在数学建模中的应用ppt课件

SPSS在数学建模中的应用第一讲 SPSS的一般应用一 、 SPSS for Windows的界面介绍u 数据编辑窗口包括窗口名显示栏、主菜单、工具栏、数据编辑区、变量定义区和状态栏。u 结果编辑窗口显示和管理 SPSS统计分析结果、报表及图形的窗口，可以将窗口中的内容以结果文件 .spo的形式保存。u数据编辑窗口u结果编辑窗口二、建立数据文件u 定义变量u 数据录入u 数据编辑u 数据文件的保存u 调用其它数据文件u定义变量单击数据编辑窗口左下方的 “Variable View”标签或双击题头（ Var），进入变量定义窗口。可定义：变量名（ Name） 变量类型（ Type）变量长度（ Width） 小数点位数（ Decimal）变量标签（ Label） 变量值标签（ Values）缺失值的定义方式（ Missing）变量的显示宽度（ Columns）变量显示的对齐方式（ Align）变量的测量尺度（ Measure）u定义变量定义变量名（ Name）时，应注意：（ 1）变量名可为汉字或英文，英文的第一个字符必须为字母，后面可跟任意字母、数字、句点或 、 #、 _、 $等；（ 2）变量名不能以句点结尾；（ 3）定义时应避免最后一个字符为下划线 “_”（因为某些过程运行时自动创建的变量名的最后一个字符有可能为下划线）；（ 4）变量的长度一般不能超过 8个字符；（ 5）每个变量名必须保证是唯一的，不区分大小写。常用的变量类型（ Type）包括：数值型、字符串型、日期格式变量等。u数据录入定义变量后，单击 “Data View”，即可在数据编辑窗口中输入数据。例 1： 马尾松腮扁叶蜂调查数据 .docu数据文件的保存 选择 “File”菜单的 “Save”命令，可直接保存为SPSS默认的数据文件格式（ *.sav）。 选择 “File”菜单的 “Save As”命令，弹出 “Save Data As”对话框，可选择保存为 Excel（ *.xls）等文件格式。u数据编辑 （ 1）数据的排序： DataSort Cases （ 2）数据的转置： DataTranspose （ 3）数据的聚合： DataAggregate Data （ 4）数据文件的拆分： DataSplit File （ 5）数据文件的合并： DataMerge FilesAdd Cases/Add Variables （ 6）数据的转换： TransformCompute例 2: 数据编辑案例 .docuSPSS调用其他数据文件按照 FileOpenData的顺序选择菜单项，打开“Open File”对话框。可以打开的文件格式除了 SPSS（ *.sav）外，还包括： Excel（ *.xls）、数据文件（ *.dat）和文本文件（ *.txt）。三、 SPSS制图主要通过 “Graph”菜单中的选项来创建图形。 SPSS在数学建模中的应用 .ppt第二讲 方差分析方差分析是 检验 多 个 总 体均 值 之 间 是否存在 显 著差 异 的一 种 统计 方法。例如， 研 究不同班 级 学 生的 学 习 成 绩 是否存在差异 。学习成绩教学方法接受能力心理素质努力程度所用教材例题根据因素的 个数 ，可以 将 方差分析分 为 ：u 单 因素方差分析u 多因素方差分析单 因素方差分析 的控制 变 量只有一 个 ，而控制 变量可以有多 个 观 察水平。例如，在 研 究 教学 方法 对 学 习 成 绩 的影 响 ，可以选择 多 种 不同的 教学 方法 进 行 实验 。如果 这 些方法之间 存在 显 著的差 异 性，就可以 选择 最有效的手段 来 提高 教学 水平。一、单因素方差分析例如： 把 18名 学 生分 为 三 个 等 组 ，各 组 内学 生的能力相 当 ，在三 种 不同的 教学 方法下 进 行相同 内 容的学 习 。其中：第一 组为 受表 扬组 ，每次 练习 后，不管成 绩 如何，始 终 受到表 扬 ；第二 组为 受 训 斥 组 ，始 终 受到 训 斥；第三 组为对 照 组 ，不受任何信息作用。将 三 组 学 生相互隔离，若干天后 对 他 们进 行考 试 ，得到每 组 的 学 习 成 绩 ：1 2 3 4 5 6第一组 92 88 99 85 94 90第二组 79 66 89 99 70 89第三组 75 70 67 66 73 62各 组 的 教学 效果是否存在差 异 ？哪种教学 效果最好？单因子方差分析的数据结构因素 A的水平 观察值 单因素方差分析的步骤提出假 设 构 造 检验 的 统计 量 显 著性检验 得到 结论1、提出假设在 单 因素方差分析中，要 检验 因素 A的 k个 水平（ 总 体）的均 值 是否相等，因此提出假 设 的一般形式 为 ：原假 设 ： 对 立假 设 ：2、构造检验的统计量由于 样 本均 值 可以作 为总 体均 值 的估 计 ，所以可以借助 样 本均 值 粗略估 计 一下 总 体均 值 的情 况。符 号 说 明： 总样 本容量 第 i水平的 样 本均 值 总样 本均 值 2、构造检验的统计量当 时 ，有， 。对 例 子 中的 数 据，由于各 组样 本容量相等，于是 计 算得到总样 本均 值 2、构造检验的统计量Questions 三 组 的 样 本均 值 各不相等，能否 说 明三 组 的 总 体均 值 有明 显 差 异 ？ 为 什 么 观 察 值 之 间 存在差 异 ？ 这 些差 异 是由 哪 些原因造成的？ 如何 来 衡量各 组 之 间 的差 异 大小呢？2、构造检验的统计量所有 观 察 值 几乎各不相等， 它 们 的分散程度可以用 总 平方和来 度量。 观 察 值 之 间 的差 异 越大， SST越大。在 单 因素 实验 中，造成 观 察 值 差 异 的原因有 两个：一 个 是由 随 机 误 差引起的，不可避免；另一 个 就是由因素的不同水平造成的。 2、构造检验的统计量我 们 定 义 组间 平方和来 度量各 组 之 间 的差 异 。定 义 组 内 平方和来 度量 组 内随 机 误 差引起的偏差。可以 证 明：2、构造检验的统计量按照 构 造 统计 量的基本原 则 ： 统计 量具有一定的 实际 意 义 统计 量要服 从 某已知分布可以 构 造 单 因素方差分析的 统计 量：服 从 自由度 为 的 F分布。3、显著性检验对给 定的 显 著性水平 ， 当时 ， 应 拒 绝 原假 设 ，即 认为 各水平之 间 有明 显 差 异；否 则应 接受原假 设 ，即 认为 各水平之 间 无明 显 差异 。例题的求解方差来源 平方和 自由度 均方 F值组间 SSA=1533.44 k-1=2 SSA/(k-1)=766.72组 内 SSE=1030.17 n-k=15 SSE/(n-k)=68.68 =11.16总计 SST=2563.61 n-1=17当 时 ， 查 F分布表得到 ，由于 ，因此 应 拒 绝 原假 设 。4、 SPSS的实现过程 (1) 选择菜单 AnalyzeCompare means One-Way ANOVA，弹出 One-Way ANOVA对话框。 (2) 从左侧列表框中选择观测变量 (指标 )，通过中间的移动按钮移入到右侧的 Dependent List框内。 (3) 从左侧列表框中选择因素变量，通过中间的移动按钮移入到右侧的 Factor框内。 (4) 依次单击 “Contrasts”按钮和 “Post Hoc”按钮，弹出 One-Way ANOVA :Contrasts对话框和 One-Way ANOVA : Post Hoc对话框，由于这两个对话框太专业，也较少用，此处略。4、 SPSS的实现过程 (5) 单击 “Options”按钮，弹出 One-Way ANOVA : Options对话框。 Statistics项：选择 Descriptive复选项，输出基本描