心理与教育统计学第章绪论课件

心理与教育统计学 为什么要学习心理与教育统计学 常识不等于科学在交通工具中 飞机 火车 汽车哪一种更危险 很多人下意识地说飞机最危险据美国全国安委会对1993 1995年间所发生的伤亡事故的比较研究 坐飞机比坐汽车要安全22倍 相对于汽车和其它交通工具 飞机大概每飞行300万次才发生一起故障 也就是说 如果一个乘客每天做一次飞行 那他要不停的坚持8200年才可能赶上一次空难 考研 工作 1 企业相关工作 人力资源 用户体验 消费研究等 2 心理咨询与治疗 心理健康教育 为什么要学习心理与教育统计学 怎么学习心理与教育统计学 多种途径学习上课认真听讲课前预习 课后复习教材学术论文交流讨论调查实践 第一章绪论 第一节统计方法在心理科学研究中的作用第二节心理与教育统计的主要内容第三节心理与教育统计学的发展第四节心理与教育统计中的基础概念 教学目的与要求 了解心理与教育统计学的基本性质及学习该课程的必要性 掌握心理与教育统计学的基本内容和基本概念 为进一步学习本课程奠定基础 教学重点与难点 重点 掌握心理与教育统计学的基本内容和基本概念难点 理解描述统计 推论统计与实验设计的内涵及其相互关系 第一节统计方法在心理科学研究中的作用 一 心理统计的定义与性质二 心理科学研究的特点三 学习心理统计应注意事项 心理统计的定义与性质 统计学最初指的是对一个国家情况的描述 现代意义上的统计指的是对与随机现象有关的数据资料进行收集 整理 计算和分析的过程 统计学大致分为理论统计学和应用统计学两部分 理论统计学研究如何从局部的样本观测数据资料来推断总体的特征 并得出合乎规律的科学结论的原理和方法 应用统计学研究如何运用经理论统计学证明的各种原理和方法解决实际问题 心理统计的定义与性质 统计学的基本内容 应用统计学 社科领域中的应用 应用统计学 理工科领域中的应用 理论统计学 物理学 生物学 医学 气象学 地理学 统计力学 生物统计学 医学统计学 气象统计学 地理统计学 人口学 心理学 教育学 管理学 社会学 人口统计学 心理统计学 教育统计学 管理统计学 社会统计学 统计学的整体结构 心理统计的定义与性质 心理统计学属于应用统计学 心理统计学是专门研究如何运用统计学原理和方法 搜集 整理 分析心理科学研究中获得的随机性数据资料 并根据这些数据资料传递的信息 进行科学推论找出心理活动规律的一门学科 心理统计的定义与性质 具体讲 就是在心理研究中 通过调查 实验 测量等手段有意地获取一些数据 并将得到的数据按统计学原理和步骤加以整理 计算 绘制图表 分析 判断 推理 最后得出结论的一种研究方法 心理与教育科学研究数据与结果多用数字形式呈现 心理与教育科学研究数据具有随机性和变异性 心理与教育科学研究数据具有规律性 心理与教育科学研究的目标是通过部分数据来推测总体特征 心理与教育研究数据的特点 随机性说的是结果的不确定性 变异性说的是数据误差的存在 克服畏难情绪注意重点掌握各种统计方法的使用条件与结果的正确解释做一定的练习 学习心理统计学应注意的问题 应用心理统计方法时要切记的要点 1 要克服 统计无用 和 统计万能 的思想 遵守科研道德 统计可发现数据的规律性 但不能创造研究的价值2 正确选择和使用统计方法 防止误用和乱用 第一章绪论 第一节统计方法在心理科学研究中的作用第二节心理与教育统计的主要内容第三节心理与教育统计学的发展第四节心理与教育统计中的基础概念 心理与教育统计学的研究内容 心理与教育统计学 心理与教育统计学的研究内容 描述统计 对已获得的数据进行整理 概括 显现其分布特征的统计方法 称为描述统计 描述统计的目的是将大量零散的 杂乱无序的数字资料进行整理 归纳 简缩 概括 使事物的全貌及其分布特征清晰 明确地显现出来 主要包括统计图表 集中量 差异量 峰态量 偏态量 位置量 相关量等 具体内容 数据如何分组 如何使用各种统计图表描述一组数据的分布情况 怎样计算一组数据的特征值 简缩数据 进一步描述一组数据的全貌 表示一事物两种或两种以上属性间相互关系的描述及各种相关系数的计算及应用条件 描述统计 推论统计 根据样本所提供的信息 运用概率的理论进行分析 论证 在一定可靠程度上 对总体分布特征进行估计 推测 这种统计方法称为推论统计 推论统计的内容包括总体参数估计 统计估计 和假设检验两部分 推论统计的目的在于根据已知的情况 在一定概率的意义上估计 推测未知的情况 内容包括 统计估计 参数估计 非参数估计假设检验 参数检验 非参数检验大样本检验方法 Z检验 小样本检验方法 t检验 计数资料的检验方法 2检验 变异数分析方法 F检验 回归分析 推论统计 实验设计 实验者为了揭示实验中自变量与因变量之间的关系 在实验之前所制订的实验计划 称为实验设计 包括选择怎样的抽样方式 如何计算样本容量 确定怎样的实验对照形式 如何实现实验组和对照组的等组化 如何安排实验因素和如何控制无关因素 用什么统计方法处理及分析实验结果等等 描述统计 推论统计 实验设计的关系 描述统计是推论统计的基础 后者离不开前者计算获得的特征值 良好的实验设计是获得有意义的数据的保证 事先确定适当的统计处理方法可使处理研究结果时更加顺利 推论统计 推论统计 推论统计 核心 第一章绪论 第一节统计方法在心理科学研究中的作用第二节心理与教育统计的主要内容第三节心理与教育统计学的发展第四节心理与教育统计中的基础概念 统计学的发展历程 统计学的理论基础是概率论与正态分布曲线方程的产生 一般认为理论统计学的发展经历了两个阶段 描述统计阶段和推论统计阶段 统计学的发展历程 描述统计阶段描述统计学产生于20世纪年代之前 在描述统计方面做出重要贡献的是英国的优生学家高尔顿 F Galton 和统计学家皮尔逊 K pearson 推论统计阶段推论统计的先驱是英国统计学家格赛特 W Gosset 对推断统计做出重要贡献的是英国统计学家费舍 R A Fisher 统计学的发展历程 二次世界大战以后 各种非参数统计方法 小样本理论都得到发展和完善 同时多元统计的理论和方法也得到了广泛的应用 统计学形成了许多分支应用学科 统计在心理研究中的应用 心理与教育统计作为数理统计的一门应用学科 是随着数理统计的发展而发展的 最初应用统计方法于教育与心理方面研究的是高尔顿 对教育统计做出重要贡献的是心理学家斯皮尔曼 Ch E Spearman 统计在心理研究中的应用 随着科学研究中心的转移 心理统计的研究也移向美国 为心理统计学做出较大贡献的是美国教育与心理学家桑代克 Thorndikt 瑟斯顿 Thurstone 和卡特尔 Cattell 心理统计在我国的发展与应用 心理统计学在辛亥革命以后传到我国 当时心理与教育统计 心理与教育测量都作为高等 中等师范院校的必修课程 有一大批专家 学者从事这方面的研究 讲授工作 出版了不少关于心理与教育统计方面的译著 专著 心理统计在我国的发展与应用 20世纪80年代以后 心理统计学开始复苏 在二十多年中 我国的心理统计学科在教学 研究 培养人才等各方面取得了非常丰硕的成果 目前 心理统计学的教学和研究进入稳步快速发展时期 第一章绪论 第一节统计方法在心理科学研究中的作用第二节心理与教育统计的主要内容第三节心理与教育统计学的发展第四节心理与教育统计中的基础概念 心理与教育统计中的基本概念 一 数据类型二 变量 观测值 随机变量三 总体 样本与个体四 次数 比率 频率与概率五 参数和统计量 1数据类型 测量数据 连续型数据 称名数据 顺序数据 根据数据反映的测量水平来分 从数据的观测方法和来源划分 按数据是否具有连续性来源划分 1数据类型 称名数据 性别 顺序数据 宗教认知 等距数据 IQ 比率数据 收入 女性 男性 不那么重要 一般 很重要 非常重要 95 100 105 110 115 0 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 2变量 随机变量 观测值 变量是可以取不同值的量 统计观察的指标都是具有变异的指标 当我们用一个量表示这个指标的观察结果时 这个指标是一个变量 用来表示随机现象的变量 称为随机变量 一般用大写的 或 表示随机变量 随机变量所取得的值 称为观测值 一个随机变量可以有许多个观测值 总体 个体和样本 需要研究的同质对象的全体 称为总体 每一个具体研究对象 称为一个个体 从总体中抽出的用以推测总体的部分对象的集合称为样本 样本中包含的个体数 称为样本的容量n 一般把容量n 30的样本称为大样本 而n 30的样本称为小样本 4次数 比率 频率与概率 次数 某一事件在某一类别中出现的数目又称频数用 表示 比率 两个数的比称为比率 当所比的两个数中 分子所表示的数是做分母的那个数所表示事物的一部分时 比率也叫比例 频率 称相对次数 某一事件实际发生的次数被总的事件数目除 用比例或百分数表示概率 称机率 P 指某一事件在无限的观测中所能预料的相对出现的次数 通常用比例表示 两者比较 后者只是事件发生的可能性大小 并非实际观察到的现实结果 与是否进行了实验和观察也没有关系 频率是一个波动值 概率是一个确定值 频率的波动往往是围绕着概率而发生的 4次数 比率 频率与概率 5统计量和参数 区别 参数是总体中计算到的量数 是常数 统计量是样本中获得的特征值 是量数 统计量随样本的变化而变化 参数用希腊字母表示 统计量用英文字母表示 见上图表 联系 当总体大小已知并与实验观察的总次数相同时 他们是统一统计指标 不同时 统计量可在某种程度上作为总体参数的估计值 如一个班级作为一个总体 区别和联系 第五节抽样原理及方法 一 抽样的意义和原则二 几种重要的随机抽样方法 一 抽样的意义和原则 1 抽样的意义2 抽样的基本原则 1 抽样的意义 1 节省人力及费用 2 节省时间 提高研究的时效性 3 保证研究结果的准确性 2 抽样的基本原则 抽样的基本原则 随机化原则 所谓随机化原则 是指在进行抽样时 总体中每一个体是否被抽取 并不是由研究者主观决定 而是每一个体按照概率原理被抽取的可能性是相等的 二 几种重要的随机抽样方法 1 简单随机抽样2 等距抽样3 分层随机抽样4 两阶段随机抽样 1 简单随机抽样 简单随机抽样是最基本的抽样方法 适用范围广 最能体现随机性原则 原理简单 抽取时 总体中每个个体应有独立的 等概率被抽取的可能 1 简单随机抽样 常用的具体抽取方式有 1 抽签 把总体中的每一个体都编上号码并做成签 充分混合后从中随机抽取一部分 这部分签所对应的个体就组成一个样本 2 随机数字表 由一些任意的数字毫无规律地排列而成的数字表 简单随机抽样的评价 从理论上说 简单随机抽样是最符合随机原则的 而且分析抽样误差比较简明 但是这种方法在实践中受到一些限制 存在一些不足 例如 简单随机抽样需要把总体中每一个体编上号码 如果总体很大 这种编号几乎是不可能的 再者 这种抽样方法常常忽略总体已有的信息 降低了样本的代表性 另外 在大规模的抽样研究中 用抽签法是不可能的 而用随机数字表一个一个地抽 又太费时费力 2 等距抽样 等距抽样也叫机械抽样或系统抽样 在实施时 将已编好号码的个体排成顺序 然后每隔若干个抽取一个 等距抽样的评价 一般来说 等距抽样比简单随机抽样简便易行 而且它比较均匀地抽到总体中各个部分的个体 样本的代表性比简单随机抽样好 至于究竟间隔多远抽一个 视总体大小和样本所属容量而定 但是 如果总体具有某一种周期性变化 则等距抽样的代表性远不如简单随机抽样 3 分层随机抽样 分层随机抽样简称分层抽样 按照总体已有的某些特征 将总体分成几个不同的部分 再分别在每一部分中随机抽样 3 分层随机抽样 对于一个总体究竟应该如何分层 分几层 要视具体情况而定 总的一个原则是 各层内的变异要小 而层与层之间的变异越大越好 否则将失去了分层的意义 3 分层随机抽样 例如 从某综合大学抽样调查学生的逻辑推理能力 根据以往的研究结果 文科与理科学生的逻辑推理能力有显著差异 因而进行分层抽样时就要按文 理科分为两层 或分成文 理 交叉学科三个层次 分层随机抽样的评价 分层抽样由于充分利用了总体已知的信息 总体内部层次性和差异性 其样本的代表性及推论的精确性一般优于简单随机抽样 4 两阶段随机抽样 一般而言 进行两阶段抽样时 首先将总体分成M个部分 每一部分叫做一个 集团 第一步从M个集团中随