数理统计学实验指导书2011.doc

数理统计学实验指导书刘晓华 编统计学院2011 年 9 月目录实验 1 数据的描述统计 . 1 实验 2 区间估计 . 8 实验 3 假设检验 . 13 实验 4 方差分析与回归分析. 17 实验 1数据的描述统计一、实验目的通过本实验使学生掌握数据的描述性分析，并能绘制直方图、箱线图和茎叶图。二、实验原理本实验是基于统计学学科中的描述统计学理论来进行设计的。本实验的准备知识：参考课本 P232-P236。三、实验内容数值型数据的描述统计，直方图的绘制，箱线图的绘制和茎叶图的绘制。四、实验方法与步骤1. 建立数据文件第一步：在“变量视图”中定义变量名称和变量类型第二步：在“数据视图”中录入数据。2. 数据的描述统计第一步：打开【分析】（Analyze）菜单，选择【描述统计】（Descriptive Statistics）命令下的【描述】（Descriptives）命令。SPSS 将打开“描述性”（Descriptives）对话框1 第二步：在该主对话框中，单击页按钮从左边原变量中选择一个或者几个变量进入右边的“变量”（Variable(s)）列表框中。第三步：单击【选项】（Options）按钮，将打开“描述：选项”（Descriptives：Options）对话框，在该对话框中，选择所要统计的统计量和图表输出方式。2 第四步：在主对话框中，单击【确定】（ OK）按钮，即可在结果输出窗口中得到结果。3. 直方图的绘制第一步：打开【图形】（Graphs）菜单，选择【旧对话框】（Legacy Dialogs）命令下的【直方图】（Histogram）命令，SPSS 将弹出“直方图”（Histogram）对话框。第二步：在该对话框中，选择直方图绘制的相关细节3 第三步：在主对话框中，单击【确定】（ OK）按钮，即可在结果输出窗口中得到结果。4. 箱线图的绘制第一步：打开【图形】（Graphs）菜单，选择【旧对话框】（Legacy Dialogs）命令下的【箱图】（Boxplot）命令，SPSS 将弹出“箱图”（Boxplot）导航对话框，4 第二步：单击【定义】（ Define）按钮，进入“定义简单箱图：各个变量摘要”（Define Simple Boxplot：Summaries for groups of Variable(s)）对话框，选择相应的变量。第三步：在主对话框中，单击【确定】（OK）按钮，即可在结果输出窗口中得到箱图5. 数据的探索性分析（直方图和茎叶图的绘制）第一步：打开数据文件，选择【描述统计】（Descriptive Statistics）命令下的【探索】（Explore）命令，SPSS 将弹出“探索”（Explore）对话框；5 第二步：选择变量进入【因变量】Dependent对话框，选择分位数以及需要的统计量；6 第四步：单击【绘制】（Plots）按钮，打开“探索：图”（Explore：Plots）对话框，选择直方图和茎叶图；第五步：在主对话框中，单击【确定】（OK）按钮，即可在结果输出窗口中得到结果。五、实验报告要求根据给定的实验数据，对数据做描述性统计，绘制直方图和箱线图，并要求做一定的统计学分析。实验报告需要有具体的实验步骤，实验的结果和对实验结果进行的统计分析，具体格式另见数理统计学实验报告。实验结束后要求提交一份相关的统计分析报告 Word 文档，文件名命名规则：班级学号-姓名-实验 1.doc，例如，统计 101- 070701-李四-实验1.doc。7 实验 2区间估计一、实验目的通过本实验使学生掌握一个和两个正态总体的均值和方差的区间估计二、实验原理本实验是基于统计学科中推断统计学中的参数估计理论来设计的本实验的准备知识参考课本 P306-P324 三、实验内容一个正态总体均值、方差和两个正态总体均值、方差的区间估计四、实验方法与步骤1. 一个总体均值的区间估计（总体方差未知）第一步:建立数据文件。第二步：打开数据文件，选择【描述统计】（Descriptive Statistics）命令下的【探索】（Explore）命令，SPSS 将弹出“探索”（Explore）对话框8 第三步：选择变量进入【因变量】Dependent对话框，在该对话框中，选择“均值的置信区间”（Confidence Interval for Mean）文本框，键 入 95，表示计算选择的置信区间。9 第五步：在主对话框中，单击【确定】（ OK）按钮，即可在结果输出窗口中得到结果。2. 两个总体均值差的区间估计（总体方差未知且不等）第一步：打开 SPSS，输入原始数据，建立数据文件；第二步：选择菜单“【分析】Analyze 【均值比较】 Compare Means 【独立 T样本检验】Independent-Sample T Test”，打开【独立 T 样本检验】Independent-Sample T Test 对话框。第三步：选择变量移入 Test Variable(s)框中。表示要求该变量的均值的区间估计；选择变量移入 Grouping Variable 框中。表示总体的分类变量。10 第四步：单击【分组变量】Grouping Variable 框下面的【定义分组】Define Groups按钮，打开【定义分组】Define Groups 对话框，对分类变量定义分组第五步：在主对话框中，单击【确定】（OK）按钮，即可在结果输出窗口中得到结果3. 一个总体方差的区间估计第一步：用函数计算公式(-13n S( 1)2,-13n S( 1)2)2 n 2n 中需要应用的统计量。-13/2-54( 1)-131 /2-54( 1)第二步：将计算的统计量列到表格中，计算方差的区间估计。需要用到的统计函数有卡方分布上 x 分位数：chiinv（x，n）11 4. 两个总体方差的区间估计2 22 2第一步：用函数计算公式 S / S1 2,S / S1 2 中需要应用的统F nnF-13n n-27-27计量-13/2 1-132-131 /2 1-132第二步：将计算的统计量列到表格中，计算方差的区间估计需要用到的统计函数有 F 分布上 x 分位数：finv（x，m，n）五、实验报告要求根据给定的实验数据，对数据做一个总体均值和两个总体均值差的区间估计，一个总体方差和两个总体方差比的区间估计，并要求做一定的统计学分析。实验报告需要有具体的实验步骤，实验的结果和对实验结果进行的统计分析，具体格式另见数理统计学实验报告。实验结束后要求提交一份相关的统计分析报告 Word 文档，文件名命名规则：班级学号-姓名-实验 2.doc，例如，统计 101- 070701-李四-实验 2.doc。12 实验 3假设检验一、实验目的通过本实验使学生掌握一个正态总体和两个正态总体均值和方差的检验。二、实验原理本实验是基于统计学科中推断统计学中的假设检验理论来进行设计的本实验的准备知识参考课本 P372-P386 三、实验内容一个正态总体均值、方差和两个正态总体均值、方差有关的检验四、实验方法与步骤1. 一个正态总体均值的检验第一步：选择菜单“【分析】Analyze 【均值比较】 Compare Means 【单样本T 检验】One- -Sample T Test”，打开【单样本 T 检验】One- -Sample T Test 对话框。第二步：确定检验变量和检验变量的数值。13 第三步：在主对话框中，单击【确定】（ OK）按钮，即可在结果输出窗口中得到结果2. 两个总体均值差和方差比的检验第一步：选择菜单“【分析】Analyze 【均值比较】 Compare Means 【独立 T样本检验】Independent-Sample T Test”，打开【独立 T 样本检验】Independent-Sample T Test 对话框。第二步：选择检验变量和分组变量14 0 ( 1)sn1 n第二步：将统计量列到表格中，进行统计检验。15 五、实验报告要求根据给定的实验数据，对数据做一个总体均值和两个总体均值差的假设检验，一个总体方差和两个总体方差比的假设检验，并要求做一定的统计学分析。实验报告需要有具体的实验步骤，实验的结果和对实验结果进行的统计分析，具体格式另见数理统计学实验报告。实验结束后要求提交一份相关的统计分析报告 Word 文档，文件名命名规则：班级学号-姓名-实验 3.doc，例如，统计 101- 070701-李四-实验 3.doc。16 实验 4方差分析与回归分析一、实验目的通过本实验使学生掌握单因素，双因素无重复方差分析和一元线性回归分析二、实验原理本实验是基于统计学科中推断统计学中的方差分析理论来进行设计的本实验的准备知识参考课本 P425-P470 三、实验内容单因素方差分析，双因素无重复方差分析和一元线性回归分析四、实验方法与步骤1. 单因素方差分析第一步：建立数据文件。第二步：选择菜单“【分析】Analyze 【均值比较】 Compare Means 【单因素方差分析】One-way ANOVA ”，弹出单因素方差分析对话框。17 第三步：选择变量进入“【因变量】Dependent List”列表框和“【因子】Factor”框。第四步：单击 “【确定】OK”按钮，执行单因素方差分析，得到输出结果。2. 无重复双因素方差分析18 第一步：建立数据文件第二步：选择菜单“【分析】Analyze【一般线性模型】General Linear Model【单变量】Variable”，弹出“双方差分析”对话框。第三步：选择变量进入“【因变量】Dependent 和“【固定因子】Fixed factor”19 第四步：选择“【模型】Model”，指定模型为“【 设定】Set”， 将类型选择为“【主效应】Main effect”，再选择变量进入“【模型】Model”第五步：在主对话框中，单击【确定】（OK）按钮，即可在结果输出窗口中得到结果。20 3. 相关分析第一步：选择菜单“【相关】Correlate【双变量】Bivariate”，打开【双变量相关】Bivariate Correlation 对话框。第二步：选择变量进入“【变量】Variables”21 第三步：在主对话框中，单击【确定】（ OK）按钮，即可在结果输出窗口中得到结果。4. 回归分析Regression 对话框。22 第二步：选择变量进入“【因变量】Dependent”框中和 “【 自变量】Independent(s)”在【方法】Method 框中选择【进入】Enter 选项，表示所选自变量全部进入回归模型。23