ВСТУПЛЕНИЕ. Предметом учебной дисциплины «Биометрия» являются принципы постановки биологического эксперимента и статистическая обработка экспериментальных данных

Предметом учебной дисциплины «Биометрия» являются принципы постановки биологического эксперимента и статистическая обработка экспериментальных данных. Рассматриваются особенности количественного и качественного анализа с учетом общей оценки ошибок опытов. Излагаются методы планирования сложных экспериментов. Особое внимание обращено на оценку достоверности параметров, распределение случайных величин и проверку статистических гипотез. Представлена структурная схема, отражающая поэтапный процесс проведения моделирования эксперимента, от постановки задачи на исследования до математического обобщения полученного результата. Представлены формулы получения достоверного научного результата при минимальном количестве измерений. На примерах показано, что повышение эффективности исследовательской работы связано с моделированием проведения эксперимента основанном на минимизации затрат времени и средств.

Под проведением комплексного исследования понимается весь объем мероприятий от постановки задачи до получения математической модели изучаемых явлений. Несмотря на кажущуюся простоту такого определения, дать целостное и последовательное изложение этого вопроса нелегко. Это совсем не означает, что материала по предмету нет, наоборот, его слишком много, но он распределен малыми дозами в огромном числе монографий и статей. В данных рекомендациях сделана попытка, собрать воедино то, что должно помочь начинающему исследователю "войти в работу", понять структуру исследования и узнать о неустранимых трудностях. Особенно ценным является проходящее красной нитью через всю работу положение о необходимости такой постановки экспериментов, какого бы вопроса они ни касались, которая обеспечила бы максимально объективную и статистически достоверную оценку их результатов. Это положение должно войти "в плоть и кровь" всех экспериментаторов в области биотехнологии и отвечало бы его проблемам.

Математический анализ результатов эксперимента, позволяющий установить их статистическую достоверность, которому в данной работе уделено достаточное внимание, окажется, безусловно, весьма полезным как при планировании подобных исследований научными сотрудниками, так и при анализе их результатов. Его краткое изложение помещено в приложении. Ограниченный объем руководства побудил авторов в отдельных случаях, когда можно дать рекомендации в отношении общедоступной литературы и таблиц, не проводить развернутого изложения некоторых методов.

Курс «Биометрия» состоит из 4 разделов:

Методическими основами курса являются лекции, в которых излагаются основные положения каждого раздела, практические занятия и самостоятельная работа студентов, которая является основным способом усвоения материала в свободное от аудиторных занятий время.

Для самостоятельной работы выделяется больше половины общего объема времени, предназначенного для изучения данной дисциплины. Самостоятельная работа проводится по всем темам, которые входят в дисциплину, как по тем, по которым читаются лекции, так и по тем, для которых делается только план изучения и ссылки на литературу. В процессе самостоятельной работы студент учится самостоятельно приобретать знания, которые затем используются в ходе практических занятий, при подготовке к выполнению контрольных работ и к зачету.

На дисциплину выделяется 54 учебных часа. Из них аудиторные занятия занимают 15 часов, в том числе лекции – 15 часов. На самостоятельную работу студентов выделяется 39 часов.

Настоящее пособие подготовлено на основе работ [1-18] таким образом, чтобы максимально облегчить студентам специальности 7.092901 «Промышленная биотехнология» усвоение курса «биометрия». В каждой лекции выделяются основные вопросы, излагаются основные положения, приведены вопросы для самоконтроля.

Настоящее руководство, хотя и рассчитано на студентов, предполагает все же, что читатель имеет первичное представление о методах статистической обработки экспериментальных данных, по крайней мере, в пределах общих разделов одного из наиболее доступных пособий [3-7, 11, 13-15, 17, 18]. Для желающих более глубоко изучить вопросы, затронутые в данной работе, приведен список отечественной и переведенной на русский язык зарубежной литературы.

Обобщение большого числа экспериментов позволило в общих чертах создать структурную схему проведения эксперимента и обработки его данных, хотя, естественно, она не может претендовать на полноту отражения всего многообразия, встречающегося на практике. Ниже с той или иной полнотой рассмотрены и обсуждены отдельные составляющие этой схемы.