Classe delle Lauree in Biotecnologie
 Corsi di insegnamento: Statistica e informatica applicate alle biotecnologie - nuovo ord. Logout
 

Statistica e informatica applicate alle biotecnologie - nuovo ord.

 

Anno accademico 2014/2015

Codice del corso 1004365
Docente Prof. Lamberto Soliani
Dott. Giuseppe Tamborino (Esercitatore)
Anno 2° anno
Corso di studi Biotecnologie
Tipologia Di base
Crediti/Valenza 6
SSD BIO/07 - ecologia
Erogazione Tradizionale
Lingua Italiano
Frequenza Obbligatoria
Valutazione Orale
Periodo didattico Primo semestre
Storico Anni precedenti
 

Obiettivi formativi del corso

Obiettivo: Conoscenza dei concetti e dei metodi di statistica univariata e bivariata, parametrica e non-parametrica, per l’analisi dei dati biologici, medici e ambientali nella ricerca e nella professione; uso di un programma informatico gratuito, di riconosciuta validità internazionale: PAST.

PAleontological STatistics: www.nhm.uio.no/norlex/past/download.html

 

Programma

PROGRAMMA A.A. 2012-2013

STATISTICA PARAMETRICA

1 - Tipi di scala e di misurazione. Statistica descrittiva per distribuzioni univariate. Costruzione delle tabelle e rappresentazione grafiche per variabili quantitative e variabili qualitative: istogrammi, poligoni, rettangoli distanziati, diagrammi circolari. I pittogrammi e il lie factor. Indici di tendenza centrale, di dispersione, di simmetria e di curtosi. Numero di decimali e di cifre significative.

Esercizi di statistica descrittiva con uso del programma PAST.

2 - Calcolo combinatorio, distribuzione binomiale, poissoniana, ipergeometrica. La distribuzione normale e la normale ridotta. Esercizi con uso della normale ridotta e delle tabelle z.

3 - Confronti tra tassi e probabilità. La distribuzione chi quadrato. Test per la bontà dell’adattamento; condizioni di validità e correzione di Yates. Tabelle di contingenza 2 x 2 e R x C, per campioni piccoli e grandi: metodo esatto di Fisher e test z in tabelle 2 x 2.

Il metodo G o log-likelihood ratio nei test per la bontà dell’adattamento e in tabelle di contingenza.

Esercizi sul test chi-quadrato per la bontà dell’adattamento e in tabelle di contingenza con PAST

4 - Errore alfa e errore beta; potenza a priori e a posteriori. Stima delle dimensioni dei campioni per il confronto tra medie con la distribuzione normale. Numero di dati per una misura con la precisione desiderata

5 - La distribuzione t di Student. Test per la media di un campione e intervallo di confidenza della media. Confronto tra le medie di due campioni dipendenti e di due campioni indipendenti. Test per l’omogeneità della varianza; test F, test di Bartlett, test di Levene. Cenni sui metodi per il confronto tra due medie con varianze differenti. Stima delle dimensioni minime dei due campioni, con la distribuzione t e la distribuzione z. Il bilanciamento di 2 campioni.

Esercizi sul test t di Student con il programma PAST, con varianze uguali e diverse.

6 - Analisi della varianza (ANOVA) a un criterio (one-way): il confronto tra due o più medie. Distribuzione F di Fisher-Snedecor e relazione con la distribuzione t di Student. Condizioni di validità dell’ANOVA  e test per l’omoschedasticità con k campioni: test di  Hartley, test di Cochran, test di Bartlett, test di Levene e sue varianti. Confronti multipli a priori o pianificati; confronti multipli a posteriori o post-hoc: il rischio alfa e il principio di Bonferroni; i metodi Bonferroni-Dunn, HSD di Tukey, SNK e i metodi sequenziali, il test di Dunnett, il test Duncan. Applicazioni dell’ANOVA e dei confronti multipli con il programma PAST.

Esercizi sull’ANOVA con il programma PAST.

7 - Analisi della varianza con due (two way) e con più criteri crossed. Metodi per ridurre il numero di osservazioni: i quadrati latini. Efficienza relativa di un disegno sperimentale. La perdita di dati in tabelle a due o più fattori crossed. Analisi dell’interazione tra due fattori, con misure ripetute. Interpretazione dell’interazione, con rappresentazioni grafiche. Analisi gerarchica o nested a due e a più livelli. Interazione nell’ANOVA a più fattori, crossed, nested e mista.

Assunzioni di validità dell’ANOVA, trasformazioni dei dati; il metodo di Box-Cox per la trasformazione più adeguata.

8 - Statistica descrittiva per distribuzioni bivariate. Regressione lineare semplice: stima del coefficiente angolare b e dell’intercetta a; significatività e intervallo di confidenza del coefficiente angolare e dell’intercetta. Scelta del campione per la significatività del coefficiente angolare e dell’intercetta. Il coefficiente di determinazione R-quadro. La regressione per l’origine: vantaggi e svantaggi. La predizione inversa o calibrazione. Confronto tra i coefficienti angolari di due campioni indipendenti. Concetti sull’analisi della covarianza (confronti tra medie di Y con X diversi).

La regressione lineare con Y ripetute. Calcolo dei termini della regressione mediante i coefficienti polinomiali. Test di linearità con Y ripetute, in campioni non bilanciati. Cenni sulla regressione pesata per la varianza e il numero di dati;  sua calibrazione.

La correlazione: stima dell’indice di correlazione r di Pearson e sua significatività. Relazioni tra coefficiente angolare b e indice r di correlazione lineare. Intervallo di confidenza di r. La correlazione parziale o netta.

Applicazioni della regressione lineare e della correlazione con il programma PAST.

 

STATISTICA NON PARAMETRICA

1 - Statistica descrittiva per metodi non parametrici: richiamo dei metodo parametrici e il box-plot di Tukey, con sue varianti.

Uso del programma PAST per la statistica descrittiva.

2 - Confronti tra proporzioni o rapporti:il test chi quadrato e il test G.

Il test chi-quadrato per la bontà dell’adattamento; sue condizioni di validità e correzioni di Yates. Il chi quadrato per tabelle di contingenza 2 x 2; condizioni di validità e correzione di Yates; il metodo esatto di Fisher per campioni piccoli; il test z per campioni grandi. Le tabelle di contingenza 2 x N e M x N.

Il log likelihood ratio o test G per il confronto tra una distribuzione osservata e la distribuzione attesa, in tabelle di contingenza 2 x 2 e in tabelle M x N.

3 - Metodi non parametrici per un campione.

Il test delle successioni (Runs test) con dati qualitativi e con dati quantitativi. Il test dei segni, il test T di Wilcoxon, l’intervallo di confidenza della mediana, il test di casualizzazione. Il test di Kolmogorov-Smirnov per il confronto tra una distribuzione osservata e una distribuzione attesa, con classi ordinali.

4 - Metodi non parametrici per due campioni dipendenti.

Il test di Mc Nemar. Test dei segni, test T di Wilcoxon, intervallo di confidenza della mediana, test di casualizzazione.

5 - Metodi non parametrici per due campioni indipendenti.

Test per la tendenza centrale: il test della mediana, il test T di Wilcoxon-Mann-Whitney, il test U di Mann-Whitney, intervallo di confidenza della differenza mediana, il test S di Kendall, il test di casualizzazione.

Test per la variabilità: il test di Levene non parametrico; test di Siegel Tukey, test di Freund-Ansary-Bradley, test di Moses

Test generalisti per il confronto tra due distribuzioni.

Il test di Kolmogorov-Smirnov, il test delle successioni o test di Wald-Wolfowitz.

6 - I confronti multipli a priori e quelli a posteriori (dal testo di Statistica Applicata).

I confronti ortogonali; concetti e applicazioni con il programma SPSS.

Il principio del Bonferroni nei confronti multipli a posteriori. Il metodo di Bonferroni, il metodo di Tukey o HSD, il metodo SNK, il metodo di Scheffé, Il metodo di Dunnett, il metodo di Duncan.

7 - Metodi non parametrici per k campioni.

Estensione del test della mediano o test di Brown-Mood; ANOVA non parametrica a un criterio o test di Kruskall-Wallis; ANOVA non parametrica a due criteri o test di Friedman; test di Quade, test di Pettitt per il punto di svolta, test di Jonckheere e test di Cuzick per il trend delle medie Nell’ANOVA a un criterio, test di Mack-Wolfe o umbrella test, test di Page per il trend delle medie Nell’ANOVA a due criteri.

8 - Correlazione non parametrica e regressione lineare non parametrica.

La correlazione rho di Spearman e tau di Kendall. La retta non parametrica o robusta di Theil.

Uso della correlazione per i trend spaziali e temporali.

Il test di Mann-Kendall per il trend in fenomeni ciclici.

 

Testi consigliati e bibliografia

Dispense consigliate:

A)  Per la statistica parametrica:

Lamberto Soliani (2008) Statistica applicata. UNI.NOVA, Parma. (pagg. X + 694);

  ISBN:978-88-6319-041-0;  www.uninova.net

B)  Per la statistica non parametrica:

Soliani Lamberto (2008) I test non parametrici più citati nelle discipline scientifiche, UNI.NOVA, Parma. (pagg. VII + 828);   ISBN: 978-88-6319-022-9;   www.uninova.net

Edite dalla casa editrice di testi universitari UNINOVA di Parma, gruppo Pegaso Libreria;Via Cavedani, 7

Tel. 0521-290245  -  Fax  0521-291661  -  E-mail:  libreria@gruppopegaso.it

 

Testi internazionali di riferimento:

- Sokal R. R. and F. J. Rohlf (1995). Biometry, 3rd Edition. W. H. Freeman & Co., New York.

- Zar Jerrold (2010). Biostatistical Analysis, Fifth Edition. Pearson Education International.

 

Testi internazionali gratuiti in rete

- EPA 530/R-09-007, March 2009, Statistical Analysis of Groundwater Monitoring Data at RCRA Facilities. Unified Guidance, Environmental Protection Agency, United States (pp. 888).

- EM 1110-1-4014, 31 Jan 2008, Environmental Quality - ENVIRONMENTAL STATISTICS, Department of the Army, U. S. Army Corps of Engineers (pp. 544).

 

Orario lezioniV

GiorniOreAula
Martedì8:30 - 10:30Aula B Plesso Polifunzionale
Mercoledì8:30 - 10:30Aula A Plesso Polifunzionale
Lezioni: dal 06/10/2014 al 30/01/2015

 

AppelliV

 DataOreEsame
23/02/2016 09:00 Orale
09/02/2016 09:00 Orale
29/09/2015 09:00 Orale
15/09/2015 09:00 Orale
01/09/2015 09:00 Orale
21/07/2015 09:00 Orale

 

Materiale didattico

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Ultimo aggiornamento: 29/01/2015 11:47
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