Doświadczalnictwo wykłady.docx

Doświadczalnictwo leśne W1

Rozumienie nauki: przedmiot wykładany na uniwersytecie; nauczanie, proces dydaktyczny; doktryna; metoda prawdziwego poznania rzeczywistości; nagromadzona wiedza;

Największe wynalazki ludzkości: mowa artykułowana;  pismo głoskowe; pieniądze; religia; zero; system dwójkowy;

Prawda – zdanie zgodne z rzeczywistością;

NAUKA (sciencia):

1.       Forma aktywności intelektualnej, której celem jest obiektywne poznanie i wyjaśnienie rzeczywistości; ostatecznym celem działalności naukowej jest przekszt. Rzeczywistości zgodnie z potrzebami człowieka;

2.       Zbiór sposobów dochodzenia do prawdy i przedstawienia prawdy poznanej (definicja klasyczna);

3.       Zbiór sposobów uzyskiwania materiału naukowego;

Czym się różnią od siebie dziedziny naukowe?

·          Obiektem badań

·          Charakterystyczną metodą

Nauki

·          Podstawowe

·          Stosowane

·          Formalne – badają właściwości bytów, które same stworzyły np. prosta

·          Empiryczne

Przedmiotem zainteresowania leśnictwa nie jest las, a gospodarstwo leśne – nauka stosowana (dualny charakter – opisywanie i objaśnianie <charakter deskryptywny>; przekształcanie rzeczywistości  <charakter postulatywny - formalny>); wiele różnych poddziedzin;

Metody

Obserwacja – metoda samodzielna – każde spostrzeżenie właściwości badanego obiektu np. geografia, językoznawstwo;

Eksperyment – celowa zmiana warunków w jakich funkcjonują  nasze obiekty i obserwowanie reakcji na tę zmianę; nie jest samodzielny, bo wyniki musimy zaobserwować;

Artefakt – fakt, który powstał w momencie obserwowania, na skutek obserwowania; np. termometr pokazuje własną temperaturę, jaką ma w danym momencie;

W2

Skale pomiarowe dzielą się na:

·         

} jakościowe

}ilościowe

·          Nominalne

·          Rangowe

·          Przedziałowe

·          Ilorazowe

Skale nominalne są to nazwy np. gatunek drzewa

Skale rangowe to również są nazwy zawierające wartościowanie cech, możemy je uporządkować (określenie zupy ogórkowej: znakomita, b. dobra, dobra, niedobra; skale uszkodzeń, fazy rozwojowe drzewostanu – uprawa, młodnik, d-st dojrzewający, dojrzały, starodrzew);

W skalach jakościowych nie obliczamy średniej arytmetycznej

Skale przedziałowe – skala Celsjusza, która może się zmieniać;

Skale ilorazowe – skala Kelvina

Zastosowanie skal ilorazowych jest znacznie szersze niż przedziałowych; jest najdokładniejsza ze wszystkich;

Możemy podzielić jedną wartość przez drugą, możemy je przekształcać np. dwie strony spierwiastkowań – inny wynik, ale również poprawny, dane można przeskalować – np. pomierzone pierśnice drzew (ilorazowa) można przeskalować na rangową czyli drzewa cienkie, grube;

Skok odczynu jest skalą logarytmiczną, pH jest wykładnikiem potęgi

1-1    – o jedną jednostkę

1-2 – o 10 jednostek

2-3 – o 100 jednostek

3-4 o 1000 jednostek

Średnia arytmetyczna:

x=xin

x - średnia arytmetyczna

xi – suma spostrzeżeń

n – ilość spostrzeżeń

Sx - odchylenie przeciętne

x1-x

x2-x

.

.

.

xn-x

xi-xn=0 bo odchylenia się znoszą

xi-xn= Sx

(xi-x)2n= S2 – wariancja (wariant drugi) – suma kwadratów odchyleń przez sumę spostrzeżeń [cm2]

Odchylenie standardowe S2=S - dodatni pierwiastek z wariancji

Dopiero z wariancji obliczamy odchylenie standardowe

S2=(xi-x)2/n - obowiązuje wtedy, gdy każdy obiekt został zmierzony – populacje generalne

S2=(xi-x)2/n-1 - wzór definicyjny na wariancję, z określeniem stopni swobody (n-1), wynik niedokładny;

4 wartości z 4 obiektów: A B C D – porównanie A z BCD, B z CD i C z D – trzy niezależne porównania;

y

AB kontra CD, A kontra B, C kontra D;

S2=1n-1xi2-(x)2n – to jest analiza wariancji, suma kwadratów zaś to pozbycie się 1/n-1

nS2=xi2-(x)2n

Funkcje statystyki matematycznej:

Język opisu

… wnioskowania

Wskazówki dotyczące zbierania danych

Współczynnik zmienności V%=Sx*100%

Błąd średni kwadratów S2=S2n

Błąd standardowy średniej arytmetycznej Sx=Sn

Półprzedział ufności m0.05=Sn*t0.05 d=d±m ma on nam powiedzieć, w którym miejscu na przedziale jest prawdziwa średnia; półprzedziały muszą być krótkie; im większa zmienność tym przedział jest dłuższy; długość przedziału zależy również od liczebności próby;

m2=S2*t2/n

n= S2*t2/m2

Liczebność próby zależy od wariancji i od półprzedziału;

t0.05 – prawdopodobieństwo odrzucenia prawdziwej hipotezy zerowej

t0.05 = 1.96

t0.01 = 2.58

t0.001 = 3.29

Zadanie: drzewostan 400 m3/ha (dokładność +- 40 m3/ha)

V=50% - współczynnik zmienności

V%=Sx*100% => 50%=S/400*100 => S=50*400/100 = 200

S2 = 2002 = 40000

n= S2*t2/m2 t = 1.96

n = 40000*(1.96)2/402 = 40000*3.8416/1600 = 96.04

minimalna liczebność próby wynosi 96

dla t = 2.58 minimalna liczebność próby wynosi166,41 czyli 166

(obliczcie sobie)

Współczynnik asymetrii (moment 3) Ax=S3(n-1)3

Współczynnik korelacji r=Cov(x,y)Sx2*Sy2

S2=1n-1x*x-x*xn

cov(x,y)=1n-1x*y-x*yn

Gdy współczynnik korelacji jest dodatni >0, to ze wzrostem cechy x rośnie cecha y;

x

Gdy współczynnik korelacji jest ujemny <0, to ze wzrostem cechy x cecha y maleje (odwrotne prosta na rysunku);

Gdy współczynnik korelacji = 0, ze wzrostem cechy x poziom cechy y jest niezmienny.

-1≤r≤+1 – metoda obserwacyjna, na podstawie której nie wolno wnioskować o zależności przyczynowo skutkowej

-1 – cechy nawzajem się wykluczają

1 – współdziałają

0 – nie ma zależności, punkty są rozproszone

Jeżeli mamy współczynnik korelacji, to możemy napisać równanie prostej

r=wr(x,y)Sx2*Sy2

Z reguły przyjmuje się α=0.05 (ale jest też 0.01 o 0.001

Wartość funkcji t Studenta temp=r21-r2*n-2

W3

Statystycznie istotny znaczy, że wykluczamy działanie przypadku

Równanie prostej y = a...