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SPSS软件基本统计分析应用介绍 1 一 概述SPSS StatisticalPackagefortheSocialScience 社会科学统计软件包是由美国斯坦福大学20世纪80年代初研制的 它与SAS和BMDP共同组成世界上三大流行统计分析软件 广泛适用于自然科学和社会科学的各个领域 特别是可以满足经济学 医学 生物学 商业 金融 教育等的多种要求 SPSS目前在国内已逐渐流行起来 SPSS Win v11 0 更名为 StatisticalProductandServiceSolutons 统计产品和服务解决方案 本文将介绍SPSS10 0版的基本统计分析 描述统计 u检验 t检验 F检验 q检验 X2检验 秩和检验 线性相关与回归等 的方法 旨在抛砖引玉 举一反三 共同学习 2 1 SPSS的特点 SPSS涵盖了统计学各方面的基本内容 并具有较强的图表生成功能 SPSS有良好的用户界面 采用Windows的窗口方式展示各种分析方法的功能 用键盘录入数据 操作只需通过鼠标点击 菜单 图标按钮 对话框 来完成 SPSS用与Excel相似的表格和菜单进行统计处理 使用者无需编程序 记命令 无需精通统计学 通过菜单选择就可以完成统计处理任务 SPSS清晰 直观 方便 易学易用 2 SPSS的启动 详见下图所示 3 直接双击桌面上 SPSSforWindows 快捷图标 4 点击 开始 程序 SPSSforWindows SPSS10 0forWindows 出现SPSS的数据窗口 5 开始选择菜单 共有六种选择项 6 进入数据编辑窗口 7 变量属性设置窗口 8 3 统计处理方法 设置变量属性 数据录入 选择 分析Analyze 菜单 统计分析程序 对话框项目选择 输入参数 产生结果 9 4 SPSS10 0的分析 Analyze 功能 一 报表Reports二 描述统计DescriptiveStatistics1 频数分析Frequencies2 描述统计Descriptives3 数据探索Explore4 交叉表Crosstabs三 均值比较CompareMeans1 平均数分析Means2 单一样本t检验One SampleTTest3 独立样本t检验Independent SamplesTTest4 配对样本t检验Paired SampleTTest5 单因素方差分析One WayANOVA 10 四 一般线性模型GeneralLinearModel1 单变量方差分析Univariate 五 相关分析Correlate1 双变量相关Bivariate2 偏相关Partial3 距离相关Distances六 回归分析Regression1 线性回归Linear 七 对数线性Loglinear八 聚类分析Classify九 数据简化DataReduction 11 十 尺度分析Scale十一 非参数检验NonparametricTests1 卡方检验Chi Square2 二项式检验Binomial3 游程检验Runs4 单样本柯 斯检验1 SampleK S5 两个独立样本检验2IndependentSamples6 多个独立样本检验KIndependentSamples7 两个相关样本检验2RelatedSamples8 多个相关样本检验KRelatedSamples十二 存活分析Survival十三 多项选择MultipleResponse 12 5 统计资料的分类及常用统计学处理方法 1 计量资料 数值变量 一般有计量单位 参数统计 常用 平均数 标准差 u检验 t检验 方差分析 F检验 相关与回归 时间数列 多元分析等等 一般要求 资料服从正态分布 近似正态分布或对称分布 方差具有齐同性 2 计数资料 无序分类变量 常用 率 构成比 X2检验等等 3 等级资料 有序分类变量 非参数统计 是介于计量资料和计数资料之间的半定量资料 常用 率 构成比 秩和检验 Ridit分析等等 13 二 描述性统计 例1 某市120名12岁男孩身高 cm 资料如下 试作描述性统计分析 142 3156 6142 7145 7138 2141 6142 5130 5134 5148 8134 4148 8137 9151 3140 8149 8145 2141 8146 8135 1150 3133 1142 7143 9151 1144 0145 4146 2143 3156 3141 9140 7141 2141 5148 8140 1150 6139 5146 4143 8143 5139 2144 7139 3141 9147 8140 5138 9134 7147 3138 1140 2137 4145 1145 8147 9150 8144 5137 1147 1142 9134 9143 6142 3125 9132 7152 9147 9141 8141 4140 9141 4160 9154 2137 9139 9149 7147 5136 9148 1134 7138 5138 9137 7138 5139 6143 5142 9129 4142 5141 2148 9154 0147 7152 3146 6132 1145 9146 7144 0135 5144 4143 4137 4143 6150 0143 3146 5149 0142 1140 2145 4142 4148 9146 7139 2139 6142 4138 7139 9 14 操作方法 A 定义变量属性 名称Name 身高 15 B 数据录入 在DATA窗口第一列录入上述数据 16 C 选择统计分析方法 分析Analyze 描述性统计DescriptiveStatistics 次数分配表Frequencies 主对话框 17 D 主对话框 选定身高进入分析变量框 E 分别选定 统计量 图表 和 格式 按钮出现下面三个次级对话框 根据研究需要进行统计指标选择后 按 继续 按钮返回主对话框 18 选择 四分位数 2个百分位数 全部集中趋势和离散趋势指标 偏态和峰度系数 19 作直方图并附正态曲线 变量按升序排列 变量分5组 20 F 经过上述选择后在主对话框按 确定OK 按钮 产生如左表的描述性结果 21 12岁男孩的身高次数分布直方图 22 三 均数比较 t检验 u检验 F检验 q检验 1 两个小样本资料均数的比较t检验 t 检验 两个方差不齐性的小样本资料 例2 将27例确诊为肠憩室患者随机分为两组 分别给予甲 乙两种饮食 观察饮食排出时间 小时 结果如下 试问两种饮食对肠蠕动效果有无差别 甲饮食组7675445551666968526071627075乙饮食组977479839510198955264688883已知 n1 14n2 13x1 63 86x2 82 85S1 10 11S2 15 00 23 数据录入 分析Analyze 比较平均数法CompareMeans 独立样本T检验Independent SamplesTTest 主对话框 24 把排除时间送入检验变量框 把分组送入分组变量框 定义组别 按 选项 按钮 次级对话框 输入置信区间 95 按 继续 按钮 返回主对话框 25 GroupStatistics 14 63 8571 10 1136 2 7030 13 82 8462 15 0047 4 1616 分组 甲饮食组 乙饮食组 排出时间 N Mean Std Deviation Std Error Mean IndependentSamplesTest 1 659 210 3 882 25 001 18 9890 4 8911 29 06 8 92 3 827 20 837 001 18 9890 4 9623 29 31 8 66 Equalvariancesassumed Equalvariancesnot assumed F Sig Levene sTestfor EqualityofVariances t df Sig 2 tailed Mean Difference Std Error Difference Lower Upper 95 Confidence Intervalofthe Difference t testforEqualityofMeans 在主对话框中按 确定 按钮 产生结果 见上图 上表是分组描述性统计结果 下表t检验结果 26 3 配对资料比较例3 研究活血化瘀汤对动物血管灌流量的影响 测得8只家兔给药前 给药后血管灌流量数据 相对单位 如下 试问 活血化瘀汤有无扩张血管的作用 家兔号给药前给药后差值dd2115 331 0 15 7246 49210 014 0 4 016 0039 015 7 6 744 89432 726 76 036 0055 711 7 6 036 00613 222 0 8 877 44725 340 0 14 7216 09832 142 6 10 5110 25 27 数据录入 分析Analyze 比较平均数法CompareMeans 成对样本T检验Paired SampleTTest 主对话框 28 把两个都送入检验变量框 按 选项 按钮 次级对话框 输入置信区间 95 按 继续 按钮 返回主对话框 29 D 在主对话框中按 确定 按钮 产生结果 见下图 上表是配对资料描述性统计结果 30 PairedSamplesCorrelations 8 817 013 给药前 给药后 Pair1 N Correlation Sig PairedSamplesTest 7 4750 6 8025 2 4050 13 162 1 7880 3 108 7 017 给药前 给药后 Mean Std Deviation Std Error Mean Lower Upper 95 Confidence Intervalofthe Difference PairedDifferences t df Sig 2 tailed 下表是配对资料相关分析和t检验结果 31 4 单因素方差分析及多组样本均数的两两比较 例4 为研究某药物的抑癌作用 将一批小白鼠致癌后随机分为四组 三个实验组分别注射不同剂量的药物 0 5ml 1 0ml 1 5ml 一个对照组不用药 一定时间后测定四组小白鼠的癌肿重量 g 结果见下表 试比较不同剂量的药物的抑癌作用 对照组实验A组实验B组实验C组3 63 00 43 34 52 31 71 24 22 42 30 04 41 14 52 73 74 03 63 05 63 71 33 27 02 73 20 64 11 93 01 45 02 62 11 24 51 32 52 1 32 A 数据录入 分析Analyze 比较平均数法CompareMeans 单因素方差分析One WayANOVA 主对话框 33 B 把肿瘤重量送入检验变量框 把分组送入因子框 C 按PostHoc检验按钮 点击LSD和Tamhane sT2检验复选框 输入显著性水平 0 05 按 继续 按钮 返回主对话框 34 Descriptives描述性结果 肿瘤重量 10 4 6600 1 0091 3191 3 9382 5 3818 3 60 7 00 10 2 5000 9309 2944 1 8340 3 1660 1 10 4 00 10 2 4600 1 1843 3745 1 6128 3 3072 40 4 50 10 1 8700 1 1576 3661 1 0419 2 6981 00 3 30 40 2 8725 1 4913 2358 2 3955 3 3495 00 7 00 对照组 实验A组 实验B组 实验C组 Total N Mean Std Deviation Std Error LowerBound UpperBound 95 Confidence IntervalforMean Minimum Maximum D 按 选项 按钮 次级对话框点击描述性统计量复选框 按 继续 按钮 返回主对话框 E 在主对话框中按 确定 按钮 产生结果 见下图 35 TestofHomogeneityofVariances方差齐性检验 均值图 36 ANOVA方差分析表 肿瘤重量 45 091 3 15 030 12 992 000 41 649 36 1 157 86 740 39 BetweenGroups WithinGroups Total Sumof Squares df MeanSquare F Sig 37 四 相关与回归分析例5 某医师测得13例8岁男孩体重 kg 和心脏横径 cm 的数据如下表所示 试作相关和回归分析 编号体重x心脏横径yx2y2xy125 59 2650 2584 64234 60219 57 8380 2560 84152 10324 09 4576 0088 36225 60420 58 6420 2573 96176 30525 09 0625 0081 00225 00622 08 8484 0077 44193 60721 59 0462 2581 00193 50823 59 4552 2588 36220 90926 59 7702 2594 09257 051023 58 8552 2577 44206 801122 08 5484 0072 25187 001220 08 2400 0067 24164 001328 09 9784 0098 01277 20合计301 5116 37072 801044 262713 70 38 1 相关分析操作方法 A 数据录入 B 分析Analyze 相关Correlate 二元相关分析Bivariate 主对话框 39 C 把体重和心脏横径送入检验变量框 选择相关系数复选框 选择显著性水平 双侧 D 按 选项 按钮 次级对话框点击描述性统计量复选框 按 继续 按钮 返回主对话框 40 Correlations 1 000 893 000 13 13 893 1 000 000 13 13 PearsonCorrelation Sig 2 tailed N PearsonCorrelation Sig 2 tailed N 心脏横径 体重 心脏横径 体重 Correlationissignificantatthe0 01level 2 tailed E 在主对话框中按 确定 按钮 产生结果 见下表 上表是描述性统计结果 下表是皮尔逊相关系数表 41 Correlations肯德尔和斯皮尔曼等级相关系数 1 000 755 000 13 13 755 1 000 000 13 13 1 000 876 000 13 13 876 1 000 000 13 13 CorrelationCoefficient Sig 2 tailed N CorrelationCoefficient Sig 2 tailed N CorrelationCoefficient Sig 2 tailed N CorrelationCoefficient Sig 2 tailed N 体重 心脏横径 体重 Kendall stau b Spearman srho 心脏横径 体重 Correlationissignificantatthe 01level 2 tailed 心脏横径 42 43 2 回归分析操作方法 A 数据录入 B 分析Analyze 回归方法Regression 线性回归Linear 主对话框 44 C 把心脏横径送入依变量框 把体重送入自变量框 45 D 分别点击 统计量 统计图 存储 选项 按钮 次级对话框 点击所需统计量复选框 尽量选择系统默认选项 按 继续 按钮 返回主对话框 统计量对话框 46 图形对话框 选项对话框 47 2020 2 7 48 存储对话框 E 在主对话框中按 确定 按钮 产生结果 见下图 49 ANOVA b 3 344 1 3 344 43 390 0 000 a 848 11 7 708E 02 4 192 12 Regression Residual Total Model 1 Sumof Squares df MeanSquare F Sig Predictors Constant 体重 a DependentVariable 心脏横径 b Coefficients系数表 a 4 212 723 5 828 000 0 204 031 0 893 6 587 000 Constant 体重 Model 1 B Std Error Unstandardized Coefficients Beta Standardi zed Coefficie nts t Sig DependentVariable 心脏横径 a 回归方程显著性检验 回归方程 Y 0 204X 4 212 50 五 X2检验X2检验相关计算公式 X2基本公式 X2 A T 2 T四格表专用公式 T 5且N 40X2 ad bc 2 n a b c d a c b d 四格表校正公式 当1 T 5且N 40X2 ad bc n 2 2 n a b c d a c b d 自由度 R 1 C 1 R 行 C 列理论值 Tij nR nC n 51 例6 四格表资料的X2检验某医师对性乱者和献血员分别检测抗 HCV 结果见下表 试问两组抗 HCV检测阳性率是否有差别 分组阳性阴性合计阳性率 性乱者18 a 190 b 2088 65献血员2 c 105 d 1071 87 合计202953156 35 本例的四个理论值均大于5 应采用基本公式或专用公式 52 A 数据录入 B 资料data 观察值加权weightcases 产生次级对话框 原始数据表不需要加权 53 点击 加权 项目 把 频数 送进加权变量框 按 确定 按钮 数据录入格式 54 C 分析Analyze 描述性统计DescriptiveStatistics 交叉表Crosstabs 主对话框 55 D 把行送进上变量框 把列送进直行变量框 E 按 统计量 格 格式 按钮 次级对话框 对需要的项目进行选择按 继续 按钮 返回主对话框 56 选择卡方统计量 选择实际值和行的百分比 57 列联表 F 在主对话框中按 确定 按钮 产生结果 见下图 58 Chi SquareTests 5 470 b 1 019 4 388 1 036 6 602 1 010 026 013 315 PearsonChi Square ContinuityCorrection a LikelihoodRatio Fisher sExactTest NofValidCases Value df Asymp Sig 2 sided ExactSig 2 sided ExactSig 1 sided Computedonlyfora2x2table a 0cells 0 haveexpectedcountlessthan5 Theminimumexpectedcountis6 79 b 上表是卡方检验结果 注意结果的应用条件 59 例7 四格表资料的X2检验 校正公式 某医院进行肿瘤手术切除分析 资料见下表 试问两组切净率是否有差别 肿瘤性质切净例数残留例数合计切净率 良性26 18 44 1 8 56 2796 30恶性2 9 56 12 4 44 1414 29 合计2813416 35 分析 本例一个理论值均小于5 应采用四格表校正公式 操作方法 与例题6完全一样 不在重复 下同 60 数据录入格式 61 Chi SquareTests 28 636 b 1 000 24 974 1 000 31 183 1 000 000 000 41 PearsonChi Square ContinuityCorrection a LikelihoodRatio Fisher sExactTest NofValidCases Value df Asymp Sig 2 sided ExactSig 2 sided ExactSig 1 sided Computedonlyfora2x2table a 1cells 25 0 haveexpectedcountlessthan5 Theminimumexpectedcountis4 44 b 列联表 卡方检验结果 62 例8 四格表资料确切概率法 T 1或N 40 某医师对20例急性心机梗死并发休克患者分别采用西药和中西药结合方法抢救 结果如下表 试问两组疗效有无差别 分组有效无效合计有效率 西药6 8 25 5 2 75 1154 55中西药9 6 75 0 2 25 9100 00 合计1552075 00 本例N 40 应采用四格表确切概率法 Fisher法 63 数据录入格式 64 Chi SquareTests 5 455 b 1 020 3 300 1 069 7 335 1 007 038 030 20 PearsonChi Square ContinuityCorrection a LikelihoodRatio Fisher sExactTest NofValidCases Value df Asymp Sig 2 sided ExactSig 2 sided ExactSig 1 sided Computedonlyfora2x2table a 2cells 50 0 haveexpectedcountlessthan5 Theminimumexpectedcountis2 25 b 列联表 卡方检验结果 65 例9 R C列联表的X2检验某地区观察吡嗪磺合剂预防疟疾复发的效果结果 用乙胺嘧啶和不用药组作对照 结果如下表 问三组的疟疾复发率是否有差别 分组复发数未复发数合计复发率 吡嗪磺合剂76192019963 81乙胺嘧啶组274464735 71不用药组5343148410 95 合计156279729535 28 66 数据录入格式 67 Chi SquareTests 39 923 a 2 000 33 818 2 000 2953 PearsonChi Square LikelihoodRatio NofValidCases Value df Asymp Sig 2 sided 0cells 0 haveexpectedcountlessthan5 The minimumexpectedcountis24 99 a 列联表 卡方检验结果表 68 六 非参数检验 秩和检验1 配对资料对比的秩和检验 Wilcoxon法 例10 对9个水样分别采用重量法和硬度联合测定EDTA法测定其硫酸含量 结果如下表 试问两种方法所得结果有无差别 分析 本资料呈明显偏态分布 69 水样号EDTA法重量法差值d秩次 1 2 3 4 2 3 5 1115 3115 30 2355 4354 01 443336 2337 5 1 3 34215 2222 3 7 1 85159 5156 43 15657 656 61 02759 558 70 818653 2658 6 5 4 691786 71792 6 5 9 7 24 12 70 A 分析Analyze 非参数检验NonparametricTests 两个相关样本检验2RelatedSamples 主对话框 71 C 把两个变量送入检验变量框 选定Wilcoxon检验复选框 D 点击 选项 按钮 次级对话框 点击描述性统计量复选框 按 继续 按钮 返回主对话框 72 TestStatistics b 840 a 401 Z Asymp Sig 2 tailed 总量法 EDTA法 Basedonnegativeranks a WilcoxonSignedRanksTest b E 在主对话框中按 确定 按钮 产生结果 见下图 上表是描述性统计结果 下表是秩和检验结果 73 Ranks秩 等级 4 a 3 00 12 00 4 b 6 00 24 00 1 c 9 NegativeRanks PositiveRanks Ties Total 总量法 EDTA法 N MeanRank SumofRanks a 总量法EDTA法c EDTA法 总量法 上表是等级比较表 74 2 两样本资料对比的秩和检验 例11 多毛症患者与对照组血清睾酮含量 ng 的数据如下表 试检验两组血清睾酮含量值有无差别 分析 本资料呈明显偏态分布且两组方差不齐性 多毛症组对照组血清睾酮含量秩次血清睾酮含量秩次74 61045 8660 7830 2265 6924 8199 41233 73133 81436 64118 31360 5783 01142 55n2 8T2 82n1 6T1 23 75 A 数据录入 B 分析Analyze 非参数检验NonparametricTests 两个独立样本检验2IndependentSamples 主对话框 76 C 把血清睾酮送入检验变量框 把分组送入分组变量框 定义组别 选定Mann WhitneyU统计量复选框 D 点击 选项 按钮 次级对话框 点击描述性统计量复选框 按 继续 按钮 返回主对话框 77 DescriptiveStatistics描述性统计结果 14 64 9643 33 6282 24 80 133 80 14 1 43 51 1 2 血清睾酮 分组 N Mean Std Deviation Minimum Maximum Ranks秩 等级 8 10 25 82 00 6 3 83 23 00 14 分组 多毛症组 对照组 Total 血清睾酮 N MeanRank SumofRanks E 在主对话框中按 确定 按钮 产生结果 见下图 下表是秩和检验结果 78 TestStatistics b 2 000 23 000 2 840 005 003 a Mann WhitneyU WilcoxonW Z Asymp Sig 2 tailed ExactSig 2 1 tailedSig 血清睾酮