Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[W002245] - METODOLOGIA SPERIMENTALE E FENOMICAMETODOLOGIA SPERIMENTALE E FENOMICA
Matteo FRANCIONI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [AM01] SCIENZE AGRARIE E DEL TERRITORIO Master Degree (2 years) - [AM01] LAND AND AGRICULTURAL SCIENCES
Dipartimento: [040027] Dip.Scienze Agrarie,Alimentari e AmbientaliDepartment: [040027] Dip.Scienze Agrarie,Alimentari e Ambientali
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Opzionale
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 54
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: AGR/02 - AGRONOMIA E COLTIVAZIONI ERBACEE

PREREQUISITI PREREQUISITES

Conoscenze di base di statistica descrittiva.
Capacità di utilizzo di fogli di calcolo elettronico.
I prerequisiti e le modalità di esame sono gli stessi per gli studenti frequentanti e non frequentanti.
Una assidua frequenza alle lezioni e alle esercitazioni, pur non essendo obbligatoria, è fortemente consigliata.

Prerequisites for admission
Basic knowledge of descriptive statistics. Basic skill in using spreadsheet.
The prerequisites and the procedure of examination is the same for the students that will or will not attend the classes.
It is highly recommended to attend the classes.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

L'insegnamento è organizzato in lezioni frontali 3 CFU ed esercitazioni pratiche 3 CFU.

Le lezioni frontali hanno lo scopo di presentare le principali metodologie statistiche utilizzate nella ricerca agronomica in senso lato.
Le esercitazioni al PC hanno lo scopo di far acquisire allo studente la capacità di: applicare le conoscenze acquisite, imparare a costruire dataset ottimali, svolgere analisi correttamente, selezionare con spirito critico la metodologia più opportuna, imparare a commentare i risultati ottenuti.


The course is organized into frontal lectures (3CFU) and practical exercises (3CFU).
The frontal lectures aim to present the main statistical methodologies used in agronomic research.
The practical exercises on the PC aim to enable the students to: apply the acquired knowledge, learn to construct optimal datasets, conduct analyses accurately, critically select the most appropriate methodology, and learn to interpret the obtained results.


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES




Conoscenze e comprensione.

Lo studente al termine del corso acquisirà la capacità di utilizzare software di gestione e analisi dei dati per l'elaborazione dei risultati provenienti da prove sperimentali e indagini campionarie.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Lo studente acquisirà la capacità di presentare, leggere e interpretare i dati provenienti da sperimentazioni in campo ed in laboratorio e da indagini campionarie.


Competenze trasversali.

a) Acquisire le conoscenze teoriche e pratiche per la progettazione, la gestione e l'elaborazione di prove sperimentali e di analisi campionarie; b) Acquisire capacità di utilizzo di software per l'elaborazione statistica; c) Acquisire capacità di lettura critica dei principali test statistici.




Knowledge and Understanding.

The student will acquire the ability to use data management and analysis software for processing the results from experimental tests and sample surveys.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

The student will acquire the ability to present, read, and interpret data from field and laboratory experiments and sample surveys.


Transversal Skills.

a) Acquire theoretical and practical knowledge for the design, management, and processing of experimental tests and sample analyses. b) Gain skills in using software for statistical processing. c) Develop the ability to critically read the results of major statistical tests.



PROGRAMMA PROGRAM

Statistica descrittiva e distribuzioni campionarie, test statistici: Richiami di statistica descrittiva: indici di tendenza centrale e di dispersione. Caratteristiche delle popolazioni e dei campioni (richiami alle principali distribuzioni di probabilità). Uso della distribuzione normale e della distribuzione normale standardizzata. 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.
I dati qualitativi: L'analisi dei dati di enumerazione; il test X^2 e sue condizioni di validità. Rapporti tra X^2 e Z. Tecniche per i confronti tra proporzioni osservate e teoriche. Tecniche per i confronti tra proporzioni osservate. Tabelle di contingenza e relativi indici per dati nominali e ordinali. La correzione di Yates. Il test G del rapporto di verosimiglianza per piccoli campioni. Cenni ai modelli log-lineari e a tecniche più complesse di analisi di dati espressi come frequenze. Limiti fiduciali di una media. Tecniche per i confronti tra medie campionarie: il caso di 2 campioni, il caso di 2+ campioni. Uso di programmi per le precedenti applicazioni. 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. L'analisi gerarchica della varianza. Modello a fattori fissi e modello a fattori casuali. Tecniche di confronto multiplo tra medie (contrasti e test post-hoc).
Tecniche non parametriche di analisi della varianza. Uso di programmi per le precedenti applicazioni.

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. Analisi della regressione multipla. Cenni a tecniche non parametriche per l'analisi della regressione e della correlazione. Uso di programmi per le precedenti applicazioni.

Schemi sperimentali e gestione in campo degli esperimenti. La gestione delle fonti di variazione non controllabili e la determinazione del numero di repliche necessario. Schemi sperimentali: a blocchi randomizzati, a quadrato latino, a split-plot, a strip-plot. Criteri per la loro scelta. Realizzazione degli schemi precedenti e al calcolatore, delle relative procedure di analisi statistica.

Descriptive statistics, sampling distribution and statistical test: Basic of descriptive statistics: central tendency and dispersion indices. Characteristics of samples and populations. Main probability distribution. Usage of the normal distribution and of the standardized normal distribution. Estimation of population parameters from a sample. Bias, consistency and efficiency of an estimator. The structure of a statistical test: two-tail and one tail-test, the null hypothesis, the significance level, power of a test, type I, II and III errors. Analysis of qualitative data: Analysis of data from enumeration. x2 test and condition of application. Relation between x2 e Z. Comparison among observed and theoretical proportion. Comparison among observed proportion. Contingency tables and related index for nominal or ordered data. Yates correction. G likelihood ratio test for small samples. Hint to log-linear models and more complex techniques for frequency data. Practical use of statistical software to do qualitative data analysis. t test and the analysis of variance Confidence bounds for a mean. Comparison of the mean of two samples; the Student t test. The t test for paired data. More than two samples: the ANOVA. Requirements needed to apply ANOVA: normality and homogeneity of variances tests. Data transformation. Factorial ANOVA and the concept of interaction. 2 way and 3 way ANOVA. Hierarchical ANOVA. Model at fixed effect and model with random effects. Techniques for multiple comparison among means: contrast and post-hoc tests. Hints to non-parametric ANOVA. Practical use of statistical software to do ANOVA. Correlation and regression analysis The correlation concept. Correlation coefficient and their statistical tests. Linear regression analysis. The squared minimum method. Requisites for the regression analysis and test for assumption. The regression coefficient and their standard error. Significance test for the regression coefficient and for intercept. Confidence bound of a regression line. The regression from the origin. The determination coefficient. Multiple regression analysis. Practical use of statistical software to do regression analysis. Experimental planning and field management of the experiments. Uncontrolled sources of error and the determination of the number of replication. Randomized blocks, Latin squares, split plot and strip plot experimental arrangement. Practical implementing in a field of experimental arrangement. Statistical analysis using specific software.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION



Modalità di valutazione dell'apprendimento.

L'esame consiste in una prova scritta seguita da un colloquio orale. La valutazione sarà espressa in trentesimi. La prova scritta avrà una durata di circa 60 min e consisterà in un numero variabile di domande ed esercizi (che saranno calibrati sul tempo messo a disposizione). La prova pratica consiste nell'analisi di un dataset con software dedicato (Excel o Past). Il colloquio orale verterà sui risultati delle prove scritta e pratica.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

La prova scritta intende valutare la conoscenza e la comprensione degli argomenti dell'insegnamento, la correttezza nell'utilizzo del linguaggio specifico della materia, la capacità di applicare le conoscenze acquisite e allo spirito critico utilizzato nella risoluzione dei quesiti proposti. La prova scritta può raggiungere un punteggio massimo pari a 20 punti. Il colloquio orale verrà svolto a seguito del superamento della prova scritta ed è volto al chiarimento degli errori presenti nella prova per il completamento del voto (ma 10 punti).


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Attribuzione del voto finale in trentesimi. L’esame si intende superato quando il voto è maggiore o uguale a 1.



Criteri di attribuzione del voto finale.

Il punteggio finale sarà espresso in trentesimi: fino ad un massimo di 20 per la prova scritta, fino ad un massimo di 10 per la prova orale.
Il colloquio orale verrà svolto a seguito del superamento della prova scritta.




Learning Evaluation Methods.

The exam consists of a written test followed by an oral interview. The evaluation will be on a scale of thirty. The written test will last approximately 60 minutes and will consist of a variable number of questions and exercises (adjusted to the given time). The practical test involves the analysis of a dataset using dedicated software (Excel or Past). The oral interview will focus on the results of both the written and practical tests.


Learning Evaluation Criteria.

The written test aims to assess the knowledge and understanding of the course topics, the correctness in using the specific language of the subject, the ability to apply acquired knowledge, and the critical thinking used in solving the proposed questions. The written test can achieve a maximum score of 20 points. The oral interview will be conducted after passing the written test and is intended to clarify any errors present in the written test to finalize the grade (up to 10 points).


Learning Measurement Criteria.

Final grade attribution on a scale of thirty. The exam is considered passed when the grade is greater than or equal to 18.


Final Mark Allocation Criteria.

The final score will be expressed on a scale of thirty: up to a maximum of 20 for the written test, and up to a maximum of 10 for the oral exam. The oral interview will be conducted after passing the written test.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

Il libro di riferimento suggerito è: Analisi statistica dei dati biologici. Whitlock M.C., Schluter D. Ed. Zanichelli.
Per consultazione: Snedecor G., Cochran W., Statistical methods, VIII ed., Iowa state University press.
Soliani. Manuale di statistica per la ricerca e la professione -statistica univariata e bivariata parametrica e non-parametrica per le discipline ambientali e biologiche (edizione aprile 2005). Disponibile gratuitamente su internet all’indirizzo http://www.dsa.unipr.it/soliani/soliani.html
Verranno messe a disposizione degli studenti sul sito e-learn del corso le lezioni e il materiale di supporto al corso: dataset di analisi, link ad articoli scientifici, indicazioni di altri testi di riferimento e a pagine web di interesse.

Teaching Resources
The recommended book is The analysis of Biological data Whitlock M.C., Schluter D., Second edition Ed. W.H. Freeman Macmillan Learning.
For consultation: Snedecor G., Cochran W., Statistical methods, VIII ed., Iowa state University press.
Soliani. Manuale di statistica per la ricerca e la professione -statistica univariata e bivariata parametrica e non-parametrica per le discipline ambientali e biologiche (edizione aprile 2005). Disponibile gratuitamente su internet all’indirizzo http://www.dsa.unipr.it/soliani/soliani.html
Slides and materials (such as datasets, other book references, link and scientific papers) of the classes will be uploaded on e-learn website


E-LEARNING E-LEARNING

Il Corso di insegnamento non è erogato in modalità e-learning

The teaching course is not delivered in e-learning.


Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2023-2024
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2023-2024

 


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