Рандомизация и бутстреп: статистический анализ в биологии и экологии с использованием R

В книге представлено описание широкой панорамы статистических методов, как повсеместно используемых, так и не нашедших пока должного применения в обработке данных экологического мониторинга. Сюда вошли элементарная статистика, проверка гипотез, различные подходы к оценке биоразнообразия, дисперсионный анализ, специальные формы регрессии и оценки информативного набора предикторов моделей, многомерные методы классификации, редукции и распознавания образов, процедуры, использующие байесовский подход, анализ временной или пространственной динамики и т.д. Мы не ставили целью подробно описать теоретические аспекты всех этих методов, но широко иллюстрировали методику их применения на примерах биологического характера. Совокупность представленных методов связывается двумя основополагающими идеями. Во-первых, в каждом примере мы пытались найти "изюминку" в виде использования нового класса компьютерно-интенсивных (computer-intensive) методов, в широком смысле относящихся к семейству различных процедур Монте-Карло. Наиболее детально представлен численный ресамплинг, который заключается в различных технологиях генерации повторных выборок. Описаны алгоритмы, включающие рандомизацию, перестановочный тест (permutation), бутстреп (bootstrap), метод "складного ножа" (jackknife) и кросс-проверку (cross-validation). Мы показываем, как с их помощью можно корректно проверить статистическую гипотезу или получить несмещенные характеристики искомого параметра: оценки математического ожидания, дисперсии, доверительного интервала, коэффициентов модели. Где это возможно, мы сравниваем полученные результаты с классическими асимптотическими методами, использующими то или иное стандартное предельное распределение. Вторая "красная нить" - возможность для читателей легко воспроизвести самим технику выполнения расчетов. Мы ориентировались на статистическую среду R, которая постепенно становится общепризнанным мировым стандартом при проведении научно- технических расчетов. В конце каждого раздела нами представлены тексты несложных скриптов в кодах R, позволяющих выполнить самостоятельно статистический анализ рассматриваемых примеров. В этой связи, представляемая монография может рассматриваться также как справочник по реализации различных алгоритмов обработки данных для исследователей, которых привлекла эта инструментальная среда. Книга может быть использована в качестве учебного пособия по статистическим методам для студентов и аспирантов высших учебных заведений биологического профиля.