Historie biostatistiky, obor a aplikace

1509
Sherman Hoover

The biostatistika je věda, která je součástí statistiky a je aplikována zejména na jiné obory v oblasti biologie a medicíny.

Biologie je rozsáhlá oblast, která je zodpovědná za studium obrovské rozmanitosti forem života, které existují na Zemi - viry, zvířata, rostliny atd. - z různých úhlů pohledu.

Zdroj: Dreamstime.com

Biostatistika je velmi užitečným nástrojem, který lze použít ke studiu těchto organismů, včetně experimentálního designu, shromažďování údajů k provedení studie a shrnutí získaných výsledků..

Data tak mohou být systematicky analyzována, což vede k získání relevantních a objektivních závěrů. Stejným způsobem má nástroje, které umožňují grafické znázornění výsledků.

Biostatistika má širokou řadu specializací v molekulární biologii, genetice, zemědělských studiích, výzkumu na zvířatech - v terénu i v laboratoři, mimo jiné v klinické léčbě u lidí..

Rejstřík článků

  • 1 Historie
    • 1.1 James Bernoulli
    • 1.2 Johann Carl Friedrich Gauss
    • 1.3 Pierre Charles-Alexandre Louis
    • 1,4 Francis Galton
    • 1.5 Ronald Fisher
  • 2 Co studuje biostatistika? (Obor studia)
  • 3 Aplikace
    • 3.1 Zdravotní vědy
    • 3.2 Biologické vědy
  • 4 Základní testy
    • 4.1 Testy pro jednu proměnnou
    • 4.2 Testy s více proměnnými
  • 5 nejpoužívanějších programů
    • 5.1 SPSS
    • 5.2 S-plus a Statistica
    • 5,3 R.
  • 6 Reference

Příběh

V polovině sedmnáctého století se objevila moderní statistická teorie se zavedením teorie pravděpodobnosti a teorie her a náhody, kterou vyvinuli myslitelé z Francie, Německa a Anglie. Teorie pravděpodobnosti je kritickým konceptem a je považována za „páteř“ moderní statistiky..

Níže uvedeme některé z nejvýznamnějších přispěvatelů v oblasti biostatistiky a statistiky obecně:

James Bernoulli

Bernoulli byl svého času významným švýcarským vědcem a matematikem. Bernoulli je připočítán s prvním pojednáním o teorii pravděpodobnosti a binomickém rozdělení. Jeho mistrovské dílo bylo vydáno jeho synovcem v roce 1713 a má název Ars Conjectandi.

Johann Carl Friedrich Gauss

Gauss je jedním z nejvýznamnějších vědců ve statistice. Od útlého věku se ukázal jako zázračné dítě, o čemž věděl ve vědecké oblasti, protože byl jen mladým středoškolákem.

Jedním z jeho nejdůležitějších příspěvků k vědě byla práce Disquisitiones arithmeticae, zveřejněno, když bylo Gaussovi 21.

V této knize německý vědec odhaluje teorii čísel, která také shrnuje výsledky řady matematiků, jako jsou Fermat, Euler, Lagrange a Legendre..

Pierre Charles-Alexandre Louis

První studii medicíny, která zahrnovala použití statistických metod, připisuje lékař Pierre Charles-Alexandre Louis, rodák z Francie. Aplikoval numerickou metodu na studie související s tuberkulózou, které měly významný dopad na tehdejší studenty medicíny.

Studie motivovala další lékaře, aby při svém výzkumu používali statistické metody, které značně obohatily obory, přičemž vynikly ty související s epidemiologií..

Francis Galton

Francis Galton byl charakter, který měl několik příspěvků k vědě, a je považován za zakladatele statistické biometrie. Galton byl bratrancem britského přírodovědce Charlese Darwina a jeho studie byly založeny na směsi teorií jeho bratrance se společností, v čem se nazýval sociální darwinismus..

Darwinovy ​​teorie měly velký dopad na Galtona, který cítil potřebu vyvinout statistický model, který by zaručoval stabilitu populace..

Díky této obavě vyvinul Galton modely korelace a regrese, které jsou dnes široce používány, jak uvidíme později..

Ronald Fisher

Je znám jako otec statistik. Vývoj modernizace biostatistických technik je přičítán Ronaldovi Fisherovi a jeho spolupracovníkům.

Když Charles Darwin zveřejnil Původ druhů, biologie ještě neměla přesné interpretace dědičnosti postav.

O několik let později, při znovuobjevení děl Gregora Mendela, skupina vědců vyvinula moderní syntézu evoluce sloučením obou skupin znalostí: teorie evoluce prostřednictvím přirozeného výběru a zákonů dědičnosti..

Spolu s Fisherem vyvinuli Sewall G. Wright a J. B. S. Haldane syntézu a stanovili principy populační genetiky..

Syntéza s sebou přinesla nové dědictví v biostatistice a vyvinuté techniky byly v biologii klíčové. Mezi nimi vyniká distribuce vzorkování, rozptyl, analýza rozptylu a experimentální návrh. Tyto techniky mají širokou škálu použití, od zemědělství po genetiku..

Co biostatistika studuje? (Obor studia)

Biostatistika je odvětví statistiky, které se zaměřuje na navrhování a provádění vědeckých experimentů prováděných na živých bytostech, na získávání a analýzu dat získaných prostřednictvím uvedených experimentů a na následnou interpretaci a prezentaci výsledků analýz..

Vzhledem k tomu, že biologické vědy zahrnují rozsáhlou řadu studijních cílů, musí být biostatistika stejně různorodá a musí být schopna zapojit různá témata, jejichž cílem je biologie studovat, charakterizovat a analyzovat formy života..

Aplikace

Aplikace biostatistiky jsou velmi rozmanité. Aplikace statistických metod je neodmyslitelným krokem vědecké metody, takže každý výzkumník musí kombinovat statistiku, aby otestoval své pracovní hypotézy.

Zdravotní vědy

Biostatistika se používá v oblasti zdraví k poskytování výsledků souvisejících mimo jiné s epidemiemi, nutričními studiemi..

Rovněž se používá přímo v lékařských studiích a při vývoji nových způsobů léčby. Statistiky umožňují objektivně rozeznat, zda měl lék pozitivní, negativní nebo neutrální účinky na vývoj konkrétního onemocnění.

Biologické vědy

Pro každého biologa je statistika nepostradatelným nástrojem výzkumu. Až na několik výjimek z čistě popisných prací vyžaduje výzkum v biologických vědách interpretaci výsledků, pro kterou je nutné použít statistické testy.

Statistiky nám umožňují zjistit, zda rozdíly, které sledujeme v biologických systémech, jsou způsobeny náhodou, nebo zda odrážejí významné rozdíly, které je třeba zohlednit..

Stejným způsobem umožňuje vytváření modelů pro predikci chování určité proměnné, například pomocí korelací.

Základní testy

V biologii lze specifikovat řadu testů, které se často provádějí ve výzkumu. Volba vhodného testu závisí na biologické otázce, která má být zodpovězena, a na určitých charakteristikách údajů, jako je její distribuce homogenity variací..

Testy pro jednu proměnnou

Jednoduchým testem je párové srovnání nebo Studentův t test. Je široce používán v lékařských publikacích a ve zdravotnických záležitostech. Obecně se používá k porovnání dvou vzorků s velikostí menší než 30. Předpokládá rovnost v odchylkách a normálním rozdělení. Existují varianty pro spárované nebo nepárové vzorky.

Pokud vzorek nesplňuje předpoklad normálního rozdělení, existují v těchto případech testy, které se označují jako neparametrické testy. Pro t-test je neparametrickou alternativou Wilcoxonův test.

Analýza rozptylu (zkráceně ANOVA) je také široce používána a umožňuje jednomu rozeznat, zda se několik vzorků od sebe významně liší. Stejně jako Studentův t test předpokládá rovnost v odchylkách a normálním rozdělení. Neparametrickou alternativou je Kruskal-Wallisův test.

Pokud chcete navázat vztah mezi dvěma proměnnými, použije se korelace. Parametrickým testem je Pearsonova korelace a neparametrickým je Spearmanova korelace.

Vícerozměrné testy

Je běžné chtít studovat více než dvě proměnné, takže testy s více proměnnými jsou velmi užitečné. Patří mezi ně regresní studie, kanonická korelační analýza, diskriminační analýza, vícerozměrná analýza rozptylu (MANOVA), logistická regrese, analýza hlavních komponent atd..

Nejpoužívanější programy

Biostatistika je základním nástrojem v biologických vědách. Tyto analýzy jsou prováděny specializovanými programy pro statistickou analýzu dat..

SPSS

Jedním z celosvětově nejpoužívanějších v akademickém prostředí je SPSS. Mezi jeho výhody patří zpracování velkého množství dat a schopnost překódovat proměnné.

S-plus a Statistica

S-plus je další široce používaný program, který umožňuje - stejně jako SPSS - provádět základní statistické testy na velkém množství dat. Statistica je také široce používána a vyznačuje se intuitivní manipulací a rozmanitostí grafiky, kterou nabízí..

R

Dnes se většina biologů rozhodne provést statistickou analýzu v R. Tento software se vyznačuje svou univerzálností, protože každý den se vytvářejí nové balíčky s více funkcemi. Na rozdíl od předchozích programů musíte v R najít balíček, který provádí test, který chcete provést, a stáhnout jej.

Ačkoli se R nemusí zdát velmi uživatelsky přívětivý a uživatelsky přívětivý, poskytuje biologům širokou škálu užitečných testů a funkcí. Kromě toho existují určité balíčky (například ggplot), které umožňují vizualizaci dat velmi profesionálním způsobem.

Reference

  1. Bali, J. (2017). Základy biostatistiky: Manuál pro lékaře. Jaypee Brothers Medical Publishers.
  2. Hazra, A., & Gogtay, N. (2016). Modul řady biostatistiky 1: Základy biostatistiky. Indický časopis dermatologie61(1), 10.
  3. Saha, I. a Paul, B. (2016). Základy biostatistiky: pro vysokoškolské, postgraduální studenty lékařské vědy, biomedicínské vědy a výzkumné pracovníky. Akademičtí vydavatelé.
  4. Trapp, R. G. a Dawson, B. (1994). Základní a klinická biostatistika. Appleton & Lange.
  5. Zhao, Y., & Chen, D. G. (2018). Nové hranice biostatistiky a bioinformatiky. Springer.

Zatím žádné komentáře