□趙彩霞 林 妤 吳金蔚
數(shù)理統(tǒng)計(jì)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個(gè)重要分支,在經(jīng)濟(jì)、保險(xiǎn)、醫(yī)學(xué)等方面具有廣泛的應(yīng)用。它以概率論為理論基礎(chǔ),通過有效的試驗(yàn)或數(shù)據(jù),對(duì)客觀事物的規(guī)律性作出合理的估計(jì)和推斷。具體內(nèi)容包括:如何收集、整理數(shù)據(jù)資料;如何對(duì)所得的數(shù)據(jù)資料通過一定的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析、研究,從而對(duì)所研究對(duì)象的規(guī)律性作出推斷?!稊?shù)理統(tǒng)計(jì)與軟件應(yīng)用》課程的教學(xué)目標(biāo)是了解數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想和方法,解決生活中的實(shí)際問題,并在此基礎(chǔ)上提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域出現(xiàn)了很多統(tǒng)計(jì)軟件。SPSS統(tǒng)計(jì)軟件包發(fā)展較早、應(yīng)用非常普遍,是世界著名的統(tǒng)計(jì)分析軟件之一。它具有十分強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析功能,同時(shí)又具有易學(xué)易用易掌握的特點(diǎn)。因此,在實(shí)際學(xué)習(xí)中,將數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理與SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件相結(jié)合,能使學(xué)生快速理解理論知識(shí),并能進(jìn)行實(shí)踐操作。
統(tǒng)計(jì)圖能直觀、形象地刻畫數(shù)據(jù),圖形繪制是對(duì)數(shù)據(jù)的基本統(tǒng)計(jì)分析。SPSS 軟件具有十分強(qiáng)大的繪圖功能,精美的圖形展示,SPSS 軟件系統(tǒng)提供了17 種類型的統(tǒng)計(jì)圖。軟件主菜單Graph 命令中,有條型圖(Bar)、連線圖(Line)、圓形比例圖(Pie)、散點(diǎn)圖(Scatter)、直方圖(Histogram)等多種圖形。
圖1 直方圖和單線圖
案例1:“測(cè)量30 株小麥的株高,得到30 個(gè)數(shù)據(jù),得到如下數(shù)據(jù)(單位:cm):61、63、62、65、63、63、63、60、60、60、59、59、65、64、64、62、61、55、62、61、60、63、62、61、63、61、58、59、58、66;試求出株高的直方圖和連線圖?!?/p>
操作:建立數(shù)據(jù)文件“株高.sav”,點(diǎn)擊“圖形”命令,在彈出的圖中選擇左邊源變量,按向右按鈕將變量送入“變量”框中,按確定按鈕,則結(jié)果如圖1。
在SPSS 軟件中,繪制圖形操作簡(jiǎn)單、方便易用,有精美的圖形展示,深受學(xué)生的歡迎。
假設(shè)檢驗(yàn)是數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要方面,假設(shè)檢驗(yàn)就是根據(jù)樣本的信息來推斷總體的分布參數(shù)或分布形式具有指定的特征。下面介紹SPSS 軟件在參數(shù)檢驗(yàn)中的重要應(yīng)用。
(一)單樣本t 檢驗(yàn)。案例2:“利用商品房購(gòu)買意向的調(diào)查數(shù)據(jù),有95%的把握認(rèn)為被訪者月住房開銷總體平均值在(1966.75 ,2546.99),則2,000 元包含在置信區(qū)間內(nèi)。試推斷被訪者月住房開銷總體平均值是否為2,000 元?”。
操作:打開SPSS,建立數(shù)據(jù)文件:“商品房購(gòu)買意向的調(diào)查數(shù)據(jù).sav”。這里,研究變量為:月住房有關(guān)的開銷。依次選擇命令“分析”、“比較均值”、“單個(gè)樣本T 檢驗(yàn)”,選擇檢驗(yàn)變量“檢驗(yàn)變量(T)”框中。在“檢驗(yàn)值(V)”框中輸入檢驗(yàn)值2,000。SPSS 將自動(dòng)計(jì)算出t 統(tǒng)計(jì)量和對(duì)應(yīng)的概率P值,結(jié)果如表1。運(yùn)用SPSS 軟件操作,只需要比較和P 值的大小。由表1 可以看出P=Sig.=0.082。由于0.082 >=0.05,因此不能拒絕原假設(shè),月住房開銷的總體平均值與2,000元沒有顯著性差異。
(二)兩獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)。案例3:“利用商品房購(gòu)買意向的調(diào)查數(shù)據(jù),請(qǐng)給出不同居住類型的月住房開銷總體均值是否存在顯著差異?!?/p>
操作:打開SPSS,建立數(shù)據(jù)文件。依次選擇命令“分析”、“比較均值”、“獨(dú)立樣本T 檢驗(yàn)”,選擇檢驗(yàn)變量“檢驗(yàn)變量(T)”框中,選擇代表不同總體的變量作為分組變量到“分組變量”框,定義分組變量的分組情況。SPSS 將自動(dòng)計(jì)算F 統(tǒng)計(jì)量,并計(jì)算在兩總體方差相等和不相等下t 統(tǒng)計(jì)量和對(duì)應(yīng)的概率P 值,結(jié)果如表1。
根據(jù)表1 分兩步進(jìn)行檢驗(yàn)。一是兩總體方差的顯著性檢驗(yàn),F(xiàn) 統(tǒng)計(jì)量的觀測(cè)值為7.011,對(duì)應(yīng)的概率p 值為0.009,由于P <= 0.05,則認(rèn)為兩總體方差存在顯著差異。二是兩總體均值差的檢驗(yàn)。由于兩總體方差存在顯著差異,應(yīng)看第二行的t 檢驗(yàn)結(jié)果。其中t 統(tǒng)計(jì)量的觀測(cè)值為5.622,對(duì)應(yīng)的概率P <=0.05,應(yīng)拒絕原假設(shè),認(rèn)為兩總體均值存在顯著差異,即居住出租房和自有房的月住房開銷的總體均值有顯著不同,前者遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者。
(三)兩配對(duì)樣本t 檢驗(yàn)的應(yīng)用舉例。案例4:“為研究某種減肥茶是否具有明顯的減肥效果,某減肥茶生產(chǎn)商對(duì)35名肥胖志愿者進(jìn)行了減肥跟蹤調(diào)研。首先將其喝減肥茶以前的體重記錄下來,三個(gè)月后再依次將這35 名志愿者喝茶后的體重記錄下來。通過這兩組樣本數(shù)據(jù)的對(duì)比分析,推斷減肥茶是否具有明顯的減肥作用?!?/p>
操作:依次選擇命令“分析”、“比較均值”、“配對(duì)樣本T檢驗(yàn)”,選擇一對(duì)或若干對(duì)配對(duì)變量作為檢測(cè)變量到“成對(duì)變量(V)”框,選項(xiàng)按鈕同獨(dú)立樣本的T 檢驗(yàn),SPSS 將自動(dòng)計(jì)算t 統(tǒng)計(jì)量和對(duì)應(yīng)的概率P 值,結(jié)果如表1。
由表1 可以看出t 檢驗(yàn)的觀測(cè)值為14.252,對(duì)應(yīng)的概率P 值近似為0.概率P <0.05,應(yīng)拒絕原假設(shè),認(rèn)為總體上體重差的平均值與0 有顯著差異,則喝茶前與喝茶后的體重平均值存在顯著差異,認(rèn)為該減肥茶具有顯著的減肥效果。借助SPSS 軟件除去了繁雜的計(jì)算,操作簡(jiǎn)單。靈活的表格式分析報(bào)告,分析結(jié)果一目了然,贏得了廣大學(xué)生的喜愛。
表1 SPSS 軟件在參數(shù)檢驗(yàn)中的結(jié)果
將SPSS 軟件應(yīng)用于《數(shù)理統(tǒng)計(jì)與軟件應(yīng)用》的教學(xué)中,可以讓學(xué)生理解數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用能力。在學(xué)習(xí)圖形繪制、假設(shè)檢驗(yàn)時(shí),將SPSS 軟件與現(xiàn)實(shí)案例聯(lián)系起來,開闊學(xué)生的視野,達(dá)到了良好的學(xué)習(xí)效果。
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