De biostatistiek is een wetenschap die deel uitmaakt van de statistiek en voornamelijk wordt toegepast op andere disciplines binnen de biologie en geneeskunde.
Biologie is een uitgebreid vakgebied dat verantwoordelijk is voor het bestuderen van de enorme verscheidenheid aan levensvormen die op aarde bestaan - virussen, dieren, planten, enz. - vanuit verschillende gezichtspunten..
Biostatistiek is een zeer nuttig hulpmiddel dat kan worden toegepast bij de studie van deze organismen, inclusief het experimentele ontwerp, het verzamelen van gegevens om het onderzoek uit te voeren en de samenvatting van de verkregen resultaten..
Zo kunnen de gegevens systematisch worden geanalyseerd, wat leidt tot het verkrijgen van relevante en objectieve conclusies. Op dezelfde manier heeft het tools waarmee de resultaten grafisch kunnen worden weergegeven.
Biostatistiek heeft een brede reeks subspecialiteiten in moleculaire biologie, genetica, landbouwstudies, dieronderzoek - zowel in het veld als in het laboratorium, klinische behandelingen bij mensen, onder anderen..
Artikel index
In het midden van de zeventiende eeuw ontstond de moderne statistische theorie met de introductie van de kansrekening en de kansspel- en kansentheorie, ontwikkeld door denkers uit Frankrijk, Duitsland en Engeland. Waarschijnlijkheidstheorie is een kritisch concept en wordt beschouwd als de "ruggengraat" van moderne statistieken..
Enkele van de meest opmerkelijke bijdragers op het gebied van biostatistiek, en statistieken in het algemeen, worden hieronder vermeld:
Bernoulli was een belangrijke Zwitserse wetenschapper en wiskundige van zijn tijd. Aan Bernoulli wordt de eerste verhandeling over waarschijnlijkheidstheorie en de binominale verdeling toegeschreven. Zijn meesterwerk werd in 1713 door zijn neef uitgegeven en is getiteld Ars Conjectandi.
Gauss is een van de meest vooraanstaande wetenschappers op het gebied van statistiek. Van jongs af aan bewees hij een wonderkind te zijn en maakte hij zich bekend op wetenschappelijk gebied, aangezien 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 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..
De eerste medische studie waarbij statistische methoden werden gebruikt, wordt toegeschreven aan de arts Pierre Charles-Alexandre Louis, geboren in Frankrijk. Hij paste de numerieke methode toe op studies die verband hielden met tuberculose, wat een aanzienlijke impact had op medische studenten van die tijd.
De studie motiveerde andere artsen om statistische methoden te gebruiken in hun onderzoek, wat de disciplines enorm verrijkte, waarbij die gerelateerd aan epidemiologie opvielen..
Francis Galton was een personage dat meerdere bijdragen aan de wetenschap had, en hij wordt beschouwd als de grondlegger van statistische biometrie. Galton was de neef van de Britse natuuronderzoeker Charles Darwin, en zijn studies waren gebaseerd op een mengeling van de theorieën van zijn neef en de samenleving, in het zogenaamde sociaal darwinisme..
Darwins theorieën hadden een grote impact op Galton, die de behoefte voelde om een statistisch model te ontwikkelen dat de stabiliteit van de bevolking zou garanderen..
Dankzij deze bezorgdheid heeft Galton de correlatie- en regressiemodellen ontwikkeld, die tegenwoordig veel worden gebruikt, zoals we later zullen zien..
Hij staat bekend als de vader van de statistiek. De ontwikkeling van de modernisering van de technieken van biostatistiek wordt toegeschreven aan Ronald Fisher en zijn medewerkers.
Toen Charles Darwin het Oorsprong der soorten, biologie had nog geen precieze interpretaties van de overerving van karakters.
Jaren later, met de herontdekking van de werken van Gregor Mendel, ontwikkelde een groep wetenschappers de moderne synthese van evolutie door beide kennisgroepen samen te voegen: de evolutietheorie door natuurlijke selectie en de erfelijkheidswetten..
Samen met Fisher ontwikkelden Sewall G. Wright en J. B. S. Haldane de synthese en legden de principes van populatiegenetica vast..
De synthese bracht een nieuwe erfenis in de biostatistiek met zich mee, en de ontwikkelde technieken waren cruciaal in de biologie. Onder hen vallen de verdeling van de steekproef, de variantie, de variantieanalyse en de experimentele opzet op. Deze technieken hebben een breed scala aan toepassingen, van landbouw tot genetica..
Biostatistiek is een tak van statistiek die zich richt op het ontwerp en de uitvoering van wetenschappelijke experimenten die worden uitgevoerd bij levende wezens, op de verwerving en analyse van de gegevens verkregen door middel van genoemde experimenten, en op de daaropvolgende interpretatie en presentatie van de resultaten van de analyses.
Aangezien de biologische wetenschappen een uitgebreide reeks studiedoelstellingen omvatten, moet biostatistiek even divers zijn en erin slagen om de verscheidenheid aan onderwerpen aan te pakken die de biologie wil bestuderen, karakteriseren en analyseren van levensvormen..
De toepassingen van biostatistiek zijn enorm gevarieerd. De toepassing van statistische methoden is een intrinsieke stap van de wetenschappelijke methode, dus elke onderzoeker moet statistieken combineren om zijn werkhypothesen te testen..
Biostatistiek wordt op gezondheidsgebied gebruikt om resultaten te leveren met betrekking tot onder meer epidemieën, voedingsstudies..
Het wordt ook direct gebruikt in medische onderzoeken en bij de ontwikkeling van nieuwe behandelingen. Met statistieken kan objectief worden onderscheiden of een geneesmiddel positieve, negatieve of neutrale effecten heeft op het ontstaan van een bepaalde ziekte.
Voor elke bioloog is statistiek een onmisbaar hulpmiddel bij onderzoek. Op enkele uitzonderingen na van puur beschrijvende werken, vereist onderzoek in de biologische wetenschappen een interpretatie van de resultaten, waarvoor het nodig is om statistische tests toe te passen.
Statistieken stellen ons in staat om te weten of de verschillen die we waarnemen in biologische systemen te wijten zijn aan toeval, of dat ze significante verschillen weerspiegelen waarmee rekening moet worden gehouden..
Op dezelfde manier maakt het het mogelijk om modellen te maken om het gedrag van een variabele te voorspellen, bijvoorbeeld door correlaties toe te passen.
In de biologie kan een reeks tests worden gespecificeerd die vaak in onderzoek worden gedaan. De keuze van de geschikte test hangt af van de biologische vraag die moet worden beantwoord en van bepaalde kenmerken van de gegevens, zoals de verdeling van de homogeniteit van de varianties..
Een eenvoudige test is de paarsgewijze vergelijking of Student's t-test. Het wordt veel gebruikt in medische publicaties en in gezondheidszaken. Over het algemeen wordt het gebruikt om twee steekproeven met een grootte kleiner dan 30 te vergelijken. Het veronderstelt gelijkheid in de varianties en normale verdeling. Er zijn varianten voor gepaarde of ongepaarde monsters.
Als het monster niet voldoet aan de aanname van de normale verdeling, zijn er tests die in deze gevallen worden gebruikt, en deze staan bekend als niet-parametrische tests. Voor de t-test is het niet-parametrische alternatief de Wilcoxon-rangschikkingstest.
Variantieanalyse (afgekort als ANOVA) wordt ook veel gebruikt en maakt het mogelijk om te onderscheiden of verschillende monsters significant van elkaar verschillen. Net als de t-toets van de student, gaat het uit van gelijkheid in de varianties en normale verdeling. Het niet-parametrische alternatief is de Kruskal-Wallis-test.
Als u de relatie tussen twee variabelen wilt vaststellen, wordt een correlatie toegepast. De parametrische test is de Pearson-correlatie en de niet-parametrische is de Spearman-rangcorrelatie.
Het is gebruikelijk om meer dan twee variabelen te willen bestuderen, dus multivariate tests zijn erg handig. Deze omvatten regressiestudies, canonieke correlatieanalyse, discriminantanalyse, multivariate variantieanalyse (MANOVA), logistische regressie, analyse van hoofdcomponenten, enz..
Biostatistiek is een essentieel instrument in de biologische wetenschappen. Deze analyses worden uitgevoerd door gespecialiseerde programma's voor de statistische analyse van gegevens..
Een van de meest gebruikte wereldwijd, in de academische omgeving, is SPSS. Een van de voordelen is de verwerking van grote hoeveelheden gegevens en de mogelijkheid om variabelen te hercoderen.
S-plus is een ander veelgebruikt programma dat het - net als SPSS - mogelijk maakt om statistische basistests uit te voeren op grote hoeveelheden gegevens. Statistica wordt ook veel gebruikt en wordt gekenmerkt door zijn intuïtieve bediening en de verscheidenheid aan grafische afbeeldingen die het biedt..
Tegenwoordig kiezen de meeste biologen ervoor om hun statistische analyse in R uit te voeren. Deze software wordt gekenmerkt door zijn veelzijdigheid, aangezien er elke dag nieuwe pakketten met meerdere functies worden gemaakt. In tegenstelling tot de vorige programma's, moet u in R het pakket vinden dat de test uitvoert die u wilt doen, en het downloaden.
Hoewel R misschien niet erg gebruiksvriendelijk en gebruikersvriendelijk lijkt, biedt het een breed scala aan nuttige tests en functies voor biologen. Daarnaast zijn er bepaalde pakketten (zoals ggplot) die de visualisatie van de data op een zeer professionele manier mogelijk maken.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.