استفاده موثر از آمار در تحقیقات ( روش ها و ابزارهای تجزیه و تحلیل داده ها )

به یاد داشته‌باشید که وقتی از شما خواسته‌می‌شود داده های خود را تجزیه‌وتحلیل کنید، این احساس قریب الوقوع به شما دست می‌دهد! اکنون که تمام داده‌های خام مورد نیاز را دارید، باید فرضیه‌ی خود را به صورت آماری اثبات کنید. ارائه‌ی داده‌های عددی شما به عنوان بخشی از آمار تحقیقات به‌شکستن کلیشه‌ی دانشجوی زیست شناسی نمی تواند ریاضیات را انجام دهد نیز کمک می کند.

روش های آماری‌برای تحقیقات علمی ضروری است. در واقع روش های آماری بر تحقیقات علمی غالب هستند زیرا شامل برنامه‌ریزی، طراحی، جمع آوری داده‌ها، تجزیه و تحلیل، ترسیم و تفسیر معنادار و گزارش یافته‌های پژوهش می شود. علاوه‌براین، نتایج به‌دست‌آمده از پروژه‌ی تحقیقاتی، داده‌های خام بی‌معنی هستند، مگر اینکه با ابزارهای آماری تحلیل شوند. بنابراین، تعیین آمار در پژوهش برای توجیه یافته‌های پژوهشی ضروری است. در این مقاله، در مورد این که چگونه استفاده از روش‌های آماری برای زیست‌شناسی می‌تواند به نتیجه‌گیری معناداری برای تجزیه و تحلیل مطالعات بیولوژیکی کمک کند، بحث خواهیم کرد.

نقش آمار در تحقیقات بیولوژیکی

آمار شاخه‌ای از علم است که به جمع آوری، سازماندهی و تجزیه و تحلیل داده‌ها از نمونه به کل جامعه می پردازد. علاوه بر این، به طراحی دقیق تر یک مطالعه و همچنین ارائه یک استدلال منطقی در نتیجه گیری فرضیه کمک می کند. به علاوه، مطالعات زیست‌شناسی بر مطالعه موجودات زنده و مسیرهای زندگی پیچیده آن ها که بسیار پویا هستند و با استدلال منطقی قابل توضیح نیستند، متمرکز است. با این حال، آمار رشته مطالعاتی پیچیده‌تری است که الگوهای مطالعه را بر اساس حجم نمونه مورد استفاده تعریف می کند. به طور دقیق، آمار یک روند را در مطالعه انجام شده ارائه می دهد.

محققان زیست شناسی اغلب استفاده از آمار را در برنامه ریزی تحقیقاتی خود نادیده می گیرند و عمدتاً از ابزارهای آماری در پایان آزمایش خود استفاده می کنند. بنابراین، مجموعه پیچیده‌ای از نتایج را به وجود می آورند که به راحتی از طریق ابزارهای آماری تجزیه‌وتحلیل نمی شوند. آمار در تحقیق می تواند به محقق کمک کند تا به روشی گام به گام به مطالعه نزدیک شوند، که در آن تجزیه و تحلیل آماری در تحقیق به شرح زیر است:

1- تعیین حجم نمونه

معمولاً یک آزمایش بیولوژیکی با انتخاب نمونه ها و انتخاب تعداد مناسب آزمایش های تکراری شروع می شود. آمار در تحقیق با مبانی آمار سروکار دارد که تصادفی بودن و قانون استفاده از نمونه های بزرگ را ارائه می دهد. آمار می آموزد که چگونه انتخاب یک حجم‌نمونه از یک مجموعه تصادفی بزرگ نمونه به برون یابی یافته‌های آماری و کاهش سوگیری و خطاهای تجربی کمک می کند.

2- آزمون فرضیه

هنگام انجام یک مطالعه آماری با حجم نمونه بزرگ، محققان زیست شناسی باید مطمئن شوند که نتیجه گیری از نظر آماری معنی دار است. برای دستیابی به این هدف، یک محقق باید قبل از بررسی توزیع داده‌ها، یک فرضیه ایجاد می کند. علاوه‌براین، آمار در تحقیقات به تفسیر داده‌های خوشه‌بندی‌شده نزدیک به میانگین داده‌های توزیع‌شده یا پراکندگی در سراسر توزیع کمک می‌کند. این روندها به تجزیه و تحلیل نمونه و دلالت بر فرضیه کمک می کند.

3- تفسیر داده‌ها از طریق تجزیه و تحلیل

هنگامی که با داده‌های بزرگ سروکار داریم، آمار در تحقیقات به تجزیه و تحلیل داده‌ها کمک می کند. این کار به محققان کمک می‌کند تا از آزمایش و مشاهدات خود نتیجه مؤثری بگیرند. نتیجه‌گیری مطالعه به صورت دستی یا از روی مشاهده بصری ممکن است نتایج اشتباهی به همراه داشته باشد. بنابراین، تجزیه و تحلیل آماری کامل، تمام معیارهای آماری و واریانس نمونه را در نظر می گیرد تا تفسیر دقیقی از داده‌ها را ارائه دهد. بنابراین، محققان داده‌های دقیق و مهمی را برای حمایت از نتیجه‌گیری ایجاد می‌کنند.

انواع روش های تحقیق آماری که به تجزیه و تحلیل داده‌ها کمک می کند.

تجزیه و تحلیل آماری، فرآیند تجزیه و تحلیل نمونه‌هایی از داده‌ها در قالب الگوها یا روندهایی است که به محققین کمک می‌کند تا موقعیت‌ها را پیش‌بینی کنند و نتیجه مناسبی بگیرند. بر اساس نوع داده‌ها، تجزیه و تحلیل های آماری طبق انواع زیر است:

1- تحلیل توصیفی

تجزیه و تحلیل آماری توصیفی امکان سازماندهی و خلاصه‌کردن داده‌های بزرگ را در نمودارها و جداول فراهم می کند. تحلیل توصیفی شامل فرآیندهای مختلفی مانند جدول بندی، اندازه‌گیری شاخص های مرکزی، اندازه‌گیری پراکندگی یا واریانس، اندازه‌گیری چولگی و غیره است.

2- تحلیل استنباطی

تجزیه و تحلیل آماراستنباطی امکان برون یابی داده‌های به دست‌آمده از حجم نمونه‌ی کوچک را فراهم می کند.

این تجزیه و تحلیل به نتیجه‌گیری و تصمیم‌گیری در مورد کل جمعیت بر اساس داده‌های نمونه کمک می کند. این یک روش آماری بسیار توصیه‌‌شده برای پروژه‌های تحقیقاتی است که با حجم نمونه کوچک برای برون‌یابی نتیجه‌گیری برای جمعیت بزرگ کار می‌کنند.

3- تجزیه و تحلیل پیش بینی

تجزیه و تحلیل پیش بینی، برای پیش بینی رویدادهای آینده استفاده می شود. این تحلیل توسط شرکت های بازاریابی، سازمان های بیمه، ارائه‌دهندگان خدمات آنلاین، بازاریابی مبتنی بر داده و شرکت های مالی انجام می شود.

4- تجزیه و تحلیل تجویزی

تجزیه و تحلیل تجویزی، داده‌ها را بررسی می کند تا دانست  که در آینده چه کاری می توان انجام داد. به طور گسترده در تجزیه و تحلیل کسب و کار برای یافتن بهترین نتیجه ممکن برای یک موقعیت استفاده می شود. تقریباً با تحلیل توصیفی و پیش‌بینی مرتبط است. با این حال، تجزیه و تحلیل تجویزی با ارائه پیشنهادات مناسب در میان اولویت های موجود سروکار دارد.

5- تجزیه و تحلیل داده‌های اکتشافی

تجزیه وتحلیل کتشافی به طور کلی اولین مرحله از فرآیند تجزیه و تحلیل داده‌ها است که قبل از انجام هر تکنیک تجزیه و تحلیل آماری‌دیگری انجام می شود. این روش به طور کامل بر تجزیه و تحلیل الگوهای موجود در داده‌ها برای شناسایی روابط بالقوه، متمرکز است. تجزیه وتحلیل کتشافی برای کشف ارتباطات ناشناخته در داده‌ها، بررسی داده‌های گمشده از داده‌های جمع آوری‌شده و به دست‌آوردن حداکثر شواهد استفاده می شود.

6- تجزیه و تحلیل علّی

تجزیه و تحلیل علی در درک و تعیین دلایل ‘چرا’ اتفاقات به شکلی خاص اتفاق می افتد، کمک می نماید. این تجزیه و تحلیل به شناسایی علت اصلی شکست یا یافتن دلیل اصلی برای اینکه چرا ممکن است اتفاقی بیفتد کمک می کند.

7- تجزیه و تحلیل مکانیکی

این تحلیل کمترین نوع تحلیل آماری است. تجزیه و تحلیل مکانیکی در فرآیند تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ و علوم زیستی استفاده می شود. از مفهوم درک تغییرات فردی در متغیرهایی استفاده می‌کند که به‌طور متناظر باعث تغییر در سایر متغیرها می‌شود و در عین حال تأثیرات خارجی را حذف می‌کند.

ابزارهای مهم آماری در تحقیق

محققان در زمینه بیولوژیکی، تجزیه و تحلیل آماری در تحقیقات را ترسناک ترین جنبه تکمیل تحقیقات می دانند. با این حال، ابزارهای آماری در تحقیق می توانند به محققان کمک کنند تا بفهمند با داده‌ها چه کاری انجام دهند و چگونه نتایج را تفسیر کنند و این فرآیند را تا حد امکان آسان می کند.

1- بسته آماری علوم اجتماعی (SPSS)

این یک بسته نرم افزاری پرکاربرد برای تحقیقات رفتاری انسان است. SPSS می تواند آمارتوصیفی و همچنین تصاویر گرافیکی نتایج را گردآوری کند. علاوه بر این، شامل گزینه ای برای ایجاد اسکریپت هایی است که تجزیه و تحلیل خودکار یا انجام پردازش های آماری پیشرفته تر را انجام می دهد.

2- بنیاد R برای محاسبات آماری

این بسته نرم افزاری در میان تحقیقات رفتار انسان و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرد. R یک ابزار قدرتمند است و دارای منحنی یادگیری شیب دار است. با این حال، به سطح خاصی از کدگذاری نیاز دارد. علاوه بر این، با یک جامعه فعال همراه است که در ساخت و تقویت نرم افزار و افزونه های مرتبط مشغول است.

3- MATLAB

این یک پلتفرم تحلیلی و یک زبان برنامه نویسی است. محققان و مهندسان از این نرم افزار استفاده می کنند و کد خود را ایجاد می کنند و به پاسخ به سوال تحقیق خود کمک می کنند. در حالی که MatLab می تواند ابزاری دشوار برای استفاده برای تازه کارها باشد، اما از نظر نیازهای محقق انعطاف پذیری است

4- مایکروسافت اکسل

بهترین راه حل برای تجزیه و تحلیل آماری در تحقیقات نیست، اما MS Excel ابزارهای متنوعی را برای تجسم داده‌ها و آمارساده ارائه می دهد. تولید نمودارها و شکل های خلاصه و قابل تنظیم آسان است. MS Excel در دسترس ترین گزینه برای کسانی است که می خواهند کار با آمار را شروع کنند.

5- نرم افزار تجزیه و تحلیل آماری(SAS)

این یک پلتفرم آماری است که به طور یکسان در تحقیقات تجاری، مراقبت های بهداشتی و رفتارهای انسانی استفاده می شود. می‌تواند تجزیه و تحلیل های پیشرفته را انجام دهد و شکل ها، جداول و نمودارهایی را تولید کند که ارزش انتشار دارند.

6- GraphPad Prism

این یک نرم افزار برتر است که عمدتاً در بین محققان زیست شناسی استفاده می شود. اما، تنوع زیادی برای استفاده در زمینه های مختلف ارائه می دهد. مانند SPSS، GraphPad گزینه اسکریپت نویسی را برای خودکارسازی تجزیه و تحلیل برای انجام محاسبات آماری‌پیچیده را ارائه می دهد.

7-Minitab

این نرم افزار ابزارهای آماری پایه و پیشرفته را برای تجزیه و تحلیل داده‌ها ارائه می دهد. با این حال، مانند GraphPad و SPSS، minitab به دستور کدنویسی نیاز دارد و می تواند تجزیه و تحلیل های خودکار را ارائه دهد.

استفاده از ابزارهای‌آماری در تحقیق و تجزیه و تحلیل داده‌ها

ابزارهای آماری‌داده های بزرگ را مدیریت می کنند. بسیاری از مطالعات بیولوژیکی از داده‌های بزرگ برای تجزیه و تحلیل روندها و الگوهای مطالعات استفاده می کنند. بنابراین، استفاده از ابزارهای آماری‌ضروری است، زیرا این ابزارها مجموعه داده‌های بزرگ را مدیریت و پردازش داده‌ها را راحت تر می کنند.

پیروی از این مراحل، به محققان زیست شناسی کمک می کند تا آمار در تحقیقات را به طور مفصل به نمایش بگذارند و فرضیه های دقیقی را ایجاد و از ابزارهای صحیحی برای آن استفاده کنند.

کلام آخر

طیف وسیعی از ابزارهای آماری در تحقیق وجود دارد که می‌تواند به محققین کمک کند تا داده‌های پژوهشی خود را مدیریت کنند و با تفسیر بهتر داده‌ها، نتیجه تحقیق خود را بهبود بخشند. شما می توانید با درک سوال تحقیق، دانش آمار و تجربه شخصی خود در کدنویسی، از آمار در تحقیقات استفاده کنید.

آیا هنگام استفاده از آمار در تحقیقات با چالش هایی مواجه شده‌اید؟ چگونه آن را مدیریت کردید؟ آیا از هیچ یک از ابزارهای آماری برای کمک به تفسیر داده‌های تحقیق خود استفاده کرده‌اید؟