授業形態 学習内容 準備学習 時間外学習(学習課題)...30 開講区分 (1) 曜日・時限 回数 日程 授業形態 1 / 講義 2 / 講義 5 / 講義 3 /
特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ...
Transcript of 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ...
![Page 1: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/1.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 1/40
特別講義「生物統計学」
概要紹介・全体の流れについて 久保拓弥 (北海道大・環境科学)
• この講義についての連絡
• 統計学の役割
• 統計モデルとは何か
• この講義全体を一覧
![Page 2: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/2.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 2/40
講義についての連絡事項● この講義には web page があります
– 単位取得のためのレポート問題・提出についての情報
– 講義資料や例題のデータなどがダウンロード可能
http://goo.gl/wijx2
レポート提出しめきりは 11/16
提出方法はweb page を参照
![Page 3: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/3.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 3/40
全体の流れ
![Page 4: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/4.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 4/40
自己紹介
● 北大の環境科学院という学部のない大学院● 生態学に関係するデータ解析とかやってます
– 野外調査をしない生態学者– 安楽椅子生態学者– 統計モデルを使ったデータ解析
● データは誰か別の人 (共同研究者) がとってきてくれます
![Page 5: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/5.jpg)
統計学的手法の役割
![Page 6: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/6.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 6/40
科学的な手法の役割 (のひとつ)
たとえば何かこのような観測データが得られたとする● 生物個体ごとに異なる要因 X によって興味のある結果 Y が変化するらしい
● データはばらついているが,この関係を要約できないだろうか?
観測された現象の背後にひそむ,何か単純な原理を知りたい!
![Page 7: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/7.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 7/40
なにか理論にもとづく予測理論Aとやらを使うと要因Xと結果Yの関係が説明された?!
「良い」予測をするのが良い科学理論である!
![Page 8: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/8.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 8/40
しかし理論ってのはいくつでも作れるわけで……
どっちが良い理論?「良い」予測をするのが良い科学理論である!
![Page 9: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/9.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 9/40
統計学的な手法の役割 (のひとつ)
統計学的な手法でできること● どちらがよりよい予測なのかを評価する● 各理論それぞれであてはまりのよい線を探す
![Page 10: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/10.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 10/40
どんな生物学の分野でも統計学的な手法は必要
無処理 薬品Xを処理遺伝子
の発
現量
![Page 11: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/11.jpg)
統計モデルとは何か?&
「統計モデリング入門」宣伝
![Page 12: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/12.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 12/40
「統計モデル」とは何か?どんな統計解析においても統計モデルが使用されている
● 観察によってデータ化された現象を説明するために作られる
● 確率分布が基本的な部品であり,これはデータにみられるばらつきを表現する手段である
● データとモデルを対応づける手つづきが準備されていて,モデルがデータにどれぐらい良くあてはまっているかを定量的に評価できる
![Page 13: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/13.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 13/40
「統計モデリング入門」の主張「何でも正規分布」じゃないだろ!
2012-05-18 刊行岩波書店
![Page 14: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/14.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 14/40
たとえばこんなデータがあったしましょう
体サイズ
種子数(次の時間の例題)
![Page 15: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/15.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 15/40
GLM - ばらつきをよく見る
0 個,1 個,2 個と数えられる種子数が「正規分布」なわけないだろ!!
ポアソン分布
正規分布
![Page 16: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/16.jpg)
この講義全体を一覧
![Page 17: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/17.jpg)
11/1 午後 k2
![Page 18: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/18.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 18/40
単純化した例題
![Page 19: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/19.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 19/40
カウントデータはポアソン分布を使って説明できないかを調べる
![Page 20: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/20.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 20/40
最尤推定という考えかたを説明しますさいゆう
![Page 21: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/21.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 21/40
ここで登場する ---「何でも正規分布」ではダメ! という発想
ポアソン分布
正規分布
![Page 22: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/22.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 22/40
R で統計モデリングFree の統計ソフトウェア
![Page 23: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/23.jpg)
11/1 午後 k3
![Page 24: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/24.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 24/40
Q. より良い予測をする統計モデルは?
![Page 25: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/25.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 25/40
統計学って「検定」のこと?
「検定」って何なの?
「検定」ってエラいの?
![Page 26: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/26.jpg)
11/2 午前 r1, r2
![Page 27: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/27.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 27/40
R で作図 久保のサイトを
Google 画像検索
![Page 28: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/28.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 28/40
R 作図の基本わざ「重ね描き」
![Page 29: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/29.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 29/40
コンロンソウの「超」個体と遺伝子の特徴をあらわす地図
http://blog.goo.ne.jp/taronpe-1944/e/062474b7d1401c3b745f5fcfe8d0d58c写真引用
![Page 30: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/30.jpg)
11/2 午後 k4
![Page 31: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/31.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 31/40
生物学のデータ解析は「割算」しまくり!!
![Page 32: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/32.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 32/40
GLM のひとつ,ロジスティック回帰を使おう
![Page 33: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/33.jpg)
11/2 午後 k5
![Page 34: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/34.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 34/40
GLM ではうまく説明できないデータ!?
![Page 35: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/35.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 35/40
GLM を階層ベイズモデル化して対処
![Page 36: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/36.jpg)
11/2 午後 k6
![Page 37: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/37.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 37/40
いろいろな例を紹介
![Page 38: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/38.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 38/40
空間構造のあるデータ
![Page 39: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/39.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 39/40
長期ウミガメデータ
![Page 40: 特別講義「生物統計学」 概要紹介・全体の流れにつ …hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/stat/2012/kobe/k1/kubostat...2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081723/5b2317c07f8b9a96038b46c0/html5/thumbnails/40.jpg)
2012-11-01 k1 神戸大学理学部 特別講義「生物統計学」 40/40
今日・明日,いっしょに勉強しましょう