Biostatistik: eine Einführung für Biowissenschaftler
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|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
München [u.a.]
Pearson Studium
2008
|
| Series: | Bio : Biologie
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis Buchbegleitseiten Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XIII, 425 S. Ill., graph. Darst. CD-ROM (12 cm) |
| ISBN: | 9783827372697 3827372690 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Vorwort xi
Kapitel 1 Einführung
ι
1.1 Biostatistik als Bestandteil biowissenschaftlicher Forschung . 2
1.2 Population und Stichprobe........................ 4
1.3 Merkmale und Skalenarten........................ 6
Kapitel 2 Beschreibende Statistik eines Merkmals
11
2.1 Darstellung der Daten in Tabellen................... 14
2.1.1 Anzahl und Breite der Klassen............... 14
2.1.2 Merkmalsverteilung...................... 17
2.2 Grafische Darstellung der Daten.................... 18
2.2.1 Balkendiagramm........................ 18
2.2.2 Kreisdiagramm.......................... 19
2.2.3 Histogramm............................ 20
2.2.4 Polygon.............................. 22
2.2.5 Summenhistogramm...................... 24
2.2.6 Summenpolygon........................ 25
2.3 Statistische Kennwerte.......................... 26
2.3.1 Lageparameter.......................... 26
2.3.2 Streuungsparameter...................... 31
2.3.3 Veranschaulichung und Interpretation ......... 36
Kapitel 3 Wahrstheiniichkeitstheorie 4
і
3.1 Grundmodell der Wahrscheinlichkeitstheorie........... 42
3.1.1 Zufällige Ereignisse und deren Verknüpfung...... 42
3.1.2 Klassische Definition der Wahrscheinlichkeit..... 45
3.1.3
Axiomatische
Definition der Wahrscheinlichkeit... 46
3.1.4 Rechnen mit Wahrscheinlichkeiten............ 47
3.2 Zufalls variablen und ihre Verteilung................. 50
3.2.1 Grundbegriffe.......................... 51
3.2.2 Diskrete Zufallsvariablen................... 52
3.2.3 Stetige Zufallsvariablen.................... 55
3.2.4 Verteilungsparameter..................... 57
3.3 Spezielle Verteilungen.......................... 61
3.3.1 Diskrete Verteilungen..................... 62
3.3.2 Stetige Verteilungen.......- -............ ■ 64
VB
Kapitel
4 Schätzung unbekannter Parameter 77
4.1 Punktschätzungen............................. 79
4.2 Bereichsschätzungen............................ 82
4.2.1 Verteilung von Punktschätzungen............. 82
4.2.2 Konfidenzintervalle...................... 86
Kapitel 5 Formulieren und Prüfen von Hypothesen 97
5.1 Inhaltliche und statistische Hypothesen............... 99
5.1.1 Klassifikation inhaltlicher Hypothesen.......... 99
5.1.2 Statistische Alternativhypothesen............. 101
5.1.3 Statistische Nullhypothesen................. 103
5.2 Fehlerarten bei statistischen Entscheidungen............ 104
5.3 Prüfung statistischer Hypothesen................... 107
5.3.1 Derp-Wert............................ 107
5.3.2 Einseitige und zweiseitige Fragestellungen....... 109
5.3.3 Statistische Signifikanz.................... 111
5.4 Ablauf statistischer Tests......................... 117
5.5 Monte-Carlo-Studien und die Bootstrap-Technik......... 118
5.5.1 Monte-Carlo-Studien...................... 118
5.5.2 Die Bootstrap-Technik.................... 121
Kapitel 6 Ausgewählte statistische Tests 125
6.1 Parametrische Tests für normalverteilte Merkmale........ 131
6.1.1 Vergleich eines Mittelwerts mit einem bekannten Wert 131
6.1.2 Vergleich zweier Mittelwerte bei unabhängigen
Stichproben............................ 134
6.1.3 Vergleich zweier Mittelwerte bei verbundenen
Stichproben............................ 138
6.1.4 Äquivalenztests......................... 141
6.1.5 Überprüfung der Voraussetzungen............. 149
6.2 Tests für ordinalskalierte Merkmale.................. 163
6.2.1 Vergleich zweier Verteilungen bei unabhängigen
Stichproben............................ 164
6.2.2 Vergleich zweier Verteilungen für verbundene
Stichproben............................ 171
6.3 Tests für nominalskalierte (dichotome) Merkmale........ 178
6.3.1 Vergleich zweier Wahrscheinlichkeiten bei
unabhängigen Stichproben.................. 178
6.3.2 Vergleich zweier Wahrscheinlichkeiten bei
verbundenen Stichproben.................. 185
Kapitel 7
Korrelations-
und Regressionsanalyse 197
7.1 Korrelationsanalyse metrischer Merkmale.............. 201
7.1.1 Grafische Veranschaulichung bivariater Zusammenhänge 201
Vili
7.1.2 Produkt-Moment-Korrelation................ 205
7.1.3 Interpretation von Korrelationen .............. 216
7.2 Korrelationsanalyse ordinalskalierter Merkmale.......... 218
7.3 Korrelationsanalyse nominalskalierter Merkmale......... 222
7.4 Einfache lineare Regression....................... 230
7.4.1 Modell und Voraussetzungen................ 231
7.4.2 Schätzung der linearen Regressionsfunktion...... 234
7.4.3 Varianzzerlegung und Bestimmtheitsmaß........ 238
7.4.4 Konfidenzintervalle und Tests............... 241
7.5 Partielle Korrelationsanalyse...................... 249
7.6 Multiple lineare Regression....................... 259
7.6.1 Modell und Voraussetzungen................ 260
7.6.2 Schätzung der multiplen linearen Regressionsfunktion 262
7.6.3 Multiples Bestimmtheitsmaß und Tests......... 264
7.6.4 Multikollinearität und optimale Merkmalsmengen . . 269
Kapitel 8 Varianzanalyse 271
8.1 Einfaktorielle Varianzanalyse (Modell
I)
............... 283
8.1.1 Modell, Voraussetzungen und statistische Hypothesen 283
8.1.2 Quadratsummenzerlegung und Signifikanzprüfung . 287
8.1.3 Multiple Vergleiche...................... 295
8.2 Zweifaktorielle Varianzanalyse (Modell
I)
.............. 313
8.2.1 Modell, Voraussetzungen und statistische Hypothesen 313
8.2.2 Quadratsummenzerlegung und Signifikanzprüfung . 315
8.3 Varianzanalyse mit zufälligen Effekten (Modell
II)
........ 326
8.3.1 Modell, Voraussetzungen und statistische Hypothesen 326
8.3.2 Schätzung der Varianzkomponenten und
Signifikanzprümng....................... 327
8.4 Überblick über weitere varianzanalytische Verfahren...... 330
8.4.1 Gemischte Modelle....................... 330
8.4.2 Kovarianzanalyse........................ 333
8.5 Rangvarianzanalyse für ordinalskalierte Merkmale........ 335
8.5.1 Globalvergleich der Rangvarianzanalyse......... 336
8.5.2 Multiple Vergleiche...................... 340
Kapitel 9 Biostatistische Versuchspianung h«j
9.1 Bedeutung der Versuchsplanung in der biowissenschaftlichen
Forschung.......................■........... 351
9.2 Grandlegende Aspekte der Versuchsplanung............ 353
9.2.1 Varianzquellen in biowissenschaftlichen
Untersuchungen......................... 353
9.2.2 Allgemeine Prinzipien der Versuchsplanung...... 355
9.2.3 Typen von Stichproben.................... 361
9.2.4 Eine Auswahl wichtiger Versuchspläne......... 363
IX
9.3 Bestimmung optimaler Stichprobenumfänge............
3Θ8
9.3.1 Grundlagen und allgemeines Vorgehen......... 368
9.3.2 t-Test gegen eine Konstante................. 374
9.3.3 t-Test für unabhängige Stichproben............ 376
9.3.4 Multiple Vergleiche.......,......,....... 376
Anhang
з~о
Anhang A. Übersetzung ausgewählter Fachbegriffe............ 380
Englisch - Deutsch............................. 380
Deutsch - Englisch............................. 385
Anhang B. Tabellen................................. 390
Tabelle B.l: Werte der Verteilungsfunktion der
Standardnormalverteilung................ 390
Tabelle B.2: Quantile der Chi-Quadrat-Verteilung......... 391
Tabelle B.3: Quantile der r-Verteilung................ 392
Tabelle B.4: Quantile der F-Verteilung................ 394
Tabelle B.5: Quantile zum Tukey-Test................ 400
Tabelle B.6: Kritische Werte zum Dunnett-Test.......... 401
Tabelle B.7: Kritische Werte zum U-Test............... 405
Tabelle B.8: Kritische Werte zum Wilcoxon-Test......... 408
Tabelle B.9: Kritische Werte zum Kruskal-Wallis-Test....... 409
Tabelle B.10: Kritische Werte zum Kolmogorov-Test....... 410
Tabelle B.ll: Kritische Werte zum Lillefors-Test......... 413
Anhang C. Literatur................................. 415
Anhang D. Register................................. 419
|
| adam_txt |
Inhaltsverzeichnis
Vorwort xi
Kapitel 1 Einführung
ι
1.1 Biostatistik als Bestandteil biowissenschaftlicher Forschung . 2
1.2 Population und Stichprobe. 4
1.3 Merkmale und Skalenarten. 6
Kapitel 2 Beschreibende Statistik eines Merkmals
11
2.1 Darstellung der Daten in Tabellen. 14
2.1.1 Anzahl und Breite der Klassen. 14
2.1.2 Merkmalsverteilung. 17
2.2 Grafische Darstellung der Daten. 18
2.2.1 Balkendiagramm. 18
2.2.2 Kreisdiagramm. 19
2.2.3 Histogramm. 20
2.2.4 Polygon. 22
2.2.5 Summenhistogramm. 24
2.2.6 Summenpolygon. 25
2.3 Statistische Kennwerte. 26
2.3.1 Lageparameter. 26
2.3.2 Streuungsparameter. 31
2.3.3 Veranschaulichung und Interpretation . 36
Kapitel 3 Wahrstheiniichkeitstheorie 4
і
3.1 Grundmodell der Wahrscheinlichkeitstheorie. 42
3.1.1 Zufällige Ereignisse und deren Verknüpfung. 42
3.1.2 Klassische Definition der Wahrscheinlichkeit. 45
3.1.3
Axiomatische
Definition der Wahrscheinlichkeit. 46
3.1.4 Rechnen mit Wahrscheinlichkeiten. 47
3.2 Zufalls variablen und ihre Verteilung. 50
3.2.1 Grundbegriffe. 51
3.2.2 Diskrete Zufallsvariablen. 52
3.2.3 Stetige Zufallsvariablen. 55
3.2.4 Verteilungsparameter. 57
3.3 Spezielle Verteilungen. 61
3.3.1 Diskrete Verteilungen. 62
3.3.2 Stetige Verteilungen.- -. ■ 64
VB
Kapitel
4 Schätzung unbekannter Parameter 77
4.1 Punktschätzungen. 79
4.2 Bereichsschätzungen. 82
4.2.1 Verteilung von Punktschätzungen. 82
4.2.2 Konfidenzintervalle. 86
Kapitel 5 Formulieren und Prüfen von Hypothesen 97
5.1 Inhaltliche und statistische Hypothesen. 99
5.1.1 Klassifikation inhaltlicher Hypothesen. 99
5.1.2 Statistische Alternativhypothesen. 101
5.1.3 Statistische Nullhypothesen. 103
5.2 Fehlerarten bei statistischen Entscheidungen. 104
5.3 Prüfung statistischer Hypothesen. 107
5.3.1 Derp-Wert. 107
5.3.2 Einseitige und zweiseitige Fragestellungen. 109
5.3.3 Statistische Signifikanz. 111
5.4 Ablauf statistischer Tests. 117
5.5 Monte-Carlo-Studien und die Bootstrap-Technik. 118
5.5.1 Monte-Carlo-Studien. 118
5.5.2 Die Bootstrap-Technik. 121
Kapitel 6 Ausgewählte statistische Tests 125
6.1 Parametrische Tests für normalverteilte Merkmale. 131
6.1.1 Vergleich eines Mittelwerts mit einem bekannten Wert 131
6.1.2 Vergleich zweier Mittelwerte bei unabhängigen
Stichproben. 134
6.1.3 Vergleich zweier Mittelwerte bei verbundenen
Stichproben. 138
6.1.4 Äquivalenztests. 141
6.1.5 Überprüfung der Voraussetzungen. 149
6.2 Tests für ordinalskalierte Merkmale. 163
6.2.1 Vergleich zweier Verteilungen bei unabhängigen
Stichproben. 164
6.2.2 Vergleich zweier Verteilungen für verbundene
Stichproben. 171
6.3 Tests für nominalskalierte (dichotome) Merkmale. 178
6.3.1 Vergleich zweier Wahrscheinlichkeiten bei
unabhängigen Stichproben. 178
6.3.2 Vergleich zweier Wahrscheinlichkeiten bei
verbundenen Stichproben. 185
Kapitel 7
Korrelations-
und Regressionsanalyse 197
7.1 Korrelationsanalyse metrischer Merkmale. 201
7.1.1 Grafische Veranschaulichung bivariater Zusammenhänge 201
Vili
7.1.2 Produkt-Moment-Korrelation. 205
7.1.3 Interpretation von Korrelationen . 216
7.2 Korrelationsanalyse ordinalskalierter Merkmale. 218
7.3 Korrelationsanalyse nominalskalierter Merkmale. 222
7.4 Einfache lineare Regression. 230
7.4.1 Modell und Voraussetzungen. 231
7.4.2 Schätzung der linearen Regressionsfunktion. 234
7.4.3 Varianzzerlegung und Bestimmtheitsmaß. 238
7.4.4 Konfidenzintervalle und Tests. 241
7.5 Partielle Korrelationsanalyse. 249
7.6 Multiple lineare Regression. 259
7.6.1 Modell und Voraussetzungen. 260
7.6.2 Schätzung der multiplen linearen Regressionsfunktion 262
7.6.3 Multiples Bestimmtheitsmaß und Tests. 264
7.6.4 Multikollinearität und optimale Merkmalsmengen . . 269
Kapitel 8 Varianzanalyse 271
8.1 Einfaktorielle Varianzanalyse (Modell
I)
. 283
8.1.1 Modell, Voraussetzungen und statistische Hypothesen 283
8.1.2 Quadratsummenzerlegung und Signifikanzprüfung . 287
8.1.3 Multiple Vergleiche. 295
8.2 Zweifaktorielle Varianzanalyse (Modell
I)
. 313
8.2.1 Modell, Voraussetzungen und statistische Hypothesen 313
8.2.2 Quadratsummenzerlegung und Signifikanzprüfung . 315
8.3 Varianzanalyse mit zufälligen Effekten (Modell
II)
. 326
8.3.1 Modell, Voraussetzungen und statistische Hypothesen 326
8.3.2 Schätzung der Varianzkomponenten und
Signifikanzprümng. 327
8.4 Überblick über weitere varianzanalytische Verfahren. 330
8.4.1 Gemischte Modelle. 330
8.4.2 Kovarianzanalyse. 333
8.5 Rangvarianzanalyse für ordinalskalierte Merkmale. 335
8.5.1 Globalvergleich der Rangvarianzanalyse. 336
8.5.2 Multiple Vergleiche. 340
Kapitel 9 Biostatistische Versuchspianung h«j
9.1 Bedeutung der Versuchsplanung in der biowissenschaftlichen
Forschung.■. 351
9.2 Grandlegende Aspekte der Versuchsplanung. 353
9.2.1 Varianzquellen in biowissenschaftlichen
Untersuchungen. 353
9.2.2 Allgemeine Prinzipien der Versuchsplanung. 355
9.2.3 Typen von Stichproben. 361
9.2.4 Eine Auswahl wichtiger Versuchspläne. 363
IX
9.3 Bestimmung optimaler Stichprobenumfänge.
3Θ8
9.3.1 Grundlagen und allgemeines Vorgehen. 368
9.3.2 t-Test gegen eine Konstante. 374
9.3.3 t-Test für unabhängige Stichproben. 376
9.3.4 Multiple Vergleiche.,.,. 376
Anhang
з~о
Anhang A. Übersetzung ausgewählter Fachbegriffe. 380
Englisch - Deutsch. 380
Deutsch - Englisch. 385
Anhang B. Tabellen. 390
Tabelle B.l: Werte der Verteilungsfunktion der
Standardnormalverteilung. 390
Tabelle B.2: Quantile der Chi-Quadrat-Verteilung. 391
Tabelle B.3: Quantile der r-Verteilung. 392
Tabelle B.4: Quantile der F-Verteilung. 394
Tabelle B.5: Quantile zum Tukey-Test. 400
Tabelle B.6: Kritische Werte zum Dunnett-Test. 401
Tabelle B.7: Kritische Werte zum U-Test. 405
Tabelle B.8: Kritische Werte zum Wilcoxon-Test. 408
Tabelle B.9: Kritische Werte zum Kruskal-Wallis-Test. 409
Tabelle B.10: Kritische Werte zum Kolmogorov-Test. 410
Tabelle B.ll: Kritische Werte zum Lillefors-Test. 413
Anhang C. Literatur. 415
Anhang D. Register. 419 |
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