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统计学实验实习指导书李国柱 张举刚编著实验一 用Excel搜集与整理数据实验目的：掌握用EXCEL进行数据的搜集整理和显示实验步骤：一、用Excel搜集数据搜集数据的方法有多种，可以采用统计报表、典型调查、重点调查或抽样调查，以后我国的统计调查将以抽样为主，所以我们在这里介绍一下如何用Excel进行抽样。使用Excel进行抽样，首先要对各个总体单位进行编号，编号可以按随机原则，也可以按有关标志或无关标志，具体可参见本书有关抽样的章节，编号后，将编号输入工作表。【例13-1】假定有100个总体单位，每个总体单位给一个编号，共有从1到100个编号，输入工作表后如图13-1所示：图：13-1总体各单位编号表输入各总体单位的编号后，可按以下步骤操作：第一步：单击工具菜单，选择数据分析选项（若无数据分析选项，可在工具菜单下选择加载宏，在弹出的对话框中选择分析工具库，便可出现数据分析选项），打开数据分析对话框，从中选择抽样。如图13-2所示：图13-2数据分析对话框第二步：单击抽样选项，弹出抽样对话框。如图13-3图13-3 抽样对话框第三步：在输入区域框中输入总体单位编号所在的单元格区域，在本例是$A$1:$J$10，系统将从A列开始抽取样本，然后按顺序抽取B列至J列。如果输入区域的第一行或第一列为标志项（横行标题或纵列标题），可单击标志复选框。第四步：在抽样方法项下，有周期和随机两种抽样模式：“周期”模式即所谓的等距抽样，采用这种抽样方法，需将总体单位数除以要抽取的样本单位数，求得取样的周期间隔。如我们要在100个总体单位中抽取12个，则在“间隔”框中输入8。“随机模式”适用于纯随机抽样、分类抽样、整群抽样和阶段抽样。采用纯随机抽样，只需在“样本数”框中输入要抽取的样本单位数即可；若采用分类抽样，必须先将总体单位按某一标志分类编号，然后在每一类中随机抽取若干单位，这种抽样方法实际是分组法与随机抽样的结合；整群抽样也要先将总体单位分类编号，然后按随机原则抽取若干类作为样本，对抽中的类的所有单位全部进行调查。可以看出，此例的编号输入方法，只适用于等距抽样和纯随机抽样。第四步：指定输出区域，在这里我们输入$A$14，单击确定后，即可得到抽样结果，如图13-4图13-4等距抽样结果二、用Excel进行统计分组用Excel进行统计分组有两种方法，一是利用FREQUENCY函数；二是利用数据分析中的“直方图”工具。我们介绍一下后者的操作方法。【例13-2】我们采用第三章例3-1，把50名工人的月产量资料输入工作表，如图13-5所示：图13-5工人月产量资料然后按以下步骤操作。第一步：在工具菜单中单击数据分析选项，从其对话框的分析工具列表中选择直方图，打开直方图对话框。如图13-6所示：图13-6直方图对话框第二步：在输入区域输入$A$1:$J$5，在接收区域输入$A$9:$A$15。接收区域指的是分组标志所在的区域，假定我们把分组标志输入到A9:A15单元格，注意这里只能输入每一组的上限值，即130，160，190，220，250，280，310。第三步：选择输出选项，可选择输入区域、新工作表组或新工作薄。我们在这里选择输入区域，可以直接选择一个区域，也可以直接输入一个单元格（代表输出区域的左上角），这里我们推荐只输入一个单元格（本例为A7），因为我们往往事先并不知道具体的输出区域有多大。第四步：选择图表输出，可以得到直方图；选择累计百分率，系统将在直方图上添加累积频率折线；选择柏拉图，可得到按降序排列的直方图。第五步：按确定按钮，可得输出结果如图13-7：图13-7频数分布和直方图应当注意，上图实际上是一个条形图，而不是直方图，若要把它变成直方图，可按如下操作：用鼠标左键单击任一直条，然后右键单击，在弹出的快捷菜单中选取数据系列格式，弹出数据系列格式对话框，如图13-8所示：图13-8数据系列格式对话框在对话框中选择选项标签，把间距宽度改为0，按确定后即可得到直方图，如图13-9所示：图13-9调整后的直方图三、用Excel作统计图Excel提供的统计图有多种，包括柱形图、条形图、折线图、饼图、散点图、面积图、环形图、雷达图、曲面图、气泡图、股价图、圆柱图、圆锥图等，各种图的作法大同小异。【例13-3】我们这里采用第三章表3-13的资料，看一下如何作饼图。首先把数据输入到工作表中，如图13-10所示：图13-10河北省主要市2001年人口情况按以下步骤可作出饼图：第一步：选中某一单元格，单击插入菜单，选择图表选项，弹出图表向导对话框。如图13-11：图13-11图表向导对话框第二步：在图表类型中选择饼图，然后在子图表类型中选择一种类型，这里我们选用系统默认的方式。然后单击下一步按钮，打开源数据对话框。如图13-12所示：图13-12源数据对话框第三步：在源数据对话框中填入数据所在区域，单击完成按钮，即可得如13-13所示的饼图：图13-13饼图实验二用EXCEL计算描述统计量实验目的：用EXCEL计算描述统计量实验步骤：EXCEL中用于计算描述统计量的方法有两种，函数方法和描述统计工具的方法。一、 用函数计算描述统计量常用的描述统计量有众数、中位数、算术平均数、调和平均数、几何平均数、极差、四分位差、标准差、方差、标准差系数等。一般来说，在Excel中求这些统计量，未分组资料可用函数计算，已分组资料可用公式计算。这里我们仅介绍如何用函数计算。(一)众数【例13-4】：为了解某经济学院新毕业大学生的工资情况，随机抽取30人，月工资如下：156013401600141015901410161015701710155014901690138016801470153015601250156013501560151015501460155015701980161015101440用函数方法求众数，应先将30个人的工资数据输入A1：A30单元格，然后单击任一空单元格，输入“=MODE（A1：A30）”，回车后即可得众数为1560(二)中位数仍采用上面的例子，单击任一空单元格，输入“=MEDIAN（A1：A30）”，回车后得中位数为1550。(三)算术平均数单击任一单元格，输入“=AVERAGE（A1：A30）”，回车后得算术平均数为1535。(四)标准差单击任一单元格，输入“=STDEV（A1：A30）”，回车后得标准差为135.0287。二、 描述统计工具量的使用仍使用上面的例子，我们已经把数据输入到A1：A30单元格，然后按以下步骤操作：第一步：在工具菜单中选择数据分析选项，从其对话框中选择描述统计，按确定后打开描述统计对话框，如图13-14所示：图13-14描述统计对话框第二步：在输入区域中输入$A$1:$A$30，在输出区域中选择$C$1，其他复选框可根据需要选定，选择汇总统计，可给出一系列描述统计量；选择平均数置信度，会给出用样本平均数估计总体平均数的置信区间；第K大值和第K小值会给出样本中第K个大值和第K个小值。第三步：单击确定，可得输出结果，如图13-15所示：图13-15描述统计输出结果上面的结果中，平均指样本均值；标准误差指样本平均数的标准差；中值即中位数；模式指众数；标准偏差指样本标准差，自由度为n-1；峰值即峰度系数；偏斜度即偏度系数；区域实际上是极差，或全距。（可见中文版的翻译有问题）实验三 用EXCEL进行时间序列分析实验目的：用EXCEL进行时间序列分析实验步骤：一、测定增长量和平均增长量【例13-5】：根据1995-2001年河北省国内生产总值，计算逐期增长量、累计增长量和平均增长量。如图13-16图13-16用EXCEL计算增长量和平均增长量资料及结果计算步骤如下：第一步：在A列输入年份，在B列输入国内生产总值。第二步：计算逐期增长量：在C3中输入公式：=B3-B2，并用鼠标拖曳将公式复制到C3：C8区域。第三步：计算累计增长量：在D3中输入公式：=B3-$B$2，并用鼠标拖曳公式复制到D3：D8区域。第四步：计算平均增长量（水平法）：在C10中输入公式：=（B8-B2）/5，按回车键，即可得到平均增长量。二、测定发展速度和平均发展速度【例13-6】：以1995-2001年河北省国内生产总值为例，说明如何计算定基发展速度、环比发展速度和平均发展速度。如图13-17图13-17用EXCEL计算发展速度和平均发展速度资料及结果第一步：在A列输入年份，在B列输入国内生产总值。第二步：计算定基发展速度：在C3中输入公式：=B3/$B$2，并用鼠标拖曳将公式复制到C3：C8区域。第三步：计算环比发展速度：在D3中输入公式：=B3/B2，并用鼠标拖曳将公式复制到D3：D8区域。第四步：计算平均发展速度（水平法）：选中C10单元格，单击插入菜单，选择函数选项，出现插入函数对话框后，选择GEOMEAN（返回几何平均值）函数，在数值区域中输入D3：D8即可。三、计算长期趋势【例13-7】：我们用某企业某年12个的总产值资料来说明如何用移动平均法计算长期趋势。如图13-18图13-18用EXCEL计算长期趋势资料及结果第一步：在A列输入月份，在B列输入总产值。第二步：计算三项移动平均：在C3中输入“=（B2+B3+B4）/3”，并用鼠标拖曳将公式复制到C3：C12区域。第三步：计算四项移动平均：在D4中输入“=SUM（B2：B5）/4”，并用鼠标拖曳将公式复制到D4：D12区域。第四步：计算二项移正平均数：在E4中输入“=（D4+D5）/2”，并用公式拖曳将公式复制到E4：E11区域。四、计算季节变动【例13-8】：利用某种商品五年分季度的销售额资料，说明如何用移动平均趋势剔除法测定季节变动。如图13-19图13-19用EXCEL计算季节变动资料第一步：按图上的格式在A列输入年份，在B列输入季别，在C列输入销售收入。第二步：计算四项移动平均：在D3中输入“=SUM（C2：C4）/4”，并用鼠标拖曳将公式复制到D3：D19区域。第三步：计算趋势值（即二项移动平均）T：在E4中输入“=（D3+D4）/2”，并用鼠标拖曳将公式复制到E4：E19区域。第四步：剔除长期趋势，即计算Y/T：在F4中输入“=C4/E4”，并用鼠标拖曳将公式复制到F4：F19区域。第五步：重新排列F4：F19区域中的数字，使同季的数字位于一列，共排成四列。第六步：计算各年同季平均数：在B29单元格中输入公式：=average(B25:B28)；在C29中输入公式=average(C25:C28)；在D29中输入公式=average(D24:27)；在E29中输入公式=average(E24:E27)。第七步：计算调整系数：在B31中输入公式：=4/sum(B29:E29)第八步：计算季节比率：在B30中输入公式：=B29*$B$31，并用鼠标拖曳将公式复制到单元格区域B30：E30，就可以得到季节比率的值，具体结果见图13-20：图13-20用EXCEL计算季节变动结果实验四 用EXCEL进行指数分析实验目的：用EXCEL进行指数分析实验步骤：指数分析法是研究社会经济现象数量变动情况的一种统计分析法。指数有总指数与平均指数之分，在这一节我们介绍如何用Excel进行指数分析与因素分析。一、用Excel计算总指数【例13-9】：图中是某企业甲、乙、丙三种产品的生产情况，以基期价格p作为同度量因素，计算生产量指数。如图13-21图13-21用EXCEL计算总指数资料及结果计算步骤：第一步：计算各个p0q0：在G2中输入“=C2*D2”，并用鼠标拖曳将公式复制到G2：G4区域。第二步：计算各个p0*q1：有H2中输入“=C2*F2”，并用鼠标拖曳将公式复制到H2：H4区域。第三步：计算p0q0和p0q1：选定G2：G4区域，单击工具栏上的“”按钮，在G5出现该列的求和值。选定H2：H4区域，单击工具栏上的“”按钮，在H5出现该列的求和值。第四步：计算生产量综合指数Iq=p0q1/p0q0：在C6中输入“=H5/G5”便可得到生产量综合指数注意：在输入公式的时候，不要忘记等号，否则就不会出现数值。二、用Excel计算平均指数现以生产量平均指数为例，说明加权算术平均法的计算方法。【例13-10】：图中的A1：A4区域内是某企业生产情况的统计资料，我们要以基期总成本为同度量因素，计算生产量平均指数。如图13-22图13-22用EXCEL计算平均指数资料及结果计算步骤：第一步：计算个体指数 k=q1/q0：在F2中输入“=D2/C2”。并用鼠标拖曳将公式复制到F2：F4区域。第二步：计算k*p0q0并求和。在G2中输入“=F2*E2”并用鼠标拖曳将公式复制到G2：G4区域。选定G2：G4区域，单击工具栏上的：“”按钮，在G5列出现该列的求和值。第三步：计算生产量平均指数：在C7中输入“=G5/E5”即得到所求的值。三、用Excel进行因素分析 【例13-11】：我们还用上面的例子，有关资料如图13-23图13-23用EXCEL进行因素分析资料及结果进行因素分析的计算步骤如下：第一步：计算各个p0*q0和p0q0：在G2中输入“C2*D2”，并用鼠标拖曳将公式复制到G2：G4区域。选定G2：G4区域，单击工具栏上的“”按钮，在G5出现该列的求和值。第二步：计算各个p0*q1和p0*q1：在H2中输入“=C2*F2”，并用鼠标拖曳将公式复制到H2：H4区域。选定H2：H6区域，单击工具栏上的“”按钮，在H5出现该列的求和值。第三步：计算各个p1*q1和p1*q1：在I2中输入“=E2*F2”，并用鼠标拖曳将公式复制到I2：I4区域。选定I2：I4区域，单击工具栏上的“”按钮，在I5出现该列的求和值。第四步：计算总成本指数：在C6中输入“=I5/G5”，即求得总成本指数。第五步：计算产量指数：在C7中输入“=H5/G5”，即得产量指数第六步：计算单位成本指数：在C8中输入“=I5/H5”即求得单位成本指数实验五 用EXCEL进行相关与回归分析实验目的：用EXCEL进行相关与回归分析实验步骤：我们用下面的例子进行相关和回归分析：【例13-12】：10个学生身高和体重的情况如下：学生身高（公分）体重（公斤）1234567891017116717715416917516315217216053566449556652475850要求对身高和体重作相关和回归分析。一、用EXCEL进行相关分析首先把有关数据输入EXCEL的单元格中，如图13-24图13-24 EXCEL数据集用EXCEL进行相关分析有两种方法，一是利用相关系数函数，另一种是利用相关分析宏。1利用函数计算相关系数在EXCEL中，提供了两个计算两个变量之间相关系数的方法，CORREL函数和PERSON函数，这两个函数是等价的，这里我们介绍用CORREL函数计算相关系数：第一步：单击任一个空白单元格，单击插入菜单，选择函数选项，打开粘贴函数对话框，在函数分类中选择统计，在函数名中选择CORREL，单击确定后，出现CORREL对话框。第二步：在array1中输入B2：B11，在array2中输入C2：C11，即可在对话框下方显示出计算结果为0.896。如图13-25所示： 图13-25CORREL对话框及输入结果2用相关系数宏计算相关系数第一步：单击工具菜单，选择数据分析选项，在数据分析选项中选择相关系数，弹出相关系数对话框，如图13-26所示：图13-26相关系数对话框第二步：在输入区域输入$B$1:$C$1，分组方式选择逐列，选择标志位于第一行，在输出区域中输入$E$1，单击确定，得输出结果如图13-27图13-27相关分析输出结果在上面的输出结果中，身高和体重的自相关系数均为1，身高和体重的相关系数为0.896，和用函数计算的结果完全相同。二、用EXCEL进行回归分析EXCEL进行回归分析同样分函数和回归分析宏两种形式，其提供了9个函数用于建立回归模型和预测。这9个函数分别是：INTERCEPT 返回线性回归模型的截距SLOPE 返回线性回归模型的斜率RSQ 返回线性回归模型的判定系数FORECAST 返回一元线性回归模型的预测值STEYX 计算估计的标准误TREND 计算线性回归线的趋势值GROWTH 返回指数曲线的趋势值LINEST 返回线性回归模型的参数LOGEST 返回指数曲线模型的参数用函数进行回归分析比较麻烦，我们这里介绍使用回归分析宏进行回归分析。第一步：单击工具菜单，选择数据分析选项，出现数据分析对话框，在分析工具中选择回归，如图13-28图13-28数据分析对话框 第二步：单击确定按钮，弹出回归对话框，在Y值输入区域输入$B$2：$B$11，在X值输入区域输入$C$2：$C$11，在输出选项选择新工作表组，如图13-29所示：图13-29回归对话框 第四步：单击确定按钮，得回归分析结果如图13-30所示图13-30EXCEL回归分析结果在上面的输出结果中，第一部分为汇总统计，MultipleR指复相关系数，R Square指判定系数，Adjusted指调整的判定系数，标准误差指估计的标准误，观测值指样本容量；第二部分为方差分析，df指自由度，SS指平方和，MS指均方，F指F统计量，Significance of F指p值；第三部分包括：Intercept指截距，Coefficient指系数，t stat指t统计量。实验六 用统计软件进行预测实验目的：用EXCEL进行预测实验步骤：【例13-13】：某煤矿某年1-11月份采煤量如下表：月份产量月份产量1234569.039.069.128.738.949.307891011129.159.369.459.309.24一、用移动平均法进行预测具体步骤：第一步：将原始数据录入到单元格区域A2：A12，如图13-31所示：图13-31EXCEL数据集第二步：选择菜单条上的“工具”“数据分析”命令，弹出如图13-32所示的对话框：图13-32数据分析对话框第三步：在“分析工具”框中选择“移动平均”，单击“确定”按钮，弹出移动平均对话框，相应作如下输入，即可得到如图13-33所示的对话框：（1） 在“输出区域”内输入：$A$2：$A$12，即原始数据所在的单元格区域。（2） 在“间隔”内输入：3，表示使用三步移动平均法。（3） 在“输出区域”内输入：B2，即将输出区域的左上角单元格定义为B2。（4） 选择“图表输出”复选框和“标准误差”复选框。13-33移动平均对话框第四步：单击“确定”按钮，便可得到移动平均结果，如图13-34所示：分析：在图中，B4：B12对应的数据即为三步移动平均的预测值；单元格区域C6：C12即为标准误差。13-34移动平均分析结果二、用指数平滑法进行预测：第一步：将原始数据输入到单元格B2：B12；第二步：选择菜单条上的“工具”“数据分析”命令，弹出如图13-35所示的对话框：图13-35数据分析对话框第三步：在“分析工具”中选择“指数平滑”，单击“确定”按钮，弹出一个对话框，作相应输入，即可得到如图13-36所示的对话框；13-36指数平滑对话框第四步：单击“确定”按钮，即可得到指数平滑结果，如图13-37所示：图13-37指数平滑结果三、趋势预测法进行预测第一步：把相关数据输入到EXCEL中，其中月份输入A1A11单元格，月产量输入B1B11单元格，如图13-38所示：图13-38EXCEL数据集第二步：在工作表中选择一个空的单元格。在这里我们选择D2单元格。第三步：选择插入下拉菜单。第四步：选择函数选项。第五步：当函数对话框出现时：在函数类别框中选择统计，在函数名字中选择FORECAST(预测)，如图13-39所示：图13-39粘贴函数对话框第六步：单击确定按钮，出现预测对话框，在x中输入12，在know-ys中输入B1：B11，在know-xs中输入A1：A11，如图13-40所示：图13-40FORCAST对话框第七步：单击确定按钮，预测结果出现在D2单元格中，如图13-41所示：图13-41趋势预测法预测结果实验七 用EXCEL进行参数估计和假设检验实验目的：用EXCEL进行参数估计和假设检验实验步骤：在EXCEL中，进行参数估计只能使用公式和函数的方法，而假设检验除以上两种方法外，还可以使用假设检验工具。一、用EXCEL进行区间估计【例13-14】：某饭店在7星期内抽查49位顾客的消费额（元）如下： 15 24 38 26 30 42 18 30 25 26 34 44 20 35 24 26 34 48 18 28 46 19 30 36 42 24 32 45 36 21 47 26 28 31 42 45 36 24 28 27 32 36 47 53 22 24 32 46 26求在概率90%的保证下，顾客平均消费额的估计区间。如图13-42：图13-42参数估计数据及结果计算方法如下：第一步：把数据输入到A2：A50单元格。第二步：在C2中输入公式“=COUNT（A2：A50）”，C3中输入“=AVERAGE（A2：A50）”，在C4中输入“STDEV（A2：A50）”，