MATLAB软件在生物统计理论教学中的应用——以抽样分布为例
发布时间：2020-12-28 03:04
生物统计是生命科学领域本科学生必修的专业基础课程,是现代农业科学研究和生产中必不可少的工具。抽样分布是统计推断理论的基础,在概率论和推断统计中具有承上启下的作用,但其理论性强、抽象、复杂,使很多初学者难以理解,进而导致对生物统计学课程望而却步,影响教学效果。基于此,将MATLAB软件应用到大学生物统计课程教学过程中,实现课堂实时模拟与结果展示,提升学生的学习兴趣和理解能力,以提高教学效果。介绍了如何利用MATLAB软件设计和编写几种常见的抽样分布——来自一个正态分布总体的u分布、t分布和χ~2分布。软件模拟结果直观地描述了抽样分布,加深学生对总体参数和样本统计量之间关系和抽样分布的理解与掌握,为生物统计学的理论教学提供一种辅助手段。
【文章来源】：生物学杂志. 2020年04期 北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
样本均值的抽样分布
模拟与验证从正态分布总体中抽取样本统计量分布的流程图
表1 主要相关MATLAB函数介绍Table 1 Descriptions of main related functions in MATLAB 函数Function 函数说明Function description normrnd() 正态随机数Normal random numbers mean() 数组的平均值 Average or mean value of array std() 标准差 Standard deviation sqrt() 平方根 Square root normpdf() 正态概率密度函数 Normal probability density function tpdf() 学生氏 t 概率密度函数 Student′s t probability density function chi2pdf() 卡方概率密度函数 Chi-square probability density function diff() 差分与近似导数 Differences and approximate derivatives hist() 直方图 Histogram plot bar() 柱状图 Bar graph此外,对于样本 t 统计量和样本 χ2 统计量,还分别模拟了样本容量 n=30和100 的情况。对于样本 t 统计量的模拟实验,可以看出,在自由度比较小的时候,t 分布与标准正态分布相差较大,随着自由度变大,t 分布在自由度等于29的时候与标准正态分布重合度较高。结果验证了当 t 分布的自由度增大时,t 分布趋于标准正态分布(图3-c、d),也说明了在样本量大于30的时候,t-检验和 u-检验可以相互替换使用;对于样本 χ2 统计量的模拟实验,可以看出,在 df=5 的时候,χ2 分布与正态分布 N(5,10) 偏离较大,在df=99的时候,x2 分布与正态分布 N(99,198) 重合度较高,验证了当 χ2 分布的自由度增大时,χ2 分布趋于正态分布,其中正态分布的均值为 χ2 分布的自由度,方差为自由度的2倍(图3-e、f)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用型人才培养中生物统计学教学改革的研究与探索[J]. 官丽辉,吴占福,马旭平,刘海斌,王志伟. 畜牧与饲料科学. 2018(04)
[2]Excel统计功能在生物统计学本科教学中的应用[J]. 高丽. 大学教育. 2017(03)
[3]基于R语言的统计教学应用初探[J]. 李雄英. 高教学刊. 2017(01)
[4]《生物统计学》课程教学实践与思考[J]. 徐艳花. 读与写(教育教学刊). 2013(01)
[5]用SAS程序模拟抽样绘制t、F和χ~2分布[J]. 邢光南,赵团结,盖钧镒. 中国卫生统计. 2011(02)
[6]生物统计教学中用SAS程序讲解抽样分布[J]. 邢光南,赵团结,盖钧镒. 农业网络信息. 2010(03)
[7]《生物统计学》课程建设的探索与实践[J]. 龚江,石培春,孔祥丽. 黑龙江生态工程职业学院学报. 2009(04)
[8]生物统计学精品课程建设的实践与体会[J]. 周海廷,王丹,赵全,苏晓燕,张猛. 西南科技大学高教研究. 2008(02)
[9]“生物统计学”课程教学初探[J]. 李玉阁. 生物学杂志. 2006(05)
[10]生物统计学在农科大学生素质教育中的作用[J]. 章元明. 高等农业教育. 2002(12)
本文编号：2943016
【文章来源】：生物学杂志. 2020年04期 北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
样本均值的抽样分布
模拟与验证从正态分布总体中抽取样本统计量分布的流程图
表1 主要相关MATLAB函数介绍Table 1 Descriptions of main related functions in MATLAB 函数Function 函数说明Function description normrnd() 正态随机数Normal random numbers mean() 数组的平均值 Average or mean value of array std() 标准差 Standard deviation sqrt() 平方根 Square root normpdf() 正态概率密度函数 Normal probability density function tpdf() 学生氏 t 概率密度函数 Student′s t probability density function chi2pdf() 卡方概率密度函数 Chi-square probability density function diff() 差分与近似导数 Differences and approximate derivatives hist() 直方图 Histogram plot bar() 柱状图 Bar graph此外,对于样本 t 统计量和样本 χ2 统计量,还分别模拟了样本容量 n=30和100 的情况。对于样本 t 统计量的模拟实验,可以看出,在自由度比较小的时候,t 分布与标准正态分布相差较大,随着自由度变大,t 分布在自由度等于29的时候与标准正态分布重合度较高。结果验证了当 t 分布的自由度增大时,t 分布趋于标准正态分布(图3-c、d),也说明了在样本量大于30的时候,t-检验和 u-检验可以相互替换使用;对于样本 χ2 统计量的模拟实验,可以看出,在 df=5 的时候,χ2 分布与正态分布 N(5,10) 偏离较大,在df=99的时候,x2 分布与正态分布 N(99,198) 重合度较高,验证了当 χ2 分布的自由度增大时,χ2 分布趋于正态分布,其中正态分布的均值为 χ2 分布的自由度,方差为自由度的2倍(图3-e、f)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用型人才培养中生物统计学教学改革的研究与探索[J]. 官丽辉,吴占福,马旭平,刘海斌,王志伟. 畜牧与饲料科学. 2018(04)
[2]Excel统计功能在生物统计学本科教学中的应用[J]. 高丽. 大学教育. 2017(03)
[3]基于R语言的统计教学应用初探[J]. 李雄英. 高教学刊. 2017(01)
[4]《生物统计学》课程教学实践与思考[J]. 徐艳花. 读与写(教育教学刊). 2013(01)
[5]用SAS程序模拟抽样绘制t、F和χ~2分布[J]. 邢光南,赵团结,盖钧镒. 中国卫生统计. 2011(02)
[6]生物统计教学中用SAS程序讲解抽样分布[J]. 邢光南,赵团结,盖钧镒. 农业网络信息. 2010(03)
[7]《生物统计学》课程建设的探索与实践[J]. 龚江,石培春,孔祥丽. 黑龙江生态工程职业学院学报. 2009(04)
[8]生物统计学精品课程建设的实践与体会[J]. 周海廷,王丹,赵全,苏晓燕,张猛. 西南科技大学高教研究. 2008(02)
[9]“生物统计学”课程教学初探[J]. 李玉阁. 生物学杂志. 2006(05)
[10]生物统计学在农科大学生素质教育中的作用[J]. 章元明. 高等农业教育. 2002(12)
本文编号：2943016
本文链接：https://www.wllwen.com/jiaoyulunwen/xueshengguanli/2943016.html
