Biostatistiekgeschiedenis, vakgebied en toepassingen

de biostatistiek is een wetenschap die deel uitmaakt van de statistiek en vooral wordt toegepast op andere disciplines binnen de biologie en de geneeskunde.

Biologie is een uitgebreid veld dat verantwoordelijk is voor het bestuderen van de enorme verscheidenheid aan levende wezens die op aarde bestaan ​​- virussen, dieren, planten, enz. - vanuit verschillende invalshoeken.

Biostatistiek is een zeer nuttig hulpmiddel dat kan worden toegepast op de studie van dergelijke organismen, inclusief het experimentele ontwerp, de verzameling van gegevens voor het uitvoeren van de studie en de samenvatting van de verkregen resultaten..

Zo kunnen de gegevens op een systematische manier worden geanalyseerd, wat leidt tot het verkrijgen van relevante en objectieve conclusies. Op dezelfde manier heeft het tools die de grafische weergave van de resultaten mogelijk maken.

Biostatistiek heeft een breed scala van subspecialismen in moleculaire biologie, genetica, landbouwstudies, dieronderzoek - zowel in het veld als in het laboratorium, klinische behandelingen bij mensen, onder anderen.

index

• 1 Geschiedenis
  • 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 Wat onderzoekt biostatistiek? (Vakgebied)
• 3 toepassingen
  • 3.1 Gezondheidswetenschappen
  • 3.2 Biologische wetenschappen
• 4 basistests
  • 4.1 Tests voor één variabele
  • 4.2 Multivariate tests
• 5 Meest gebruikte programma's
  • 5.1 SPSS
  • 5.2 S-plus en Statistica
  • 5.3 R
• 6 Referenties

geschiedenis

In het midden van de zeventiende eeuw ontstaat de moderne statistische theorie met de introductie van de waarschijnlijkheids-theorie en de theorie van games en toeval, ontwikkeld door denkers uit Frankrijk, Duitsland en Engeland. De waarschijnlijkheidstheorie is een kritisch begrip en wordt beschouwd als de 'ruggengraat' van moderne statistieken.

Hier zijn enkele van de meest opvallende bijdragers op het gebied van biostatistiek en statistieken in het algemeen:

James Bernoulli

Bernoulli was een belangrijke Zwitserse wetenschapper en wiskundige van zijn tijd. Bernoulli wordt gecrediteerd voor het eerste verdrag van waarschijnlijkheidstheorie en de binomiale verdeling. Zijn meesterwerk werd gepubliceerd door zijn neef, in het jaar 1713 en is getiteld Ars Conjectandi.

Johann Carl Friedrich Gauss

Gauss is een van de meest vooraanstaande wetenschappers in de statistiek. Van jongs af aan bleek hij een wonderkind te zijn, zich bekend makend op wetenschappelijk gebied sinds hij nog maar een jonge middelbare scholier was.

Een van zijn belangrijkste bijdragen aan de wetenschap was het werk Disquisitiones arithmeticae, gepubliceerd toen Gauss 21 jaar oud was.

In dit boek legt de Duitse wetenschapper de getaltheorie bloot, die ook de resultaten verzamelt van een reeks wiskundigen zoals Fermat, Euler, Lagrange en Legendre.

Pierre Charles-Alexandre Louis

De eerste medische studie die het gebruik van statistische methoden inhield, wordt toegeschreven aan de arts Pierre Charles-Alexandre Louis, een inwoner van Frankrijk. Hij paste de numerieke methode toe op studies die verband hielden met tuberculose en had een aanzienlijke impact op de medische studenten van die tijd.

Het onderzoek motiveerde andere artsen om statistische methoden te gebruiken in hun onderzoek, wat de disciplines enorm verrijkte, vooral die met betrekking tot epidemiologie..

Francis Galton

Francis Galton was een personage dat meerdere bijdragen aan de wetenschap had en wordt beschouwd als de grondlegger van statistische biometrie. Galton was de neef van de Britse naturalist Charles Darwin, en zijn studies waren gebaseerd op een mengeling van de theorieën van zijn neef met de maatschappij, in wat sociaal-Darwinisme werd genoemd.

De theorieën van Darwin hadden een grote invloed op Galton, die de behoefte voelde om een ​​statistisch model te ontwikkelen dat erin slaagde de stabiliteit van de bevolking te waarborgen.

Dankzij deze zorg ontwikkelde Galton de correlatie- en regressiemodellen, die tegenwoordig veel worden gebruikt, zoals we later zullen zien.

Ronald Fisher

Hij staat bekend als de vader van statistieken. De ontwikkeling van de modernisering van biostatistische technieken wordt toegeschreven aan Ronald Fisher en zijn medewerkers.

Toen Charles Darwin de Oorsprong van soorten, de biologie had nog steeds geen precieze interpretaties van de overerving van de personages.

Jaren later, met de herontdekking van het werk van Gregor Mendel, een groep wetenschappers ontwikkelde de moderne synthese van de evolutie, door het samenvoegen van de twee lichamen van kennis: de theorie van de evolutie door natuurlijke selectie, en erfrecht.

Sewall G. Wright en J. B. S. Haldane ontwikkelden samen met Fisher de synthese en stelden de principes van populatiegenetica vast.

De synthese bracht een nieuwe erfenis met zich mee in de biostatistiek, en de ontwikkelde technieken zijn van cruciaal belang geweest in de biologie. Onder hen vallen de verdeling van de bemonstering, de variantie, de variantieanalyse en het experimentele ontwerp op. Deze technieken hebben een breed scala aan toepassingen, van landbouw tot genetica.

Wat onderzoekt biostatistiek? (Vakgebied)

Biostatistiek is een tak van statistieken die zich richt op het ontwerpen en uitvoeren van wetenschappelijke experimenten die zijn uitgevoerd op levende wezens, het verzamelen en analyseren van gegevens die zijn verkregen uit deze experimenten, en de daaropvolgende interpretatie en presentatie de resultaten van de analyses.

Aangezien biowetenschappen omvatten een uitgebreide reeks onderzoeksdoelen dient biostatistiek eveneens divers en bereikt aangrijpen op de verschillende onderwerpen biologie wil bestuderen, karakteriseren en analyseren levensvormen.

toepassingen

De toepassingen van biostatistiek zijn zeer gevarieerd. De toepassing van statistische methoden is een intrinsieke stap van de wetenschappelijke methode, dus elke onderzoeker moet de statistieken aanpassen om hun werkhypotheses te testen..

Gezondheidswetenschappen

Biostatistiek wordt gebruikt op het gebied van gezondheid, om resultaten op te leveren met betrekking tot epidemieën, voedingsstudies, onder andere.

Het wordt ook direct gebruikt in medische onderzoeken en bij de ontwikkeling van nieuwe behandelingen. De statistieken laten toe om objectief te onderscheiden of een geneesmiddel positieve, negatieve of neutrale effecten had op de ontwikkeling van een specifieke ziekte.

Biologische wetenschappen

Voor elke bioloog zijn statistieken een onmisbaar hulpmiddel bij onderzoek. Op enkele uitzonderingen na die slechts beschrijvende werken zijn, vereisen onderzoeken in de biologische wetenschappen een interpretatie van de resultaten, waarvoor de toepassing van statistische tests noodzakelijk is.

De statistieken stellen ons in staat te weten of de verschillen die we in de biologische systemen waarnemen, het gevolg zijn van toeval, of significante verschillen weerspiegelen die in aanmerking moeten worden genomen.

Op dezelfde manier is het mogelijk om modellen te maken om het gedrag van een bepaalde variabele te voorspellen, bijvoorbeeld door het toepassen van correlaties.

Basistests

In de biologie kan worden gewezen op een reeks tests die vaak in onderzoeken worden uitgevoerd. De keuze van de geschikte test hangt af van de biologische vraag die moet worden beantwoord en bepaalde kenmerken van de gegevens, zoals de verdeling van de homogeniteit van de varianties..

Tests voor een variabele

Een eenvoudige test is de vergelijking met paren of t van Student. Het wordt veel gebruikt in medische publicaties en in gezondheidskwesties. Over het algemeen wordt het gebruikt om twee monsters te vergelijken met een grootte kleiner dan 30. Het veronderstelt gelijkheid in de varianties en normale verdeling. Er zijn varianten voor gepaarde of ongepaarde monsters.

Als het monster niet aan de veronderstelling van de normale verdeling voldoet, zijn er tests die in deze gevallen worden gebruikt en staan ​​deze bekend als niet-parametrische tests. Voor de t-toets is het niet-parametrische alternatief de rangschikkingstest van Wilcoxon.

De variantieanalyse (afgekort als ANOVA) wordt ook veel gebruikt en maakt het mogelijk om te onderscheiden of verschillende monsters aanzienlijk verschillen. Net als Student's t-test gaat het om gelijkheid in de varianties en normale verdeling. Het niet-parametrische alternatief is de Kruskal-Wallis-test.

Als u de relatie tussen twee variabelen wilt vastleggen, wordt een correlatie toegepast. De parametrische test is de Pearson-correlatie en de niet-parametrische is de Spearman-rangcorrelatie.

Multivariate tests

Het is normaal dat u meer dan twee variabelen wilt bestuderen, dus multivariate tests zijn zeer nuttig. Deze studies wijzen op de regressie, de canonieke correlatieanalyse, discriminantanalyse, de multivariate variantieanalyse (MANOVA), logistische regressie, principal component analysis, etc..

Meest gebruikte programma's

Biostatistiek is een essentieel hulpmiddel in de biologische wetenschappen. Deze analyses worden uitgevoerd door gespecialiseerde programma's voor statistische gegevensanalyse.

SPSS

Een van de meest gebruikte wereldwijd, in de academische omgeving, is SPSS. Een van de voordelen is het beheer van een grote hoeveelheid gegevens en de mogelijkheid om variabelen opnieuw te coderen.

S-plus en Statistica

S-plus is een ander veelgebruikt programma dat het mogelijk maakt om, net als SPSS, elementaire statistische tests uit te voeren op grote hoeveelheden data. Statistica wordt ook veel gebruikt en wordt gekenmerkt door de intuïtieve bediening en de verscheidenheid aan grafische weergaven.

R

Tegenwoordig kiezen de meeste biologen ervoor om hun statistische analyse in R uit te voeren. Deze software wordt gekenmerkt door zijn veelzijdigheid, omdat er elke dag nieuwe pakketten met meerdere functies worden gemaakt. In tegenstelling tot de vorige programma's, moet u in R naar het pakket zoeken dat de test uitvoert die u wilt doen en deze downloaden.

Hoewel R niet erg vriendelijk en gemakkelijk in gebruik lijkt te zijn, biedt het een groot aantal tests en functies die van groot nut zijn voor biologen. Bovendien zijn er bepaalde pakketten (zoals ggplot) die de visualisatie van gegevens op een zeer professionele manier mogelijk maken.

referenties

1. Bali, J. (2017). Biasics of Biostatistics: A Manual for Medical Practitioners. Jaypee Brothers Medical Publishers.
2. Hazra, A., & Gogtay, N. (2016). Module 1 van de module Biostatistiek: grondbeginselen van biostatistiek. Indisch tijdschrift voor dermatologie, 61(1), 10.
3. Saha, I., & Paul, B. (2016). Hoofdkenmerken van biostatistiek: voor niet-gegradueerden, postdoctorale studenten medische wetenschappen, biomedische wetenschappen en onderzoekers. Academische uitgevers.
4. Trapp, R. G., & Dawson, B. (1994). Basic en klinische biostatistiek. Appleton & Lange.
5. Zhao, Y., & Chen, D.G. (2018). Nieuwe grenzen van biostatistiek en bio-informatica. Springer.