Biometrie

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Biometrie


C. H.
Diese Lernkarten decken grundlegende und fortgeschrittene Konzepte der Biometrie auf Universitätsniveau ab. Sie behandeln zentrale Themen wie Odds Ratio, Risiko, Prävalenz, Inzidenz, und verschiedene epidemiologische Maße sowie deren Berechnung und Interpretation. Die Karteikarten umfassen auch die Darstellung von Daten in Histogrammen und Säulendiagrammen sowie die Analyse von Kontingenztafeln. Diese Lernkarten sind ideal für Studierende der Biometrie und Epidemiologie, die ein tiefes Verständnis der statistischen Methoden und Konzepte in der biomedizinischen Forschung erlangen möchten.
Karten
62
Lernende
1
Sprache
Deutsch
Kategorie
Mathematik
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
24.05.2015 / 26.05.2015

Flashcards

Was ist Biometrie?

 

"1.Std"

angewandte Mathematik und Statistik zur Beschreibung, Modellierung und Beurteilung biologisch-naturwissenschaftlicher (und damit auch medizinischer) Phänomene

Was ist Epidemologie?

 

 

"1.Std"

beschäftigt sich mit der Untersuchung der Verteilung von Krankheiten, physiologischen Variablen und Krankheitsfolgen in Populationen und Beständen sowie mit den Faktoren, die diese Verteilung beeinflussen.

Was ist Statistik?

 

 

"1.Std"

Statistik ist eine wissenschaftliche Disziplin, deren Gegenstand die Entwicklung und Anwendung von Methoden zur Datenerhebung, -beschreibung und -analyse sowie der Beurteilung der Ergebnisse ist. Dabei unterscheidet man:

1. Deskriptive Statistik: Methode zur Auswertung und übersichtlichen Darstellung von Daten

2. Induktive Statistik: Methode zum Treffen von vernünftigen Entscheidungen im Falle von Unsicherheit bzw. Risiko; "den Zufall in den Griff bekommen", "Sicherheit über Unsicherheit gewinnen".

Wie ist Biometrie in der Veterinärmedizin relevant?

 

 

"1.Std"

Sicherheit vom Ergebnis eines Diagnosetests zur Bestimmung einer Erkrankung

Anzahl von Tieren, die in einer Untersuchung zur Prüfung der Wirksamkeit eines Medikaments eigesetzt werden

Das Risiko einer Allergie-Erkrankung bei Retrievern in Abhängigkeit von unterschiedlichen Fütterungsbedingungen

Wie ist die Epidemologie in der Veterinärmedizin relevant?

 

 

"1.Std"

Untersuchung der Verteilung von:

. Krankheiten (auch Infektionen etc)

. physiologischen Variablen

. Krankheitsfolgen

. Leistungsmerkmalen und

. ökonomischen Faktoren

(allgemein: Zielvariable, Outcome) in definierten Tierpopulationen bzw. Beständen sowie mit den Faktoren, welche diese Verteilung beenflussen

Definition modifiziert nach WHO (World Health Organization)

Was ist Veterinary Public Health?

 

 

"1.Std"

VPH ist die Summe aller Beiträge zum körperlichen, geistigen und sozialen Wohlbefinden der Menschen durch das Verständnis und die Anwendung der Veterinämedizin.

WHO

Wie unterscheiden sich Individuelle und Populations-Medizin?

 

 

"1.Std"

Individuelle Medizin: (der kurativ tätige Arzt)

Untersuchung des spezifischen Falles

Diagnose-> Behandlung

Populations-Medizin: (der präventiv tätige Arzt)

Untersuchung von vielen Fällen

Risikobewertung-> Vorsorge

Was bedeutet Grundgesamtheit/Zielpopulation und Stichprobe/Untersuchungspopulation?

 

 

"1.Std"

Grundgesamtheit/Zielpopulation = Gesamtmenge der statistischen Einheiten, für die das Ergebnis der Erhebung gültig sein soll

Stichprobe/Untersuchungspopulation = Teilpopulation der Grundgesamtheit, welche in der Verteilung der untersuchungsrelevanten Merkmale mit der Grundgesamtheit übereinstimmen soll und an der die Untersuchung durchgeführt wird

Was ist die Charakterisierung einer empirischen Studie?

 

 

"1.Std"

. Stichproben-Daten sind die Konsequenz eines zufälligen Auswahlprozesses

. bei Wiederholung der Studie erhält man andere Daten und somit Resultate

. Stichproben-Resultat entstammt einer Verteilung aller möglichen Ergebnisse

. Stichproben-Resultat ist unser "bester Schätzer" für die Realität

Wie ist die statistische Schlussweise (inferencia) angewendet?

 

 

"1.Std"

. Schätzen der unbekannten Parameter der Grundgesamtheit "Finde eine Größe aus den Daten der Stichproben, die "möglichst nah" an der unbekannten Wirklichkeit ist."

. Angabe von Kofidenzintervallen (Vertrauensbereichen) "Gebe basierend auf den Daten der Stichproben ein Intervall an, das den wahren Wert (Populations-Parameter) mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit überdeckt."

. Entscheiden mittels eines statistischen Tests, ob anhand der Daten der Stichprobe eine Aussage über einen Parameter der Grundgesamtheit (bspw. Unterschied eines Mittelwertes zwischen Gruppen) wahr oder falsch ist

Wie unterscheidet man die Erhebung (Sammlung) von Daten?

 

 

"1.Std"

Befragungen, Beobachtungen/Messungen, Experimente

Was bedeutet "Untersuchungseinheiten"?

 

 

"1.Std"

Individuen, die einer Erhebung/Untersuchung zu Grunde ligen, d.h. an/von denen Daten gesammelt werden, bezeichnet man als Untersuchungseinheiten = statistische Einheit = Merkmalsträger

Was bedeuten Merkmale in der Biometrie?

 

 

"1.Std"

Die Eigenschfaten, die hinsichtlich des Untersuchungsziel an der statistischen Einheit untersucht werden, heißen Merkmale.

Was sind Merkmalswerte? Was stellen sie dar?

 

 

"1.Std"

Die gemessene, erfragten oder beobachteten Ausprägungen des Merkmals sind die Merkmalswerte. Sie stellen die Daten der Erhebung dar.

Wie sind Merkmale charakterisierte?

 

 

"1.Std"

quantitative Merkmale: Untersuchungseinheiten unterscheiden sich im absoluten (Zahlen-) Wert - (Alter, Gewicht, etc)

qualitative Merkmale: Unterschiedungseinheiten unterscheiden sich in ihrer Ausprägung (Art) - (Geschlecht, Name, Rasse, etc)

Was ist die Skalierung von Merkmalen?

 

 

"1.Std"

metrische (quantitative) Skala: die Werte unterliegen einer Reihenfolge und die Abstände zwischen den Werten der Skala lassen sich interpretieren - (Gewicht, Keimzahlen, Betriebsgröße, etc)

ordinale (qualitativ oder semiquantitative) Skala: die Werte unterliegen einer Rangfolge, aber die Abstände zwischen den Werten der Skala lassen sich nicht interpretieren - (Bewertung: Bonituren, Noten; Gesundheitszustand, etc)

nominale (qualitative) Skala: die Werte unterliegen keiner Rangfolge und sind nicht vergleichbar - (Name, Geschlecht, Therapieform, Haltungsform, etc)

Was bedeutet die Codierung von Skalen?

 

 

"1.Std"

Nicht jede Zahl ist eine Zahl!

Häufig werden Daten verschlüsselt, um die anschließende Datenverarbeitung zu erleichtern.

Zusammenfassung: Merkmale

 

 

"1.Std"

Qualitativ: Nominal (nur namentlich unterscheidbar - Geschlecht m, w, Tierarten Ktz, Hnd), Ordinal (Sortierbar, innere Ordnung - Appetit, kein, mittel, normal, Hygiene gut, mittel, schlecht)

Quantitativ: Diskret (Zahlenwerte ohne Zwischenwerte - Anzahl der Boxen 1,2,3), Stetig (Zahlenwerte beliebig fein messbar - Alter in Jahren, Gewicht in kg, g, Temperatur in Grad)

Arithmetischer Mittelwert: Eigenschaften I

 

"2.Std."

Berechnung ergibt nur Sinn, wenn eine echte metrische Skala vorliegt

Bei numersicher Kodierung von kategoriellen Merkmalen (Klassen) ist das nicht sinnvoll

Wie ist die Verteilung von metrischen Daten im Stabdiagramm?

 

"2.Std."

Im Stabdiagramm trägt man in einem Koordinatensystem über jeder Ausprägung der Merkmalswerte auf der Abszisse die zugehörigen absoluten bzw. relativen Häufigkeiten als senkrechte Stäbe ab

Arithmetischer Mittelwert: Eigenschfaten II

 

"2.Std."

Kann Werte annehmen, die in den Daten selber nicht existieren oder in Diagrammen nicht direkt dargestellt sind

Arithmetischer Mittelwert: Eigenschaften III

 

"2.Std."

Ist empfindlich gegenüber Extremwerten ("Ausreißern")

Was ist die formale Definition von "Median"?

 

"2.Std."

Ordnet man die Daten der Größe nach (->RÄNGE), so ist der Median (auch Zentralwert, mittelster Wert) derjenige, für den 50% der Beobachtungen größer und 50% der Beobachtungen kleiner diesem Wert sind

Beispiel: Für die Werte 4, 1, 37, 2, 1 ist die Zahl 2 der Median, nämlich die mittlere Zahl in 1, 1, 2, 4, 37

Welche sind die Eigenschaften von Medianwerten?

 

"2.Std."

. ist schwierig zu formalisieren, aber leicht (durch abzählen) zu bestimmen

. kann sowohl be metrischen wie auch bei ordinalen (semi-quantitaven) Skalen eingesetzt werden

. ist robust gegenüber Extremwerten

Was ist die Definition von gama-Quantile?

 

"2.Std."

Die Charakterisierung eines bestimmten Prozentsatz der Daten

Bsp. 50% n.gama=Gesamtanzahl x 0,5

        80% n . gama= Gesamtanzahl x 0,8

Welche sind die am häufigsten benutzte Quantile?

 

"2.Std."

Median: 0,5 Quantil

Quartile: 0,25, 0,5, 0,75 Quantil

Quintile: 0,2, 0,4 ... 0,8 Quantil

Dezile: 0,1, 0,2, 0,3 ... 0,9 Quantil

Perzentile: 0,01, 0,02, 0,03 ... 0,09 Quantil

Wie ist die Lagemaße bei unterschiedlichen Verteilungen vergleichbar?

 

"2.Std."

. bei symmetrischen Verteilungen sind arithmetischer Mittelwert und Median identisch

. bei schiefen Verteilungen gilt: rechtsschief -> AM>Median

                                              linksscheif -> AM<Median

Was bedeutet Modus?

 

"2.Std."

Der Modus oder Modalwert ist bei einer empirischen Häufigkeitsverteilung der häufigste Wert, bei einer diskreten Zufallsvariable die Ausprägung mit der größten Wahrscheilichkeit und bei einer stetigen Zufallsvariable die Maximumstelle (Scheitelpunkt) der Dichtefunktion

Was bedeutet Range?

 

"2.Std."

Spannweite

Wie ergibt sich einen Quartilsabstand?

 

"2.Std."

Betrachtet man die Streuung "in der Mitte der Daten", d.h. der mittleren 50%, so heißt die Differenz zwischen dem 75%- und dem 25%-Quantil

Der Quartilsabstand - oberes Quartil minus unteres Quartil

Was ist ein Boxplot?

 

"2.Std."

Der Boxplot (auch Box-Whisker-Plot oder deutsch Kastengrafik) ist ein Diagramm, das zur grafischen Darstellung der Verteilung kardinalskalierter Daten verwendet wird. Es fasst dabei verschiedene robuste Streuungs- und Lagemaße in einer Darstellung zusammen. Ein Boxplot soll schnell einen Eindruck darüber vermitteln, in welchem Bereich die Daten liegen und wie sie sich über diesen Bereich verteilen. Deshalb werden alle Werte der sogenannten Fünf-Punkte-Zusammenfassung, also der Median, die zwei Quartile und die beiden Extremwerte, dargestellt.

Was bedeutet Varianz?

 

"2.Std."

Die mittlere quadratische Abweichung aller Einzelmesswerte vom arithmetischen Mittelwert heißt Varianz.

Varianz wird durch Extremwerte stark beeinflusst!

Gesamtvarianz = Summe von quadrierten Abständen

Mittlere Varianz = Gesamtvarianz/n

Was bedeutet Standardabweichung?

 

"2.Std."

Die Dimension der Varianz ist quadratisch (z.B. cm2, °C2, etc). Da dies schwierig zu interpretieren ist, betrachtet man oft die Quadratwurzel der Varianz und bezeichnet diese Größe als Standardabweichung (oft als SD für "standard deviation" abgekürzt). Diese ist in der gleichen Dimension angesiedelt wie die Messwerte und der arithmetische Mittelwert.

Lage und Streuung: Zusammenfassung

 

"2.Std."

Zentrale Lage und Streuung sind die wichtigsten Deskriptoren von metrischen Daten. Sie sind Bestandteil JEDER BIOMETRISCHEN AUSWERTUNG

 

Grundbegriffe Koordinatensystem: Was bedeutet Abszisse und Ordinate?

 

"3.Std."

Abszisse: X-Achse, Messgröße und Einheiten

Ordinate: Y-Achse, Messgröße und Einheiten

Was ist ein Kreisdiagramm (ein Merkmal)?

 

"3.Std."

Ein Kreisdiagramm ordnet den relativen Häufigkeiten der Merkmalsausprägungen Kreissektoren zu, so dass die Sektorenflächen proportional zu den relativen Häufigketien sind.

Bemerkunge:

- kann bei allen Skalen verwendet werden

- ist nur aussagekräftig bei wenigen Kategorien

- ist bei Rangskalen und metrischen Skala unübersichtlich

Was ist ein Blockdiagramm?

 

"3.Std."

Ein Blockdiagramm ordnet den relativen Häufigkeiten der Merkmalausprägungen Flächensegmente zu, die proportional zu den relativen Häufigkeiten sind.

Bemerkungen:

- ist besser bei Vergleichen zu benutzen als ein Kreisdiagramm

- ist nur aussagekräftig bei wenigen Kategorien

Was ist ein Säulendiagramm?

 

"3.Std."

Ein Säulendiagramm trägt in einem Koordinatensystem über jeder Ausprägung auf der Abszisse die zugehörigen absoluten bzw. relativen Häufigkeiten als senkrecht Stäbe ab.

Bemerkungen:

- Achtung bei metrischen Skalen und unbesetzten Merkmalskategorien

Wie funktioniert die Kategorisierung stetiger Merkmale?

 

"3.Std."

werden stetige Merkmale (z.B. das Alter) in Tabellen oder Abbildungen kategorisiert, so ist die folgende Bezeichnung/Regel des statistischen Bundesamt üblich:

. von ... bis unter ...

. [a,b]

. a<=x<b

Beispiel: 5-10, 10-20, etc und nicht 5-9,99, 10-19,99, etc

Was ist ein Histogramm?

 

"3.Std."

Bei einem Histogramm trägt in einem Koordinatensystem über jeder Ausprägung auf der X-Achse die zugehörigen relativen Häufigkeiten als Flächen ab.

Je Kasten=Höhe*Breite

Bemerkungen:

- die Gesamtfläche unter dem Histogramm ist 1 (100%)

- das Histogramm kann nur bei metrischen Skalne verwendet werden

- das Histogramm ist kein Säulendiagramm, da die Fläche und nicht die Höhe proportional zur relativen Häufigkeit ist

 ->Ausnahme: bei gleichen BREITEN der Kategorien

- das Histogramm ist nicht Bestandteil der meisten Grafikprogramme, obwohl oft so bezeichnet

Die stetige Variante des Histogramms heißt Dichtefunktion.

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