Statistics For Fission Track Analysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Galbraith, Rex F.

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页数:219

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价格:93.95

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isbn号码:9781584885337

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• 统计学
• 裂变迹分析
• 地球化学
• 地质学
• 同位素地球化学
• 放射性定年
• 地球科学
• 数据分析
• 科学计算
• 地球物理学

《统计学导论：面向现代数据科学的理论与实践》 内容提要： 本书是一部全面、深入且与时俱进的统计学教材，旨在为读者构建坚实的理论基础，并提供强大的实践应用能力，以应对二十一世纪数据洪流中的挑战。本书内容涵盖了从描述性统计到复杂推断模型的全景图谱，特别强调了统计思维在数据科学、机器学习和决策制定中的核心作用。我们摒弃了传统教材中过于繁琐的纯数学证明，转而侧重于概念的直观理解、公式背后的逻辑推导，以及如何在真实世界的问题中恰当地应用统计工具。全书结构清晰，理论与案例紧密结合，是理工科学生、数据分析师、研究人员以及渴望掌握严谨数据分析方法的专业人士的理想选择。 --- 第一部分：统计学的基石与描述性分析 (The Foundations of Statistical Thinking and Descriptive Analysis) 第一章：数据、变异性与统计学的角色 本章首先确立了统计学的核心地位——量化不确定性并从数据中提取可信赖的知识。我们探讨了数据的本质、不同类型的数据结构（定性、定量、有序、名义等）及其对后续分析方法的限制。重点讨论了“变异性”（Variation）这一核心概念，强调变异性是统计分析的起点。本章将数据收集的原则、抽样的重要性（随机抽样、分层抽样等）作为基础，并介绍了实验设计中的基本原则，如对照组、随机化和重复，为后续的推断奠定方法论基础。 第二章：数据的可视化与概括 本章聚焦于如何通过视觉和数值手段有效地描述数据集。我们将详细介绍多种描述性统计工具。图形表示方面，涵盖了直方图、箱线图（Box Plots）、散点图（Scatter Plots）以及时间序列图的绘制与解读，并着重分析了不同图表揭示的数据分布形态、偏度与峰度。数值概括方面，深入讲解了集中趋势的度量（均值、中位数、众数）及其适用场景，以及离散程度的度量（方差、标准差、极差、四分位距）。本章的实践重点是通过可视化发现数据中的异常值和潜在的分布模式。 第三章：探索性数据分析 (EDA) 的艺术与方法 作为连接描述与推断的桥梁，本章专门探讨探索性数据分析（EDA）的系统化方法。EDA 不仅仅是绘图，更是一种严谨的思维过程。我们引入了双变量和多变量分析的技术，包括相关系数的计算与解释（皮尔逊、斯皮尔曼），以及如何使用散点图矩阵来初步识别变量间的关系。此外，本章还讨论了数据清洗和预处理的初步步骤，例如处理缺失值和异常值的策略，确保后续分析的可靠性。 --- 第二部分：概率论与抽样分布 (Probability Theory and Sampling Distributions) 第四章：基础概率论与随机变量 本部分转向对不确定性的数学建模。本章系统回顾了集合论基础上的概率公理，讲解了条件概率、独立性、贝叶斯定理及其在逆概率问题中的应用。重点介绍了离散随机变量（如二项分布、泊松分布）和连续随机变量（如均匀分布）的概率质量函数（PMF）和概率密度函数（PDF），以及期望值和方差的计算。 第五章：关键的概率分布 本章深入研究了统计学中最常用和最重要的几种概率分布。详细阐述了正态分布（高斯分布）的性质、标准化的过程，以及如何使用Z表进行概率计算。此外，还介绍了学生t分布、卡方分布和F分布的来源及其在推断统计中的作用。理解这些分布的形态和参数，是进行参数估计和假设检验的前提。 第六章：中心极限定理与抽样分布 中心极限定理（CLT）是推断统计的逻辑核心。本章将重点剖析 CLT 的深刻含义，即无论总体分布如何，大样本均值的分布都近似于正态分布。我们详细推导了样本均值、样本比例和样本方差的抽样分布，并解释了标准误（Standard Error）的概念，它是衡量估计量精度的关键指标。 --- 第三部分：统计推断的核心 (The Core of Statistical Inference) 第七章：参数估计：点估计与区间估计 本章将统计学的焦点从描述数据转向对总体参数的推断。我们区分了点估计（如最大似然估计和矩估计的原理）与区间估计。核心内容是置信区间（Confidence Intervals）的构建和解释。我们将针对总体均值（已知/未知方差）、总体比例和总体方差，分别推导和应用置信区间的计算公式，并强调置信水平的实际意义。 第八章：假设检验的基本框架 本章系统地介绍了统计假设检验的逻辑流程。我们定义了原假设 ($H_0$) 和备择假设 ($H_a$)，并详细解释了I类错误（$alpha$）和II类错误（$eta$）的权衡。本章的重点是理解P值（P-value）的正确解读——它不是犯I类错误的概率，而是给定$H_0$为真时观察到当前或更极端结果的概率。此外，引入了功效（Power）的概念，强调设计检验的有效性。 第九章：单样本与双样本的均值与比例检验 本章将理论应用于实践。详细介绍了针对单个样本均值（Z检验、t检验）和单个样本比例的检验方法。随后，扩展到比较两个独立样本或配对样本的均值差异检验（如双样本t检验）。对于比例的比较，也给出了相应的检验方法。所有检验都将使用实际数据案例来展示如何选择合适的检验、计算检验统计量并得出结论。 --- 第四部分：方差分析与回归模型 (Analysis of Variance and Regression Modeling) 第十章：方差分析 (ANOVA)：多组比较的利器 当我们需要比较三个或更多组的均值时，ANOVA 是首选工具。本章深入解释了单因素方差分析（One-Way ANOVA）的原理，即如何分解总变异为组间变异和组内变异。我们将详细介绍F统计量的构建和检验过程。此外，本章还会介绍事后检验（Post-hoc Tests），如Tukey HSD，用于确定具体是哪几组之间存在显著差异。对于更复杂的场景，也会简要介绍双因素ANOVA的概念。 第十一章：简单线性回归：变量关系的量化 本章将统计分析推进到预测和关系建模。我们从散点图出发，引入了最小二乘法（Ordinary Least Squares, OLS）来拟合最佳拟合直线，并详细推导了回归系数的估计公式。重点在于解释截距和斜率的含义，以及如何使用决定系数 ($R^2$) 来衡量模型的拟合优度。本章也涵盖了对回归系数的假设检验和置信区间的构建。 第十二章：回归模型的诊断与推断 一个好的回归模型不仅需要拟合良好，更需要满足一系列统计假设。本章专注于回归模型的诊断：残差分析（Residual Analysis），包括检查残差的正态性、同方差性和独立性。我们将讨论多重共线性、异方差性（Heteroscedasticity）和自相关等常见问题及其应对策略。同时，本章会介绍如何使用残差图来发现模型设定错误。 第十三章：多元线性回归：控制混杂因素 本章将回归分析扩展到包含多个预测变量的场景。详细讲解了如何构建多元回归模型，解释了偏回归系数的含义（在控制其他变量不变的情况下，该变量对因变量的影响）。我们探讨了模型选择的策略，如逐步回归（Stepwise Selection）和模型比较指标（如AIC、BIC）。此外，还引入了哑变量（Dummy Variables）的使用，以便在线性模型中纳入分类变量的影响。 --- 第五部分：非参数方法与高级主题简介 (Non-Parametric Methods and Introduction to Advanced Topics) 第十四章：非参数统计方法 当数据不满足参数检验（如正态性或方差齐性）的要求时，非参数检验提供了可靠的替代方案。本章介绍了常用的非参数检验，包括符号检验（Sign Test）、Wilcoxon 符号秩检验（用于配对数据）、Mann-Whitney U 检验（用于独立样本）以及 Kruskal-Wallis H 检验（作为 ANOVA 的替代）。本章强调了这些方法在小样本或序次数据分析中的价值。 第十五章：卡方检验与分类数据分析 本章专注于对分类数据（计数数据）的分析。详细介绍了卡方拟合优度检验（Goodness-of-Fit Test）和卡方独立性检验（Test of Independence），后者用于判断两个分类变量之间是否存在关联。我们还将讨论列联表（Contingency Tables）的构建、优势比（Odds Ratio）和相对风险（Relative Risk）的计算与解释。 结语：迈向贝叶斯统计与机器学习的桥梁 本章作为全书的总结和展望，简要介绍了统计学的前沿发展方向。概述了贝叶斯统计学的基本思想（先验、似然、后验的统一框架），并阐述了经典统计方法（如OLS）与现代机器学习算法（如逻辑回归、分类树）在统计学视角下的联系与区别，旨在激励读者将所学的严谨统计思维应用于更广阔的数据科学领域。 --- 本书特色： 强调直觉与应用： 每一个复杂概念后都配有详尽的“概念解析”，确保读者能够理解其背后的逻辑。 R/Python 实践集成： 书中所有关键分析步骤均提供了使用主流统计软件（R语言或Python/StatsModels库）的详细操作代码示例和输出解读。 真实世界案例驱动： 案例取材于环境科学、生物医学、经济学等多个领域，增强知识的实用性和趣味性。 严谨性与可读性的平衡： 避免了过度抽象的数学推导，但对核心公式的来源和限制条件进行了严格的阐述。

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这本书给我的感觉是，它是由一位真正“动手做过无数次实验”的大师写成的，字里行间流露出一种实践者独有的洞察力，而不是那种纯粹的理论推演者的刻板。很多教科书在讲解误差分析时，往往只停留在理论公式层面，但这本书却花了大量的篇幅去讨论“野外采集的样品如何影响最终结果的可靠性”，以及“实验室不同批次设备差异对数据一致性的影响”。这种对实际操作中“噪音”的细致刻画，是其最宝贵的财富。例如，作者对样本磨制过程中的微小裂隙如何导致读数偏差的分析，细致到令人发指，但正是这种细致，才让资深的研究者感到醍醐灌顶。然而，对于初学者而言，这种过于偏向实践细节的叙述，可能会让他们觉得抓不住重点。全书的论证脉络非常清晰，但当你深入到某个特定技术的章节时，会发现作者习惯性地引入大量晦涩的缩写和特定领域的行话，如果事先没有查阅一个详尽的术语表，阅读体验会大打折扣。这本书更像是邀请你进入一个高精尖的实验室内部，亲耳聆听一位资深研究员的“心得分享”，而不是一份面向大众的科普读物。

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我发现这本书在处理那些“灰色地带”问题时表现出了极大的勇气和坦诚。在很多定年分析领域，不同方法之间存在着理论上的分歧和实验上的冲突，许多作者倾向于回避这些敏感话题。但在这本书中，作者毫不避讳地将这些相互矛盾的观点并列出来，然后用他自己的实验数据和逻辑框架去论证哪一种方法在特定条件下更具说服力。这种坦荡的态度极大地提升了这本书的学术可信度。特别是关于“低剂量率”测定方法的比较部分，作者通过一系列精心设计的对照实验，清晰地展示了不同处理方法在面对微弱信号时的局限性。唯一的遗憾可能在于，这本书对于前沿的、刚刚兴起的自动化分析技术着墨不多，它更侧重于那些经过时间检验、已经成为领域基石的经典技术。对于渴望了解未来发展方向的读者来说，这可能是一个小小的缺憾。但反过来看，正是因为这种专注，使得它在基础理论的深度和广度上达到了一个非常高的水准，足以成为任何相关领域研究生的必备工具书，因为它教会了你如何去辨别“好数据”和“不可靠数据”之间的本质区别。

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这本书的语言风格是一种非常典型的、严谨的、非个人化的科学叙述，仿佛每一个句子都是经过精密计算的，不含任何情感色彩或煽动性词汇。它更像是为那些已经具备扎实物理和数学背景的专业人士量身打造的“技术手册”，而非用来激发阅读兴趣的“故事书”。我注意到，书中大量使用了被动语态和复杂的从句结构，这使得理解一个完整的论点需要读者进行多次的回溯和重组。例如，关于某个特定模型参数敏感性的讨论，可能需要跨越十多页才能形成一个完整的概念闭环。然而，正是这种对精确性的极致追求，使得这本书在处理那些模糊不清、依赖于经验判断的环节时，能够提供一个清晰的、基于量化标准的决策框架。我个人通过这本书学习到的最有价值的一课，是如何在面对数据不确定性时，从“希望数据是正确的”转变为“量化数据可能出错的边界”。如果你期望找到关于如何操作仪器的快速入门指南，这本书可能会让你失望，因为它关注的焦点远在仪器操作层面之上，直指分析的哲学与数学基础。

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这本书的封面设计极其朴素，几乎可以说是“反时尚”，但一旦翻开内页，那种扑面而来的学术严谨性，瞬间就能让你意识到这不是一本能轻松对待的读物。我个人花了很长时间才适应它的节奏，尤其是初期那些关于数据预处理和背景校正的章节，感觉自己像是在攀登一座由公式和理论构筑的陡峭山峰。作者在解释一些核心概念时，倾向于采用一种极为详尽的、近乎于手把手推导的方式，这对于那些想深入理解方法学底层逻辑的研究人员来说，无疑是宝藏。然而，对于那些仅仅需要快速应用这些技术来处理日常样品数据的实验人员，初期的阅读体验可能会略显吃力，需要极大的耐心去消化那些复杂的数学证明。这本书的价值在于，它不仅仅告诉你“怎么做”，更重要的是，它强迫你思考“为什么必须这样做”。特别是关于计数统计学原理的深入探讨，完全颠覆了我之前对数据误差理解的肤浅认识，让我开始重新审视手头那堆看似“稳定”的数据背后的概率波动。我尤其欣赏作者在方法论选择上的那种不妥协的态度，面对多种可能的解释路径，他总是倾向于选择最能经受住严格检验的那一种，哪怕这意味着更复杂的计算过程。这本书更像是一本等待被研读的教科书，而非快速参考手册，需要读者投入大量时间去“啃食”其中的每一句话。

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我必须承认，初次接触这本书时，我被它那种近乎于百科全书式的全面性给震慑住了。它涵盖的范围之广，从早期的铀铅定年法的理论基础，到最新的多参数耦合分析技术，几乎没有留下明显的空白地带。但这种全面性也带来了一个挑战：信息密度实在太大了。对于一个有一定基础，但并非该领域顶尖专家的读者来说，很容易在细节的海洋中迷失方向。我个人采取的策略是，先跳过那些极其晦涩的、关于仪器响应函数的细节推导，转而关注其在实际案例分析中的应用。书中提供的那些经典的案例研究，比如对古地质构造年龄的重新标定，简直是教科书级别的示范。通过这些案例，我才真正理解了书中所讲的理论是如何在现实世界中发挥作用，并且识别出潜在的陷阱。不过，书籍的排版风格略显老旧，图表的清晰度和现代感有待加强，有些示意图如果能采用更现代的彩色可视化技术，想必能大大降低读者的认知负荷。总的来说，这本书更适合作为一本“定海神针”式的参考书目，当你遇到一个棘手的、需要回溯到基本原理才能解决的问题时，翻开它，总能找到一个坚实的理论锚点。

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