Course Syllabus
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire le basi concettuali e gli strumenti sia per la costruzione di disegni campionari di base in ambito di popolazioni finite sia per la pianificazione, l’analisi e l’interpretazione statistica di un esperimento.
Alla fine del corso lo studente deve essere in grado di sapersi orientare basilarmente sia nell'applicazione di un piano di campinamento che nello svolgimento di un disegno sperimentale.
Conoscenza e comprensione
Questo insegnamento fornirà conoscenze e capacità di comprensione relativamente a:
- Principali piani di campionamento da popolazioni finite (caso variabili continue e dicotomiche)
- Costruzione dello stimatore del totale/media/frazione per i differenti piani di campionamento
- Principali disegni sperimentali
- Analisi della varianza (ANOVA) nel contesto del disegno degli esperimenti
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Alla fine dell'insegnamento gli studenti saranno in grado di:
- Saper applicare il corretto piano di campionamento in base alla struttura della popolazione ed il tipo di variabile rilevabile
- Saper costruire uno stimatore corretto e riconoscerne le proprietà
- Saper costruire un corretto piano sperimentale
- Saper svolgere l’analisi della varianza
L'insegnamento consente allo studente di acquisire solide basi nell'applicazione della statistica al contesto lavorativo biostatistico/statistico/demografico.
Contenuti sintetici
Definizione di un piano campionario in presenza di popolazioni finite. Analisi di dati derivanti da una sperimentazione.
Programma esteso
- Campionamento da popolazioni finite
- Campione causale semplice
- Cenni alla stima della proporzione
- Campionamento stratificato
- Campionamento a grappoli
- Cenni al campionamento a panel
- Disegno completamente randomizzato (un solo fattore)
- ANOVA ad una via; ANOVA a due o più vie
- Disegni fattoriali 2ᵏ
- Disegni a blocchi randomizzati completi.
Prerequisiti
Nessun prerequisito formale richiesto.
Tuttavia è fortemente raccomandata la conoscenza di concetti basilari di statistica, di calcolo delle probabilità e di inferenza.
Metodi didattici
Lezioni frontali di teoria ed esempi in aula.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’esame prevede una prova scritta comprendente esercizi e domande di teoria a risposta aperta che riguardano sia la parte di teoria dei campioni che di disegno degli esperimenti.
Prova orale facoltativa su richiesta del docente o dello studente solo se lo scritto è sufficiente (18/30).
La verifica scritta si compone di domande di teoria aperte e di esercizi numerici (da svolgere con la calcolatrice). Le domande teoriche consentono di verificare la conoscenza dei principali piani di campionamento e disegni sperimentali con le relative caratteristiche e proprietà. Gli esercizi consentono di verificare la capacità di scelta, di calcolo e di commento degli opportuni piani di campionamento (e dei relativi stimatori), dei piani sperimentali e dell’ANOVA nel contesto di semplici problemi pratici. Inoltre, le domande teoriche e gli esercizi (con i relativi commenti) consentono di verificare la capacità di esprimersi con un adeguato linguaggio tecnico.
La prova orale consiste nell'esposizione di argomenti di teoria. Lo studente deve saper esporre ed argomentare concetti teorici sapendo anche effettuare collegamenti fra argomenti diversi.
Testi di riferimento
Per la parte di campionamento:
Frosini B.V., Montinaro M., Nicolini G., Il campionamento da popolazioni finite, UTET, 1999 ;
Cochran W.G., Sampling Techniques, J. Wiley, New York, 1977.
Per la parte di disegno degli esperimenti:
Cochran W.G., Cox M.G., Experimental Designs, II ed. Wiley, New York, 1992
Montgomery, D.C., Progettazione e analisi degli esperimenti, McGraw-Hill, Milano, 2005
Periodo di erogazione dell'insegnamento
I Semestre, II periodo
Lingua di insegnamento
Italiano
Sustainable Development Goals
Learning objectives
The course aims to provide the conceptual basis and tools for the construction of basic sample designs in finite populations. The student must know how to plan, analyze and interpret data of an experimental design.
At the end of the course the student must be able to basically apply a survey sampling plan and must also be able to conduct an experimental design.
Knowledge and understanding
This course will provide knowledge and understanding to:
- Main sampling plans from finite populations (case of continuous and dichotomous variables)
- Construction of the total/average / fraction estimator for the different sampling plans
- Main experimental designs
- Analysis of variance (ANOVA) in the context of the design of the experiments
Ability to apply knowledge and understanding
At the end of the course the students will be able to:
- Knowing how to apply the correct sampling plan based on population structure and the type of variable
- Knowing how to build a correct estimator and recognize its properties
- Knowing how to build a correct experimental plan
- Knowing how to perform analysis of variance
The course allows the student to acquire a solid foundation in the application of statistics to the biostatistics/statistical/demographic work context.
Contents
Definition of a sample plan in the presence of finite populations. Analysis of data deriving from experimentation.
Detailed program
- Sampling from finite populations
- Simple random sample
- Introduction to proportion estimate
- Stratified sampling
- Cluster sampling
- Introduction to panel sampling
- Fully randomized design (one factor)
- One way ANOVA; two or more ways ANOVA
- 2ᵏ factorial design
- Randomized complete block design.
Prerequisites
No formal prerequisites required.
However, knowledge of basic concepts of statistics, probability calculus and inference is strongly recommended.
Teaching methods
Lectures of theory and examples in the classroom.
Assessment methods
The exam includes a written test including exercises and open-ended theory questions covering both sample theory and experimental design.
Optional oral exam at the request of the teacher or student only if the written test is sufficient (18/30).
The written test consists of open theory questions and numerical exercises (to be carried out with the calculator). The theoretical questions allow verifying the knowledge of the main sampling plans and experimental designs with their characteristics and properties. The exercises allow you to verify the ability to choose, calculate and comment on the appropriate sampling plans (and related estimators), experimental plans and ANOVA in the context of simple practical problems. In addition, the theoretical questions and exercises (with related comments) allow you to test your ability to express yourself with adequate technical language.
The oral test consists of exposition of theory topics. The student must be able to expound and argue theoretical concepts while also knowing how to make connections between different topics.
Textbooks and Reading Materials
For sampling techinques:
Frosini B.V., Montinaro M., Nicolini G., Il campionamento da popolazioni finite, UTET, 1999 ;
Cochran W.G., Sampling Techniques, J. Wiley, New York, 1977.
For design of experiments:
Cochran W.G., Cox M.G., Experimental Designs, II ed. Wiley, New York, 1992
Montgomery, D.C., Progettazione e analisi degli esperimenti, McGraw-Hill, Milano, 2005
Semester
I Semester, II period
Teaching language
Italian
Sustainable Development Goals
Staff
-
Paola Maddalena Chiodini
