sps处理正交设计最新.ppt

艾对元Eddy DOE EXCEL SPSSapplication 课程目的 应用统计学 试验设计理解统计数据分析主要方法的基本理论掌握基本统计方法在实践中的应用能熟练运用Excel SPSS软件实现数据分析独立运用统计方法解决实际问题 参考书目 1 试验设计与数据处理 李云雁编 化学工业出版社 20082 Excel2007在统计分析中的应用 谢邦昌编著 清华大学出版社 20083 试验设计与SPSS应用 王颉主编 化学工业出版社 20064 统计学 从数据到结论 第2版 吴喜之著 中国统计出版社 2006 5 统计分析与SPSS的应用 薛薇编著 中国人民大学出版社 2001 6 SPSS统计分析教程 李志辉等主编 电子工业出版社 2003 SPSS软件应用实用网址 1 SPSS网址 2 SPSS中文网址4 SPSSFORWINDOWS简明教程目录 由福建教育出版社出版 姜小鹰主编 5 SPSSforWindows10 0版教程 医学统计之星网站作者 张文彤 统计是什么 统计学 statistics 是用以收集数据 分析数据和由数据得出结论的一组概念 原则和方法 统计软件 SPSS 这是一个很受欢迎的统计软件 它容易操作 输出漂亮 功能齐全 价格合理 对于非统计工作者是很好的选择 SAS 这是功能非常齐全的软件 尽管价格不菲 许多公司还是因为其功能众多和某些美国政府机构认可而使用 尽管现在已经尽量 傻瓜化 仍然需要一定的训练才可以进入 对于基本统计课程则不那么方便 STATA 这是众多统计软件的后起之秀 它操作灵活 简单 易学易用 同时具有数据管理软件 统计分析软件 绘图软件 矩阵计算软件和程序语言的特点 占用计算机系统资源少 绘图漂亮 对有简单编程基础者来讲十分容易上手 有专门出版的专业刊物 以上三种软件并称为新的国际三大权威统计软件 统计软件 Excel 它严格说来并不是统计软件 但作为数据表格软件 必然有一定统计计算功能 而且凡是有MicrosoftOffice的计算机 基本上都装有Excel 但要注意 有时在装Office时没有装数据分析的功能 那就必须装了才行 当然 画图功能是都具备的 对于简单分析 Excel还算方便 但随着问题的深入 Excel就不那么 傻瓜 需要使用函数 甚至根本没有相应的方法了 多数专门一些的统计推断问题还需要其他专门的统计软件来处理 统计软件 S plus 这是统计学家喜爱的软件 不仅由于其功能齐全 而且由于其强大的编程功能 使得研究人员可以编制自己的程序来实现自己的理论和方法 它也在进行 傻瓜化 以争取顾客 但仍然以编程方便为顾客所青睐 R软件 这是一个免费的 由志愿者管理的软件 其编程语言与S plus所基于的S语言一样 很方便 还有不断加入的各个方向统计学家编写的统计软件包 同时从网上可以不断更新和增加有关的软件包和程序 这是发展最快的软件 受到世界上统计师生的欢迎 是用户量增加最快的统计软件 对于一般非统计工作者来说 主要问题是它没有 傻瓜化 统计软件 Minitab 这个软件是很方便的功能强大而又齐全的软件 也已经 傻瓜化 在我国用的不如SPSS与SAS那么普遍 Statistica 也是功能强大而齐全的 傻瓜化 的软件 在我国用的也不如SAS与SPSS那么普遍 Eviews 这是一个主要处理回归和时间序列的软件 GAUSS 这是一个很好用的统计软件 许多搞经济的喜欢它 主要也是编程功能强大 目前在我国使用的人不多 FORTRAN 这是应用于各个领域的历史很长的非常优秀的编程软件 功能强大 也有一定的统计软件包 计算速度比这里介绍的都快得多 但需要编程和编译 操作不那么容易 MATLAB 这也是应用于各个领域的以编程为主的软件 在工程上应用广泛 编程类似于S和R 但是统计方法不多 主要内容 SPSS界面 SPSS简介 SPSS是StatisticalProgramforSocialSciences的简称 即社会科学统计程序 由美国SPSS公司1970年代推出 迄今已有近30年的历史 是国际著名三大社会科学统计软件包之一 SAS SPSS Statis 我们现在使用的是SPSSforWindows13 0版 作为统计分析工具 理论严谨 内容丰富 数据管理 统计分析 趋势研究 制表绘图 文字处理等 优点使用简便 不用编程 SAS需编程 同excel转换 强大的统计功能等 SPSS的主要窗口和菜单 1SPSS的3个主要窗口1 1数据编辑器窗口 SPSSDataEditor 用来编辑和显示数据 在此窗口中的文件名称为 sav 1 2程序语句编辑器窗口 SPSSSyntaxEditor 用来编写各种程序 在此窗口中的文件名称为 sps 1 3结果观看窗口 SPSSViewer 显示统计运算结果 在此窗口中的文件名称为 spo 2SPSS数据编辑器的主要菜单2 1File菜单 文件管理New Open Save Saveas Exit 2 2Edit菜单 编辑Undo Cut Copy Paste Clear Find 2 3View菜单 视图Fonts Gridlines Valuelabels 2 4Data菜单 数据整理definevariables Insertvariables Insertcase gotocase sortcase selectcase 2 5Transform菜单 数据转换recode compute count 2 6Analyze菜单 统计2 7Graphs菜单 统计图2 8Utilities菜单 工具附件2 9Windows菜单 窗口2 10Help菜单 帮助 主菜单 1 File 文件管理菜单 有关文件的调入 存储 显示和打印等 2 Edit 编辑菜单 有关文本内容的选择 拷贝 剪贴 寻找和替换等 3 View 视图 4 Data 数据管理菜单 有关数据变量定义 数据格式选定 观察对象的选择 排序 加权 数据文件的转换 连接 汇总等 5 Transform 数据转换处理菜单 有关数值的计算 重新赋值 缺失值替代等 6 Analyze 统计菜单 有关一系列统计方法的应用 7 Graphs 作图菜单 有关统计图和表的制作 8 Utilities 用户选项菜单 有关命令解释 字体选择 文件信息 定义输出标题 窗口设计等 9 Windows 窗口管理菜单 有关窗口的排列 选择 显示等 10 Help 求助菜单 有关帮助文件的调用 查寻 显示等 一 统计软件SPSS界面概述 标题栏 菜单栏 工具栏 工作区 建立数据文件 定义变量 编辑图表 编写程序等等 SPSS界面 结果输出窗 SPSSViewer Text 数据编辑窗 DataEditor 数据编辑窗 DataEditor DataEditor的两个界面 DataView界面 是用户进行数据输入 数据编辑 数据文件整理的界面 VariableView界面 是用户定义数据文件的变量界面 输入数据 定义变量 两个界面的切换方法是单击窗口左下角的DataView和VariableView选项卡 选中的选项卡以高度形式显示 输入数据的方法 DataView界面 定义一个变量就先输入这个变量 这种方法是纵向输入数据 采用此方法 我们依次输入该变量的各个数值 在定义完所有的变量之后 按观测量来输入数据 即输入完一个观测量以后 再输入第二个观测量 这种方法是横向进行的 如何定义一个变量 VariableView界面 在VariableView界面上 可以定义变量名 变量的类型 变量的长度及小数位数 变量标签及其值签 变量的格式 包含显示的宽度 对齐方式 误差值标签等 在定义SPSS变量时 至少应定义变量名和变量类型 而其他属性则可以采用默认值 变量的定义和数据的输入 Name变量名Type变量类型Width变量宽度Decimals小数点Label变量标签Values变量值标签Missing缺失值Columns变量显示宽度Align变量对齐方式 定义变量名 单击 Name 所在列的第一行 就可以输入要定义的第一个变量的变量名称 定义变量类型 单击 Type 栏 会出现省略号 再单击省略号 就会出现定义变量类型的对话框 用户可以在此对话框选择变量类型及更改变量的长度和小数位数 系统默认为标准数值型变量Numeric 定义变量的小数位数 单击 Decimal 修改所需的小数位数 变量要求 变量名不能超过8个字符 变量名不能以数字开头 变量名中不能包含 等运算和逻辑符号 当相邻变量名称上存在顺序且码位相同时 可用简略方法 W028W039W0410 可换为W02toW048 10 当变量值是字符时 在码位后加 a 如 W712 a 当变量值包含小数时 在码位后加 n n表示小数的位数 如 446 79 在录入时要录成44679 定义时为 W1212 16 2 数据录入 采用DOS WPS CCED等软件 按ASCII码方式录入成文本文件 dat txt 这种录入方式的特点是 数据之间没有间隔 录完一个数码后自动后移 录入速度较快 缺点是容易错位 采用SPSS数据编辑器 SPSSDataEditor 录入 其优点是不容易错位 缺点是不能自动后移 录入速度慢 数据错误不容易修改 二 SPSS统计分析一般步骤 在数据编辑窗口中 在 Analyze 菜单中 打开的各级对话框中 在 SPSSViewer 中 在SPSS中 数据文件的编辑 整理等功能被集中在了Data和Transform两个菜单项中 这两个菜单的内容如下所示 Data菜单项 Transform菜单项 数据的编辑 数据的打开File Open Data output数据的增删 复制 粘贴 insert cut或clear copy数据的排序 Sort升序或降序数据的搜索 GotoCase或Find数据的复制 Copy或paste数据的编码 对于一些连续变量如年龄等可通过recode等进行编码数据的计算 Compute秩和检验中计算秩次 Ranks Mean文件的拆分 Selectcases 物理 和split 形式 sex文件的合并 add或Merge对于频数表资料 2检验 要进行加权 即Weight数据文件的保存 可转换为excel等格式奇异数据的发现和检查可用Frequencies或Explore等 SPSSAnalyze统计菜单功能介绍 描述性统计分析 DescriptiveStatistics菜单均数间的比较 CompareMeans菜单一般线性模型 GeneralLinearModel菜单相关分析 Correlate菜单多元线性回归与曲线拟合 Regression菜单对数线性模型 Loglinear菜单聚类分析与判别分析 Classify菜单因子分析与对应分析 DataReduction菜单信度分析与多维尺度分析 Scale菜单非参数检验 NonparametricTests菜单Survival菜单 三 正交试验设计 基本步骤 正交试验设计 结果分析 直观分析法方差分析法与SPSS实现 正交实验设计的基本步骤 1 2 3 4 明确实验目的 确定考察指标 挑因素 选水平 选择合适的正交表 进行表头设计 排出实验方案 正交试验的结果分析 直观分析法 无 验证试验 正交试验的结果分析 方差分析法与SPSS实现 须有空列 用空列来估算实验误差 无重复正交试验的方差分析 例1为了考察影响某种化工产品转化率的因素 选择三个有关因素 反应温度 A 反应时间 B 用碱量 C 每个因素取三种水平 因素水平表见表1 结果见表2 表1 表2正交试验结果 SPSS操作步骤如下 Step1 将表2数据输入SPSS数据编辑窗口后 依次选择Analyze GeneralLinearModel Univariate 即可打开 Univariate 主对话框 Step2 将左边 转化率 变量选入右边 DependentVariable 因变量列表 a b和c项目选入 FixedFactor s 自变量 d 因子不动 用于估算试验误差 Step3 选择 Model 按钮 打开 UnivariateModel 子对话框 在此对话框中选择 Custom 自定义模型 将左边a b和c项目选入 Model 中 按 Continue 按钮返回 Univariate 主对话框 Step3 选择 PostHoc 打开 PostHocMultipleComparisonsfor 对话框 将左边a b和c项目选入 PostHocTestsfor 中 选择 Duncan 单击 Continue 返回 Univariate 主对话框 Step4 单击 OK 完成 由此表可知 因素A B和C均有3个水平 每个水平没有重复 由此表可知 因素 A F 34 333 B F 6 333 C F 13 000 而只有 A 因素的Sig 值小于0 05 B 和 C 的Sig 值均大于0 05 说明 A 因素对试验结果有显著影响 而 B 因素和 C 因素对试验结果影响差异不显著 由此Duncan多重比较表可以看出 A 因素三水平最好 Level 1与Level 2无显著差异 Level 1 Level 2与Level 3都有显著差异 差异显著度在sig 由此Duncan多重比较表可以看出 B 因素三个水平之间差异不显著 但以两水平转化率最高 由此Duncan多重比较表可以看出 C 因素两水平最好 综合以上可得 最适宜的试验组合为A3B2C2 对于 B 因素是试验结果的次要影响因素 且三个处理差异不显著 可根据操作方便 经济实惠 节省开支等既定条件选取最好水平 有重复正交试验的方差分析 例2为了提高炒青绿茶品质 研究了茶园施肥3要素配合比例 A 和用量 D 鲜叶处理方法 B 和制茶工艺方法 C 4个因素对茶叶感官质量的影响 每因素均取3个水平 选用L9 34 正交表安排试验 重复2次 试验方案和各处理的茶叶品质总分如表3所示 试进行试验结果统计分析 注 不考虑交互作用 表3绿茶品质分析试验结果 SPSS操作步骤如下 Step1 将表2数据输入SPSS数据编辑窗口后 依次选择Analyze GeneralLinearModel Univariate 即可打开 Univariate 主对话框 Step2 将左边 品质 变量选入右边 DependentVariable 因变量列表 配合比 鲜叶处理 工艺流程 和 肥料用量 项目选入 FixedFactor s 自变量 Step3 选择 Model 按钮 打开 UnivariateModel 子对话框 在此对话框中选择 Custom 自定义模型 将左 配合比 鲜叶处理 工艺流程 和 肥料用量 项目选入 Model 中 按 Continue 按钮返回 Univariate 主对话框 Step3 选择 PostHoc 打开 PostHocMultipleComparisonsfor 对话框 将左边 配合比 鲜叶处理 工艺流程 和 肥料用量 项目选入 PostHocTestsfor 中 选择 Duncan 单击 Continue 返回 Univariate 主对话框 Step4 单击 OK 完成 由此表可知 因素 配合比 鲜叶处