Basic statistics and experimental design

A.A. 2021/2022
6
Crediti massimi
64
Ore totali
SSD
AGR/02
Lingua
Inglese
Obiettivi formativi
The general objective of the course is to provide the basic knowledge, either theoretical or practical, which is fundamental for (1) designing and managing experimental trials, (2) statistically treating the measured data, (3) using dedicated software for statistical processing, and (4) critically discussing the main results of the statistical analyses.
Risultati apprendimento attesi
Students will be able to use dedicated statistical software (e.g., IBM SPSS, R) for processing data from experimental trials. Students will acquire the ability to set up a field or laboratory experiment and read and interpret the results of the statistical analyses.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Statistica descrittiva e distribuzioni campionarie, test statistici. Indici di tendenza centrale e di dispersione. Caratteristiche delle popolazioni e dei campioni (richiami alle principali distribuzioni di probabilità). La stima dei parametri ignoti di una popolazione partendo da campioni. Distorsione, efficienza e consistenza di uno stimatore. Il test statistico: concetti di ipotesi nulla, test bilaterali e unilaterali, livello di significatività, protettività, potenza, errori di I, II e III specie. Limiti fiduciali di una media. Tecniche per i confronti tra medie campionarie: l'analisi della varianza. Prerequisiti e condizioni di applicabilità dell'ANOVA (test di normalità e di omogeneità delle varianze). La trasformazione dei dati. L'analisi della varianza fattoriale e l'interazione: anova a 2 e 3 vie, e relativa interpretazione dei risultati. Tecniche di confronto multiplo tra medie (contrasti e test post-hoc). Cenni a tecniche non parametriche di analisi della varianza. L'analisi della correlazione e della regressione: Il concetto di correlazione. Il coefficiente di correlazione e i relativi test statistici. L'analisi della regressione lineare. Il metodo dei minimi quadrati. Le assunzioni per la regressione e i relativi test. Il coefficiente di regressione e il suo errore standard. Test di significatività per coefficiente di regressione e intercetta. Intervalli fiduciali attorno alla retta di regressione. La regressione passante per l'origine. Il coefficiente di determinazione. L'analisi della regressione multipla. La scelta del modello ottimale (backward, forward e stepwise regression). Cenni a tecniche non parametriche per l'analisi della correlazione. Schemi sperimentali e gestione in campo degli esperimenti. Gli schemi sperimentali a blocchi randomizzati: realizzazione pratica in campo e al calcolatore, e relative procedure di analisi statistica.
Prerequisiti
Conoscenze di matematica, Utilizzo foglio di calcolo Excel
Metodi didattici
Il corso si compone di una parte di lezioni frontali di 32 ore e di 32 ore di attività pratica al calcolatore i software statistici IBM-SPSS e R, oltre al foglio di calcolo Excel.
Materiale di riferimento
Il corso è erogato in lingua inglese, per cui il materiale di riferimento (slide, articoli, libri) è unicamente in lingua inglese. Tale materiale è fornito durante il corso.
I testi di riferimento sono:
Experimental design and data analysis for biologists. Quinn G.P., Keough M.J., Cambridge University Press.
Contemporary statistical models for the plant and soils science. Schabenberger o., Pierce F.J.
Statistics: an introduction using R, 2nd Edition. Crawley M.J., Wiley Edition.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La verifica dell'apprendimento avverrà tramite esame (on-line o in presenza) L'esame sarà svolto nell'arco di una sola giornata e si comporrà di tre parti:
1) Prova al computer di elaborazione statistica di dati assegnati. Sarà distribuito ad ogni studente un dataset in formato Excel contenente dati relativi ad esperimenti fittizi, brevemente descritti. Lo studente dovrà scegliere l'analisi statistica opportuna in base ai dati assegnati, eseguirla e commentare sinteticamente i risultati.
Durata 1 ora.
2) Prova scritta: 2 domande a risposta aperta e 5 domande a risposta chiusa. Durata 1 ora minuti.
3) Breve prova orale (massimo 10 minuti): discussione dell'elaborazione statistica, verifica delle risposte scritte e eventuali domande.
Se l'esame sarà on-line, la prova scritta e la breve prova orale sono sostituite da una prova orale di circa 30 minuti.

Sono previsti circa 7 o 8 appelli al'anno.
AGR/02 - AGRONOMIA E COLTIVAZIONI ERBACEE - CFU: 6
Esercitazioni: 32 ore
Lezioni: 32 ore
Docente: Perego Alessia
Docente/i