生物統計学演習
 Biostatistics using R
 担当教員:廣田 忠雄(HIROTA Tadao)
 担当教員の所属:理学部理学科
 開講学年:3年,4年  開講学期:後期  単位数:2単位  開講形態:演習
 開講対象:必修科目となっている生物コースを優先。演習室の端末を学生数が越えた場合、履修を制限する。  科目区分: 
【授業の目的】
自然科学の調査において、観察や実験で得られるデータは理解したい現象のほんの一部分でしかないことが多い。例えば、生物の体サイズのような基礎データについても、真の正解はその生物を全個体(母集団)測定しなければ得られない。だが、実際に全個体を測定するのは不可能な場合が多く、一部の個体(標本)の測定値から典型的な体サイズを推定しなくてはならない。統計学の役割の1つはこのような推定の妥当性を定量的に評価することである。
また、自然科学の調査では、複数の生物群の比較や、複数の処理の効果を比較することも多い。だが、生物を対象にした調査では、雑多な環境要因によって生じるばらつきが大きく、複数の生物群や処理群に差が観察されても、たまたま生じたばらつきに起因する可能性も否めない。そのため、観察された差が偶然の産物か否か定量的に評価(検定)するのが、統計学のもう1つの役割である。
このように統計学は、近代的な自然科学調査では欠かせない予備知識である。本演習は、数理統計入門の受講を前提に、主要な統計手法の活用方法を学習する。

【授業の到達目標】
データの特性、検証課題に適した統計手法を選択し、適切に解析できる。

【授業概要(キーワード)】
統計解析, 推定, 検定, ベイズ推定, モデル選択

【科目の位置付け】
自然科学の研究で得たデータを、正しく解析するための専門的知識を修得するための演習科目

【授業計画】
・授業の方法
PowerPointで作成した資料を用いて、基礎概念を講義した後、課題を設けR言語で処理した演習結果の提出を求める。
・日程
第1週 習熟度試験とRの操作
第2週 データの視覚化
第3週 区間推定
第4週 検定の基本概念
第5週 一試料の検定
第6週 Fisherの正確確率検定,多試料のカイ自乗検定
第7週 Mann-Whitney検定, 二試料のt検定
第8週 分散分析
第9週 符号検定, Wilcoxonの符号順位和検定, 対応のあるt検定
第10週 線形モデル
第11週 様々な確率分布と一般化線形モデル
第12週 ランダム要因と一般化線形混合モデル
第13週 ベイズ法
第14週 モデル選択
第15週 シミュレーション

【学習の方法】
・受講のあり方
統計に関しても、Rの使用法に関しても、参考書を事前に読んでおくと、演習は理解しやすい。Rに関してはネット上でも解説する記事が多いので、疑問点の解消に役立つ。
・授業時間外学習へのアドバイス
統計やRの使用法に関する疑問点は、質問できるように整理しておくこと。基本的な概念について、分からないことは次の演習までに、できる限り解消しておくこと。

【成績の評価】
・基準
データの特性、検証課題に適した統計手法を選択できる能力を、演習と試験で確認する。
・方法
毎回課す提出課題の到達度(40%)と、第15回に実施する筆記試験(60%)を総合して評価する。

【テキスト・参考書】
参考書
・粕谷英一『生物学を学ぶ人のための統計のはなし』文一総合出版.
・石居進『生物統計学入門』培風館.
・石村貞夫『分散分析のはなし』東京図書.
・Grafen A, Hails R『一般線形モデルによる生物科学のための現代統計学 : あなたの実験をどのように解析するか』共立出版.
・Crawley MJ『統計学:Rを用いた入門書』共立出版.

【その他】
・学生へのメッセージ
数学が得意でない学生にも理解できる演習を行う。ただし、毎回出席しないと、演習内容の理解は困難だと思われる。
・オフィス・アワー
授業時間外にも、月曜日~金曜日の12:10~12:50に、理学部1号館4階421~423において、学生の質問に答えます。不在の場合は、ドアに貼ってあるホワイトボードを用いて連絡して下さい。

31400180-2019-03-34090