прост тест е сравнението на двойки или t на Student. Той се използва широко в медицински публикации и в здравни въпроси. Обикновено се използва за сравняване на две проби с размер, по-малък от 30. Приема се равенство в дисперсиите и нормалното разпределение. Има варианти за сдвоени или несвързани проби.

Ако пробата не отговаря на предположението за нормално разпределение, има тестове, които се използват в тези случаи и са известни като непараметрични тестове. За t-теста непараметричната алтернатива е ранг-тестът на Wilcoxon.

Анализът на дисперсията (съкратен като ANOVA) също е широко използван и позволява да се определи дали няколко проби се различават значително. Подобно на t-теста на Student, той приема равенство в дисперсиите и нормалното разпределение. Непараметричната алтернатива е тестът на Kruskal-Wallis.

Ако искате да установите връзката между две променливи, се прилага корелация. Параметричният тест е корелацията на Pearson, а непараметричната е ранговата корелация на Spearman.

Многовариантни тестове

Често се иска да изучаваме повече от две променливи, така че многовариантните тестове са много полезни. Те включват регресионни изследвания, каноничен корелационен анализ, дискриминантния анализ, многовариантния анализ на вариацията (MANOVA), логистична регресия, анализ на основните компоненти и др..

Най-използваните програми

Биостатистиката е основен инструмент в биологичните науки. Тези анализи се извършват чрез специализирани програми за статистически анализ на данните.

SPSS

Един от най-използваните в света, в академичната среда, е SPSS. Сред неговите предимства е управлението на голямо количество данни и възможността за прекодиране на променливи.

S-plus и Statistica

S-plus е друга широко използвана програма, която позволява - подобно на SPSS - да извършват основни статистически тестове на големи количества данни. Statistica също се използва широко и се характеризира с интуитивното си управление и разнообразието от предлагани графики.

R

Днес повечето биолози избират да извършват статистическия си анализ в R. Този софтуер се характеризира с гъвкавост, тъй като всеки ден се създават нови пакети с множество функции. За разлика от предишните програми, в R трябва да потърсите пакета, който извършва теста, който искате да направите, и да го изтеглите.

Въпреки че R изглежда не е много приятелски и лесен за използване, той осигурява голямо разнообразие от тестове и функции, които са много полезни за биолозите. Освен това има някои пакети (като ggplot), които позволяват визуализация на данните по много професионален начин.

препратки

1. Бали, J. (2017). Основи на биостатистиката: Наръчник за лекари. Медицински издатели на Jaypee Brothers.
2. Hazra, A., & Gogtay, N. (2016). Модул 1: Основи на биостатистиката. Индийско списание за дерматология, 61(1), 10.
3. Саха, И. и Пол, Б. (2016). Основи на биостатистиката: за студенти, докторанти по медицина, биомедицински науки и изследователи. Академични издатели.
4. Trapp, R.G. & Dawson, B. (1994). Основни и клинични биостатистики. Appleton & Lange.
5. Джао, Й., и Чен, Д. Г. (2018). Нови граници на биостатистиката и биоинформатиката. дребна порода ловджийско куче.