统计学第2章用图表展示数据.ppt

2020 2 7 图并没有说谎 是说谎者在画图 BenjaminDisraeli 统计名言 第2章用图表展示数据 2 1用图表展示定性数据2 2用图表展示定量数据2 3合理使用图表 Display 2020 2 7 学习目标 定性数据的频数分布表定性数据的图示方法定量数据的频数分布表定量数据的图示方法用Excel和SPSS作频数分布表和图形合理使用图表 2020 2 7 用哪些图形展示奖牌 2009年7月26日至8月3日第13届世界游泳锦标赛在意大利罗马举行 美国的泳坛霸主地位难以撼动 中国军团也创造了史上第二的佳绩在本届游泳世锦赛上 中国代表团取得金牌数和奖牌与美国并列第一 奖牌榜排名第二的好成绩 而且中国男子游泳首次夺得世界性大赛的冠军并一举打破世界纪录 本届游泳世锦赛共设有奖牌227枚 其中金牌75枚 银牌75枚 铜牌77枚 下表是本届游泳世锦赛金牌总数取得前三名的国家所获得奖牌的分布情况 2020 2 7 用哪些图形展示奖牌 根据上面的数据 你认为可以选择哪些图形来展示三个国家所获得的奖牌情况 学完本章的图表展示技术 这样的问题就会迎刃而解 2020 2 7 统计应用把数据画图之后 要用用脑袋 沃德 AbrahamWald 和许多统计学家一样 在第二次世界大战时也处理了战争与相关的问题 他发明的一些统计方法在战时被视为军事机密 以下是他提出的概念中较简单的一种沃德被咨询飞机上什么部位应该加强钢板时 开始研究从战役中返航的军机上受敌军创伤的弹孔位置 他画了飞机的轮廓 并且标识出弹孔的位置 资料累积一段时间后 几乎把机身各部位都填满了 于是沃德建议 把剩下少数几个没有弹孔的部位补强 因为这些部位被击中的飞机都没有返航 资料来源 DavidS Mroore 2 1用图表展示定性数据2 1 1生成频数分布表2 1 2定性数据的图示 第2章用图表展示数据 2 1 1生成频数分布表 2 1用图表展示定性数据 2020 2 7 生成频数分布表 定性数据 1 列出各类别 3 生成频数分布表 2020 2 7 定性数据的描述统计量 频数 frequency 落在各类别中的数据个数比例 proportion 某一类别数据个数占全部数据个数的比值百分比 percentage 将对比的基数作为100而计算的比值比率 ratio 不同类别数值个数的比值 2020 2 7 生成频数分布表 定性数据 例2 1 为研究人们对不同类型软饮料的偏好情况 一家调查公司在某超市随机调查了50名消费者 右表是顾客性别及其所偏好的饮料类型记录 生成频数分布表 观察不同性别的消费者及其所偏好的饮料类型的分布状况 并进行描述性分析 制作频数分布表 Excel 2020 2 7 生成频数分布表 列联表 Excel 不同类型饮料和不同性别消费者的频数分布 用数据透视表生成定性数据的频数分布 Excel 2020 2 7 生成频数分布表 定性数据 SPSS 生成频数分布表 SPSS 2020 2 7 列联表的描述性分析 例题分析 SPSS 列联表的统计描述 2020 2 7 列联表的描述性分析 例题分析 SPSS 列联表的统计描述 2020 2 7 数据透视表 pivottable 可以从复杂的数据中提取有用的信息可以对数据表的重要信息按使用者的习惯或分析要求进行汇总和作图形成一个符合需要的交叉表 列联表 在利用数据透视表时 数据源表中的首行必须有列标题 数据透视表 Excel 2020 2 7 生成频数分布表 列联表 Excel 大学生生活费支出的频数分布 2 1 2定性数据的图示 2 1用图表展示定性数据 2020 2 7 条形图 barChart 用宽度相同的条形的高度或长短来表示各类别数据各类别可放在纵轴 称为条形图 可以放在横轴 称为柱形图 columnchart 2020 2 7 复式条形图 barChart 饮料类型和消费者性别的条形图 SPSS的输出 2020 2 7 帕累托图 paretochart 按各类别数据出现的频数多少排序后绘制的柱形图用于展示分类数据的分布 2020 2 7 简单饼图 pieChart 用圆形及圆内扇形的角度来表示数值大小的图形 主要用于表示一个样本 或总体 中各组成部分的数据占全部数据的比例用于研究结构问题 2020 2 7 复式饼图 pieChart 主要用于展示两个或多个分类变量的构成比较 比如 在男女分类的基础上又增加了饮料类型的分类 2020 2 7 环形图 doughnutchart 环形图中间有一个 空洞 样本或总体中的每一部分数据用环中的一段表示与饼图类似 但又有区别饼图只能显示一个总体各部分所占的比例环形图则可以同时绘制多个样本或总体的数据系列 每一个样本或总体的数据系列为一个环用于结构比较研究 2020 2 7 环形图 doughnutchart 例2 2 2011年北京 天津 上海和重庆地区按收入法计算的地区生产总值 按当年价格计算 数据 绘制环形图比较四个地区的生产总值构成 绘制环形图 Excel 2020 2 7 环形图 doughnutchart 北京 天津 上海和重庆地区按收入法计算的地区生产总值 2 2用图表展示定量数据2 2 1生成频数分布表2 2 2定量数据的图示 第2章用图表展示数据 2 2 1生成频数分布表 2 2用图表展示定量数据 2020 2 7 生成频数分布表 例题分析 例2 3 某电脑公司120天的销售额数据 单位 万元 生成一张频数分布表观察销售额分布的特征 2020 2 7 生成频数分布表 例题分析 确定组数 组数的确定应以能够显示数据的分布特征为目的 一般来说 组数大致等于样本量的平方根比较合适 本例可考虑分为10组确定组距 组距 ClassWidth 是一个组的上限与下限之差 可根据全部数据的最大值和最小值及所分的组数来确定 即组距 最大值 最小值 组数例如 本例最大值为237 最小值为141 组距 237 141 10 9 6 为便于计算 组距宜取5或10的倍数 且第一组的下限应低于最小变量值 最后一组的上限应高于最大变量值 因此组距可取10统计出各组的频数 每个组的数据满足a x b 上限值不在内 Excel的计数规则是a x b 2020 2 7 分组中的几个概念 1 下限 lowerlimit 一个组的最小值2 上限 upperlimit 一个组的最大值3 组距 classwidth 上限与下限之差4 组中值 classmidpoint 下限与上限之间的中点值 制作频数分布 Excel 2020 2 7 用SPSS生成分组数据频数分布表 命令 重新编码为不同变量 第一步 点击 转换 重新编码为不同变量 第二步 将变量选入 输入变量 输出变量 并在 输出变量 名称 中写入输出变量的名称 如 分组区间 单击 更改 第三步 单击 新值和旧值 在 旧值 下单击 范围 并写入分组区间的下限和上限值 注意 计数时每个组包含下限和上限值 即a X b 单击 输出变量为字符串 在 新值 后输入分组的区间 如140 150等 注意 为了和传统的统计分组相适应 这里不包含上限值 也可以输入140 149等 并单击 增加 重复上一步骤 直至将所有分组区间增加完毕 单击 继续 单击 确定 此时 分组区间 变量会保存在SPSS的 数据视图 窗口中 第四步 单击 分析 描述统计 频率 将分组区间变量选入 变量 单击 确定 注 在 频率 中选择 图表 可以绘制条形图 修改条形图的宽度至100 即为直方图 2020 2 7 用SPSS生成频数分布表 命令 重新编码为不同变量 2020 2 7 用SPSS生成分组数据频数分布表 命令 可视离散化 第一步 点击 转换 可视离散化 第二步 将变量选入 要离散的变量 单击 继续 第三步 在 离散的变量 后输入离散后要保存的变量名称 如 所属组别 单击 生成分割点 在 第一个分割点 后输入第一组的上限值 如149 注意 隐含为 包含 计数时每个组包含下限和上限值 即a X b 如果输入上限值为150 则应该选择 排除 在 分割点数量 后输入要分的组数 如10 在 宽度 后输入分组的组距 如10 单击 应用 返回主对话框 并单击 生成标签 单击 确定 注 也可以直接在 网格 值 中输入组的上限值 在 标签 中输入分组的区间 这样比较麻烦 不推荐使用 第四步 单击 分析 描述统计 频率 将 所属组别 变量选入 变量 单击 确定 注 在 频率 中选择 图表 可以绘制条形图 修改条形图的宽度至100 即为直方图 2020 2 7 用SPSS生成频数分布表 命令 重新编码为不同变量 2 2 2定量数据的图示 2 2用图表展示定量数据 2020 2 7 分组数据看分布 直方图 histogram 用于展示分组数据分布的一种图形用矩形的宽度和高度来表示频数分布本质上是用矩形的面积来表示频数分布在直角坐标中 用横轴表示数据分组 纵轴表示频数或频率 各组与相应的频数就形成了一个矩形 即直方图直方图下的总面积等于1 2020 2 7 分组数据看分布 直方图 SPSS绘制的直方图 绘制直方图 SPSS 2020 2 7 分组数据看分布 直方图 直方图与条形图的区别 条形图中的每一矩形表示一个类别 其宽度没有意义 而直方图的宽度则表示各组的组距由于分组数据具有连续性 直方图的各矩形通常是连续排列 而条形图则是分开排列条形图主要用于展示定性数据 而直方图则主要用于展示定量数据 2020 2 7 未分组数据看分布 茎叶图 stem and leafplot 用于显示未分组的原始数据的分布由 茎 和 叶 两部分构成 其图形是由数字组成的以该组数据的高位数值作树茎 低位数字作树叶树叶上只保留最后一位数字茎叶图类似于横置的直方图 但又有区别直方图可观察一组数据的分布状况 但没有给出具体的数值茎叶图既能给出数据的分布状况 又能给出每一个原始数值 保留了原始数据的信息直方图适用于大批量数据 茎叶图适用于小批量数据 2020 2 7 未分组数据看分布 茎叶图 例题分析 某电脑公司销售额分布的茎叶图 2020 2 7 未分组数据看分布 茎叶图 例题分析 第一列给出每个茎上叶子的频数第二列是 茎 第三列是 叶 下面标出了1个极端值237 茎的宽度10 每个叶代表一个数据 案例 SPSS自动将每个茎重复了一次 使分布的细节看的更清楚一些 当然 在数据较少时茎的数值也可以不重复 2020 2 7 未分组数据看分布 箱线图 boxplot 用于显示未分组的原始数据的分布箱线图是由一组数据的最大值 maximum 最小值 minimum 中位数 median 两个四分位数 quartiles 这5个值绘制而成的中位数是一组数据排序后处于中间位置上的变量值四分位数是一组数据排序后处在数据25 位置和75 位置上的两个分位数值绘制方法首先找出一组数据的5个特征值 即最大值 最小值 中位数Me和两个四分位数 下四分位数QL和上四分位数QU 连接两个四分位数画出箱子 再将两个极值点与箱子相连接 2020 2 7 未分组数据看分布 箱线图 箱线图的构成 2020 2 7 未分组数据看分布 箱线图 例题分析 贾俊平著 统计学 第五版 2020 2 7 分布的形状与箱线图 2020 2 7 未分组数据看分布 多批数据箱线图 例题分析 例2 4 从某大学经济管理专业二年级学生中随机抽取11人 对8门主要课程的考试成绩进行调查 所得结果如表 试绘制各科考试成绩的批比较箱线图 并分析各科考试成绩的分布特征 绘制箱线图 SPSS 绘制箱线图 SPSS 2020 2 7 未分组数据 多批数据箱线图 例题分析 Median Quart Range 8门课程考试成绩的箱线图 2020 2 7 11名学生考试成绩的Median Quart Range箱线图 未分组数据 多批数据箱线图 SPSS绘制的箱线图 2020 2 7 离群点和极值的定义 中位数 离群点 某个数据与四分位数 Q25 或Q75 的距离 即差值 超过1 5倍的四分位差 超过1 5倍的四分位差 极值 某个数据与四分位数 Q25 或Q75 的距离 即差值 超过3倍的四分位差 离群点Xi 2020 2 7 垂线图可用于展示多个变量或多个样本取值的分布状况将属于同一样本或类别的多个取值的散点用一条垂线连接起来 用垂线的长度及垂线上的各个点来反映某个样本或类别取值的差异及其变动状况 未分组数据 垂线图 drop line 绘制垂线图 SPSS 2020 2 7 未分组数据 垂线图 例题分析 11名学生8门课程考试成绩的垂线图 2020 2 7 误差图是以均值为中心 加减一定倍数的标准差 也可以是加减一定倍数的标准误差 绘制而成的 该图也可以绘制均值的一定置信水平的置信区间 用于展示多个样本或分类的不同取值的分布状况和离散状况 未分组数据 误差图 errorbar 绘制误差图 SPSS 2020 2 7 未分组数据 误差图 例题分析 11名学生8门课程考试成绩的误差图 均值加减2倍的标准差 2020 2 7 两个变量间的关系 二维散点图 2DScatterplots 展示两个变量之间的关系用横轴代表变量x 纵轴代表变量y 每组数据 xi yi 在坐标系中用一个点表示 n组数据在坐标系中形成的n个点称为散点 由坐标及其散点形成的图有2维 3维 矩阵等形式 2020 2 7 两个变量间的关系 二维散点图 2DScatterplots 例2 5 我国31个地区2011年的固定资产投资额 地区生产总值 GDP 和最终消费支出数据 绘散点图并观察它们之间的关系 2020 2 7 两个变量间的关系 二维散点图 2DScatterplots 绘制重叠散点图 SPSS 2020 2 7 如果想比较几个变量之间的关系 也可以把它们的散点图绘制在同一张图里 绘制成重叠散点图 OverlayScatter 注意 绘制重叠散点图时 变量值之间的数值差异不能过大 否则不便于比较 比如 如果想比较固定资产投资额与地区生产总值和最终消费支出的关系 可以把固定资产投资作为共同的一个坐标轴 地区生产总值和最终消费支出作为另一个坐标轴也可以绘制散点图矩阵 MatrixScatter 两个变量间的关系 重叠散点图 用SPSS绘制重叠散点图 2020 2 7 两个变量间的关系 重叠散点图 OverlayScatter 2020 2 7 两个变量间的关系 矩阵散点图 MatrixScatter 2020 2 7 比较多个样本的相似性 雷达图 radarchart 也称为蜘蛛图 spiderchart 从一个点出发 用每一条射线代表一个变量 多个变量的数据点连接成线 即围成一个区域 多个样本围成多个区域 就是雷达图可用于研究多个样本在多个变量上的相似程度当多个变量的取值相差较大或量纲不同时 可进行变换处理后再做图 线性变换 对数变换 2020 2 7 多变量数据 雷达图 例题分析 例2 6 2011年我国东部 中部 西部及东北地区城镇居民人均消费支出数据 绘制雷达图 比较不同地区的消费支出构成 绘制雷达图 Excel 2020 2 7 多变量数据 雷达图