应用统计学实验指导书.doc

此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 应用统计学 实验指导书 2011 11 15 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 应用统计学 实验指导书 目目 录录 教学实验注意事项教学实验注意事项 4 实验一 统计分析软件入门实验一 统计分析软件入门 5 1 1 实验介绍 5 1 2 实验目的 5 1 3 实验内容 5 1 4 实验准备 5 1 5 实验步骤 5 1 6 实验报告要求 12 实验二 数据的整理与描述性统计分析实验二 数据的整理与描述性统计分析 14 2 1 实验介绍 14 2 2 实验目的 14 2 3 实验内容 14 2 4 实验准备 14 2 5 实验步骤 15 2 6 实验报告要求 19 实验三 参数估计与假设检验实验三 参数估计与假设检验 20 3 1 实验介绍 20 3 2 实验目的 20 3 3 实验内容 20 3 4 实验准备 20 3 5 实验步骤 21 3 6 实验报告要求 26 实验四 方差分析实验四 方差分析 27 4 1 实验介绍 27 4 2 实验目的 27 4 3 实验内容 27 4 4 实验准备 27 4 5 实验步骤 27 4 6 实验报告要求 35 实验五 相关分析实验五 相关分析 36 5 1 实验介绍 36 5 2 实验目的 36 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 5 3 实验内容 36 5 4 实验准备 36 5 5 实验步骤 36 5 6 实验报告要求 38 实验六 回归分析实验六 回归分析 40 6 1 实验介绍 40 6 2 实验目的 40 6 3 实验内容 40 6 4 实验准备 41 6 5 实验步骤 41 6 6 实验报告要求 49 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 教学实验注意事项教学实验注意事项 为了确保实验顺利进行 达到预定的目的 应做到下列几点 一 作好实验前的准备工作 1 预习实验指导书 明确本次实验的目的 方法和步骤 2 弄清与本次实验有关的基本原理 3 必须清楚地知道本次实验需记录的数据项目及数据处理的方法 事前作好记录表格 二 遵守实验室的规章制度 1 实验时应严肃认真 保持安静 2 爱护设备及仪器 并应严格遵守操作规程 如发生故障应及时报告 3 非本实验所用的设备及仪器切勿任意动用 4 实验完毕后 应将设备和仪器擦试干净 并恢复到原来正常状态 三 认真做好实验 1 注意听好教师对本次实验的讲解 2 清点实验所需设备 仪器及有关器材 如发现遗缺 及时向教师提出 3 实验时应有严格的科学作风 认真细致地按照实验指导中所要求的实验方法与步骤逐步进 行 4 对于带电或贵重的设备及仪器 在接线或布置后 应请教师检查通过后 才能开始实验 5 在实验过程中 应密切观察实验现象随时进行分析 若发现异常现象 应及时记录总结 6 记录下全部所需测量数据 以及所用仪器的型号 及实验室对该仪器的编号 及精度 试件 的尺寸 量具的量程等 7 教学实验是培养学生动手能力的一个重要环节 因此学生在实验小组中虽有一定的分工 但每个学生都必须自己动手 完成所有的实验环节 8 实验记录需交教师审阅签字 若不符合要求应重做 四 写好实验报告 实验报告是实验的总结 通过实验报告的书写可以提高学生的分析能力 因此报告必须由每 个学生独立完成 报告要求整洁清楚 要有分析及自己的观点 并进行讨论 一般实验报告应具 有下列基本内容 1 实验名称 实验日期 实验者及同组人员 2 实验目的 3 实验原理 方法及步骤简述 4 实验所用的设备和仪器的名称 型号 编号 精度及量程等 5 实验数据及其处理 实验数据应包括全部的测量原始数据 并注明测量单位 最好以表格 的形式 列出数据的运算过程 并根据数据处理和误差分析的要求给出实验误差 6 讨论 应根据实验所得的结果及实验中观察到的现象 结合基本原理进行分析讨论 如实 验的对象有理论解 则希望能与理论计算结果进行比较 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 实验一 实验一 统计分析软件统计分析软件入门入门 1 1 实验介绍 进行统计分析时 涉及到的变量和样本数据很多 计算量很大 靠手工方法进行 统计计算是不现实的 不借助于计算机往往难以实现 只有计算机才能快速得到精确 的结果 目前使用的统计软件有许多种 在实际工作中应用比较普遍的主要有 SPSS SAS TSP EViews BMDP TPL CENTS DET SP SARP Excel Lotu s 1 2 3 Matlab S Plus Minitab 等 这里我们通过实验来熟悉 Excel 和 SPSS 的基本 操作 1 2 实验目的 掌握 SPSS 和 EXCEL 统计分析工具的启动与退出 数据的输入和保存 数据文件的 管理和调用 1 3 实验内容 1 1 EXCELEXCEL 的基本操作的基本操作 1 EXCEL 的启动以及数据输入输出 包括导入导出 2 EXCEL 的统计函数的使用 3 EXCEL 的数据分析宏的安装和使用 2 2 SPSSSPSS 的基本操作的基本操作 1 SPSS 的启动和退出 2 SPSS 的数据输入和修改 3 SPSS 的数据导入 4 SPSS 的数据保存 1 4 实验准备 电脑 SPSS 17 0 FOR WINDOWS EXCEL 数据分析工具 1 5 实验步骤 1 5 11 5 1 EXCELEXCEL 的基本操作的基本操作 1 1 EXCELEXCEL 的启动以及数据输入输出 包括导入导出 的启动以及数据输入输出 包括导入导出 打开 Microsoft office excel 先打开或新建一个 Excel 工作表 单击菜单项 数据 导入外部数据 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 导入数据 命令 在弹出来的 选取数据源 对话框中去找到数据所在位置 如图 1 1 所示 确 定外部数据类型以及位置以后 单击 打开 按钮 以文本外部数据 txt 导入为例 在上一步单击 打开 按钮以后 我们 就能看到在 Excel 中出现了一个 文本导入向导 3 步骤之 1 的对话框 在这里我们 直接单击 下一步 按钮 在出现的 文本导入向导 3 步骤之 2 中选择分列数据所包含的分隔符号 在本例中 原始的文本文件中的分隔符号是用 空格 分隔的 所以我们选择 空格 这时就能在下面的数据预览中看到分列的效果了 然后 单击 下一步 按钮 完成 文本文档 txt 的外部数据导入 在上一步单击 打开 按钮以后 我们就能看到在 Excel 中出现了一个 文本 导入向导 3 步骤之 1 的对话框 如图 1 2 在这里我们直接单击 下一步 按钮 在出现的 文本导入向导 3 步骤之 2 中选择分列数据所包含的分隔符号 在本例中 原始的文本文件中的分隔符号是用 空格 分隔的 所以我们选择 空格 这时就能 在下面的数据预览中看到分列的效果了 然后 单击 下一步 按钮 Excel 中的导出数据功能是通过菜单项 文件 另存为 来实现的 图 1 1 选取数据源 对话框 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 图 1 2 文本导入向导 3 步骤之 1 的对话框 2 2 EXCELEXCEL 的统计函数的使用的统计函数的使用 EXCEL 中有很丰富的各类函数 通过菜单项 插入 函数 来调用 统计函数 是 EXCEL 函数库的一个组成部分 能实现绝大部分最常用的统计功能 包括描述统计 分布函数 假设检验等等 是非常实用和方便的 统计函数的调用方法是通过菜单项 插入 函数 来打开对话框 在对话框中的 选择类别 中选择 统计 将在 列表框中列出所有的统计函数 如图 1 3 所示 对于每个函数的功能和输入输出参数 在对话框的下方 EXCEL 都给出了相关的说明和帮助文档的链接 图 1 3 统计函数的调用对话框 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 3 3 EXCELEXCEL 的数据分析宏的安装和使用的数据分析宏的安装和使用 对于统计分析 EXCEL 中还提供了实现统计分析的 数据分析 功能 数据分析 中的内容基本都是与统计相关的 数据分析 并不是 EXCEL 安装完后就能从 EXCEL 的 菜单界面中直接找到 它需要加载相关的宏以后才会出现 在安装 EXCEL 以后 打开菜单项 工具 加载宏 如图 1 4 所示 勾选上所 需加载实现的功能 点击对话框中的 确定 后 就会在 工具 菜单项中出现已勾 选的子菜单项 这时 数据分析 就会出现在 工具 菜单项中 图 1 4 工具 加载宏 对话框 1 5 21 5 2 SPSSSPSS 的基本操作的基本操作 SPSS 是英文 Statistical Package for the Social Science 社会科学统计软 件包 的缩写 20 世纪 60 年代末 美国斯坦福大学的三位研究生研制开发了最早的 统计分析软件 SPSS 同时成立了 SPSS 公司 并于 1975 年在芝加哥组建了 SPSS 总部 20 世纪 80 年代以前 SPSS 统计软件主要应用于企事业单位 1984 年 SPSS 总部首 先推出了世界第一个统计分析软件微机版本 SPSS PC 开创了 SPSS 微机系列产品的 开发方向 极大地扩充了它的应用范围 并使其能很快地应用于自然科学 技术科学 社会科学的各个领域 世界上许多有影响的报刊杂志纷纷就 SPSS 的自动统计绘图 数据的深入分析 使用方便 功能齐全等方面给予了高度的评价与称赞 SPSS 名为社 会科学统计软件包 这是为了强调其在社会科学应用的一面 因为社会科学研究中的许 多现象都是随机的 要使用统计学来进行研究 而实际上广泛应用于经济学 社会学 生物学 教育学 心理学 医学以及体育 工业 农业 林业 商业和金融等各个领 域 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 SPSS 现已推广到多种各种操作系统的计算机上 它和 SAS BMDP 并称为国际上 最有影响的三大统计软件 在国际学术界有条不成文的规定 即在国际学术交流中 凡是用 SPSS 软件完成的计算和统计分析 可以不必说明算法 由此可见其影响之大 和信誉之高 SPSS 的基本功能包括数据管理 统计分析 图表分析 输出管理等等 SPSS 统 计分析过程包括描述性统计 均值比较 一般线性模型 相关分析 回归分析 对数 线性模型 聚类分析 数据简化 生存分析 时间序列分析 多重响应等几大类 每 类中又分好几个统计过程 比如回归分析中又分线性回归分析 曲线估计 Logistic 回归 Probit 回归 加权估计 两阶段最小二乘法 非线性回归等多个统计过程 而 且每个过程中又允许用户选择不同的方法及参数 1 1 SPSSSPSS 的启动和退出的启动和退出 单击 Windows 的 开始 按钮 在 程序 菜单项 SPSS for Windows 中找到 SPSS 10 0 for Windows 并单击 启动 SPSS 后 出现 SPSS 主界面 数据编辑器 同大多数 Windows 程序一 样 SPSS 是以菜单驱动的 多数功能通过从菜单中选择完成 主菜单包括十个菜单项 图 1 5 所示 图 1 5 SPSS 主界面 数据编辑器 File 文件 菜单用于新建 SPSS 各种类型文件 打开一个已存在的文件 从 文本文件或其它数据源读入数据 Edit 编辑 菜单用于撤消操作 剪切 复制 粘贴 查找 改变 SPSS 默认 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 设置等 View 运用 视图 菜单显示或隐藏状态行 工具栏 网络线 值标签和改变字 体 Data 运用 数据 菜单对 SPSS 数据文件进行全局变化 例如定义变量 合并 文件 转置变量和记录 或产生分析的观测值子集等 Transform 转换 菜单在数据文件中对所选择的变量进行变换 并在已有变量 值的基础上计算新的变量 Analyze 分析 菜单在以前版本中为 统计 Statistics 可进行各种统计 分析 包括各种统计过程 Procedure 如回归分析 相关分析 因子分析等等 Graphs 图表 菜单产生条形图 饼图 直方图 散点图和其它全颜色 高分 辨率的图形 以及动态的交互式图形 有些统计过程也产生图形 所有的图形都可以 编辑 Utilities 工具 菜单可以显示数据文件和变量的信息 定义子集 运行脚本 程序 自定义 SPSS 菜单等 Window 窗口 菜单用于选择不同窗口和最小化所有窗口 Help 帮助 菜单包含 SPSS 帮助主题 SPSS 教程 SPSS 公司主页 统计教 练等菜单项 退出 SPSS 选择数据编辑器的 File 菜单中的 Exit 或单击标题栏上的关闭 按钮退出 SPSS 2 2 SPSSSPSS 的数据输入和修改的数据输入和修改 SPSS 主界面 数据编辑器 的底部有两个标签 Data View 数据视图 和 Variable View 变量视图 它们提供了一种类似于电子表格的方法 用以产生和 编辑 SPSS 数据文件 Data View 用于查看 录入和修改数据 Variable View 定义和修改变量 的定义 如果使用过电子表格如 Microsoft Excel 等 那么数据编辑窗口的许多功能 应该已经熟悉 但是 还有一些明显区别 1 列是变量 即每一列代表一个变量 Variable 或一个被观测量的特征 例如问卷上的每一项就是一个变量 2 行是观 测 即每一行代表一个个体 一个观测 一个样品 在 SPSS 中称为事件 Case 例 如 问卷上的每一个人就是一个观测 3 单元包含值 即每个单包括一个观测中的 单个变量值 单元 Cell 是观测和变量的交叉 与电子表格不同 单元只包括数据值 而不能含公式 4 数据文件是一张长方形的二维表 数据文件的范围是由观测和变 量的数目决定的 可以在任一单元中输入数据 如果在定义好的数据文件边界以外键 入数据 SPSS 将数据长方形延长到包括那个单元和文件边界之间的任何行和列 如果 要分析的数据还没有录入 可用数据编辑器来键入数据并保存为一个 SPSS 数据文件 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 其默认扩展名为 sav 输入数据前首先要定义变量 定义变量即要定义变量名 变量类型 变量长度 小数位数 变量标签 或值标签 和变量的格式 步骤如下 单击数据编辑窗口中 的 Variable View 标签或双击列的题头 Var 显示如所示的变量定义视图 在出现 的变量视图中定义变量 每一行存放一个变量的定义信息 包括 Name Type Width Decimal Label Value Missing Columns Align Measure 等 如果有许多个变量的类型相同 可以先定义一个变量 然后把该变量的定义信 息复制给新变量 具体操作为 先定义一个变量 在该变量的行号上单击右钮 在弹 出的快捷菜单中选择 Copy 然后用鼠标右钮选择多行 弹出的快捷菜单选择 Paste 再把自动产生的新变量名称 如 Var0001 Var0002 Var0003 改为所要的变量 名称 定义了所有变量后 单击 Data View 即可在数据视图中输入数据 如图 1 6 所示 图 1 6 数据输入窗口 由于各种原因 已经输入的数据往往会有错误 这就需要进行编辑 用 Windows 的基本操作方式可实现对数据的编辑 例如 可用方向键或鼠标移动到要修 改的单元 键入新值 如果数据文件较大且知道要修改的数据单元的行号 可通过选择 Data Go to Case 打开对话框 在对话框中 Case Number 的右框输入行号来查找特定观测 行 如果要查找某变量中的特定值或值标签 选择该变量 再选择 Edit Find 或者按 Ctrl F 打开对话框 在 Search for 右框中输入要查找的数值或标签 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 3 3 SPSSSPSS 的数据导入的数据导入 SPSS 可以直接读入许多格式的数据文件 选择菜单 File Open Data 或直 接单击快捷工具栏上的图标 系统就会弹出 Open File 对话框 单击 文件类型 列 表框 在里面能看到直接打开的数据文件格式 在常用的其他类型的数据文件中 比较常用的是 Text 纯文本格式的数据文件 txt 与 EXCEL 数据文件 xls 注释 有的 EXCEL 文件也可转化为 txt 文件类 型 再导入 SPSS 中 由于 txt 纯文本的数据文件转换比较常见 因此在 File 的命令菜单就直接 具有 Read Text Data 的命令项 选择菜单 File Read Text Data 系统就会弹出 Open File 对话框 并自动指向 txt 文件或者自己选择目录 打开 txt 文件 与文本文件的转换相比较 电子表格的转换则方便了许多 File Open 进入 Open File 对话框 浏览并找到需要转换的文件 xls 选中该文件 双击文件 或 点击 打开 按钮 在对话框的上方给出了文件的路径 Read variable names from the first row of data 询问是否将电子表格文件的第一行读作变量名 默认 项是选择 Worksheet 后面的选项 主要对需要转换的工作表格进行选择 Range 则对选定表格需要转换的部分进行选择 假设我们选择首项 A2 与尾项 D8 的 数据 则定义为 A2 D8 1 1 将 A2 D8 包含的所有数据选择进入即将形成的数据文 件 然后点击 OK 即转换完毕 还可以使用数据库查询建立新文件 SPSS 可以直接打开许多类型的数据文件 也可以使用 ODBC Open Database Capture 的数据接口 以直接访问以结构化查询语 言 SQL 做为数据访问标准的数据库管理系统 ODBC 数据引擎是独立于各种应用软 件 直接安装到 Windows 系统中的 因此你所用的系统中 ODBC 所支持的数据类型取决 于所安装的 ODBC 引擎的情况 大多数支持该接口的软件都会在安装光盘上附送该引擎 的安装文件 如 MS Office 选择菜单 File Open Database New Query 系统会 弹出数据库向导的第一个窗口 其中会列出所用机器上已安装的所有数据库驱动程序 选中所需的数据源 单击下一步 浏览原文件 确定 下一步一将目标文件拖放置右 边的空白界面 下一步 向导会一步一步的提示你如何做 直至将数据读入 SPSS 4 4 SPSSSPSS 的数据保存的数据保存 要保存对前面建立的数据文件进行的任何改变 选择 File Save 或按 Ctrl S 快捷键即可 如果要把数据文件保存为一个新文件或将数据以不同格式保存 可选择 File Save As 打开对话框 主要的保存类型有 SPSS sav SPSS 10 0 默认格式 SPSS7 0 sav SPSS 7 0 格式 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 SPSS PC sys SPSS PC 格式 Excel xls Microsoft Excel 格式 1 2 3 Rel 3 0 wk3 Lotus 1 2 3 V3 0 电子表格文件 等等 1 6 实验报告要求 1 实验名称 实验日期 实验者及同组人员 2 实验目的 3 实验原理 方法及步骤简述 4 将课程第二章的例 1 中的数据以文本形式保存后导入到 Excel 和 SPSS 中 并 分别保存为 XLS 和 SAV 文件 5 说明 Excel 和 SPSS 中对变量定义的区别 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 实验二 数据的整理与描述性统计分析实验二 数据的整理与描述性统计分析 2 1 实验介绍 统计分析工作是以通过实验或调查收集到数据为起点的 有了统计数据之 后 首先要对获取的数据进行系统化 条理化地整理 以提取有用的信息 我们如何 能知道其中所包含的信息它们有哪些特点呢 要回答这样的问题 就要先粗略了解数 据的基本特点 考虑到数据的代表值 数据的分散程度以及数据的分布形态就需要对 数据进行整理 并以恰当的方式进行呈现 方法之一就是统计分组 即根据被研究对 象的特征和统计研究的目的 将所得数据进行适当的分组或分类 统计分组最常用的 方式就是编制数据次数分布 它可以是任何形式的数据分组或分类 通常用图表的形 式呈现出来 即次数分布表和次数分布图 面对数据可以通过基本的统计量来刻画数 值结果 而通过次数分布表或次数分布图来直观地了解这些信息 2 2 实验目的 分别掌握 SPSS 和 EXCEL 进行描述统计分析的功能 能计算给定数据集的平均数等 集中趋势指标和方差等变异指标 并能绘制统计图表 2 3 实验内容 1 使用 EXCEL 进行描述统计 1 描述统计 2 频次分析 2 使用 SPSS 进行描述统计 1 描述统计 2 频次分析 2 4 实验准备 电脑 SPSS 17 0 FOR WINDOWS EXCEL 数据分析工具 实验数据文件 2 1 如下表所示 工人编号加工零件数工人编号加工零件数 11061697 28417103 311018106 4911995 510920106 6912185 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 711122106 810723101 912124105 101052596 119926105 129427107 1311928128 148829111 1511830101 2 5 实验步骤 2 5 12 5 1 使用使用 EXCELEXCEL 进行描述统计进行描述统计 1 1 描述统计 描述统计 选择 EXCEL 的 工具 数据分析 在对话框中选择 描述统计 可以看到如 图 2 1 所示的描述统计对话框 勾选好汇总统计等选项 点击确定后出现描述统计结 果 图 2 1 描述统计对话框 2 2 频次分析 频次分析 选择 EXCEL 的 工具 数据分析 在对话框中选择 直方图 可以看到如图 2 2 所示的直方图对话框 在对话框中的 输入区域 选择需要分析的变量 接收区 域 选择设置的分组数字标志 然后根据需要选择输出的内容和位置 点击确定即可 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 图 2 2 直方图对话框 2 5 22 5 2 使用使用 SPSSSPSS 进行描述统计进行描述统计 1 1 描述统计 描述统计 选择 analyze Descriptives Statistics Descriptives 就可以打开 Descriptives 对话框 使用实验数据 2 1 如图 2 3 所示 其分析结果如表 2 1 所示 其中 Range 为全距 Mean 为均值 Std Deviation 为标准差 Skewness 为偏度 Kurtosis 为峰度 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 图 2 3 描述统计分析 含选项 对话框 表2 1 描述统计结果 Descriptive Statistics NRange Minimu m Maximu mMean Std Deviatio n Varianc eSkewnessKurtosis Statisti c Statisti cStatisticStatistic Statisti c Std Erro rStatistic Statistic Statisti c Std Erro r Statisti c Std Erro r 加工零 件数 3044 0084 00128 00103 50 1 9110 45109 22 15 43 05 83 Valid N listwise 30 2 2 频次分析 频次分析 选择 analyze Descriptives Statistics Frequencies 就可以打开 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 Frequencies 对话框 在对话框中的 统计量 和 图表 进行统计量的选取和图形 的设置 如图 2 4 1 图 2 4 2 所示 观察 SPSS 频次分析结果的频次分布表 发现什 么 图 2 4 1 频次分析 含统计量选项 对话框 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 图 2 4 2 频次分析 含图表选项 对话框 2 6 实验报告要求 1 实验名称 实验日期 实验者及同组人员 2 实验目的 3 实验原理 方法及步骤简述 4 利用 SPSS 画出数据集的箱型图和茎叶图 5 讨论 SPSS 在未特别指定的情形下 直方图或频数分布表是按照原始数值逐 一作频数分布的 这与日常需要的等距分组 且组数保持在一定数目的要求不符 若 要求分成 5 组 加工零件数的最小起点为 80 组距为 10 然后再进行频次分析 利用 SPSS 应该如何做呢 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 实验三 参数估计与假设检验实验三 参数估计与假设检验 3 1 实验介绍 统计推断就是根据样本的实际数据 对总体的数量特征做出具有一定可靠程度的 估计和判断 统计推断的基本内容有参数估计和假设检验两方面 概括地说 研究一 个随机变量 推断它具有什么样的数量特征 按什么样的模式来变动 这属于估计理 论的内容 而推测这些随机变量的数量特征和变动模式是否符合我们事先所作的假设 这属于检验理论的内容 参数估计和假设检验的共同点是它们都对总体无知或不很了 解 都是利用部分观察值所提供的信息 对总体的数量特征做出估计和判断 但两者 所要解决问题的着重点的所有方法有所不同 不论社会经济活动还是科学试验 人们做出某种决策之前总是要对许多情况进行 估计 例如商品推销人员要估计新式时装可能为消费者所学好的程度 自选商场经理 要估计附近居民的购买能力 民意调查机构要估计竞选者的得票率 医药生产部门要 推广某种药品的新配方 必须估计新药疗效的提高程度等等 这些估计通常是在信息 不完全 结果不确定的情况下做出 参数估计为我们提供一套在满足一定精确度要求 下根据部分信息来估计总体参数的真值 并做出同这个估计相适应的误差说明的科学 方法 同时在现实生活中 由于我们通常难以完全知道所关心的总体的某些数量特征及 其变化情况 因此对总体进行比较研究时 常常需要对目前总体的状况做出某种假设 例如工厂生产某种产品 经过工艺改革 使用新材料 新配方 企业管理者十分关心 产品质量是否有所提高 因此可以假设经过改革以后产品质量可能提高或并没有提高 3 2 实验目的 掌握参数估计的方法及软件实现 假设检验的基本思路 检验方法及软件实现 3 3 实验内容 1 使用 EXCEL 进行参数估计 2 使用 EXCEL 进行假设检验 3 使用 SPSS 进行假设检验 4 使用 SPSS 进行参数估计 3 4 实验准备 电脑 SPSS 17 0 FOR WINDOWS EXCEL 数据分析工具 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 3 5 实验步骤 3 5 13 5 1 使用使用 EXCELEXCEL 进行参数估计进行参数估计 1 打开菜单项 插入 函数 对话框 选择统计函数 找到 NORMSINV TINV 两个函数 2 NORMSINV p p 为给定的标准正态分布的概率值 函数返回标准正态累积 分布函数的反函数 Z 分位数 说明 如果 probability 为非数值型 函数 NORMSINV 返回错误值 VALUE 如果 probability 1 函数 NORMINV 返回错误值 NUM 3 TINV probability degrees freedom Probability 为对应于双尾 t 分布的 概率 Degrees freedom 为分布的自由度 函数返回给定概率和自由度下 t 分布的 t 值 分位数 说明 如果任一参数为非数值型 函数 TINV 返回错误值 VALUE 如果 probability 1 函数 TINV 返回错误值 NUM 如果 degrees freedom 不是整数 将被截尾取整 如果 degrees freedom 1 函数 TINV 返回错误值 NUM 4 利用 EXCEL 的公式计算功能 使用对应的标准正态分位数和 T 分布的分位数的 函数 计算出所需的参数估计值 3 5 23 5 2 使用使用 EXCELEXCEL 进行假设检验进行假设检验 1 打开 工具 数据分析 可见所图 3 1 所示的对话框 在 EXCEL 中有 T 检 验 Z 检验 F 检验三类假设检验方法 根据目标以及已知参数条件选择相应的建设检 验方法 需要注意的是 数据分析 中没有对于单样本的假设检验方法 对于单个独 立样本的假设检验 需要像 EXCEL 的参数估计一样 利用 EXCEL 的计算公式和统计函 数 自行计算得到 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 图 3 1 数据分析中的假设检验功能 2 对于单个独立样本的假设检验 需要像 EXCEL 的参数估计一样 利用 EXCEL 的 计算公式和统计函数 自行计算得到 建立如图 3 2 所示的检验表 单元格中的公式 以文本形式显示 图 3 2 EXCEL 中的单个独立样本的假设检验 3 5 33 5 3 使用使用 SPSSSPSS 进行假设检验进行假设检验 1 p 值 Sig 的含义 SPSS 的输出结果中给出了相应检验统计量的实际取值 但由于显著性水平根据不 同要求而有所不同 SPSS 并不给出临界值 SPSS 给出了检验统计量的概值即文献中常 见的 p 值 p value 利用 p 值就可以直接进行检验 p 值是在零假设成立的情况下 检验统计量的取值等于或超过检验统计量的实际值的概率 从而 p 值即为否定零假设 的最低显著性水平 p 值经常被称为实际显著性水平 以区别于给定的显著性水平 当 p Compare Means Means 2 用于单独样本的 t 检验过程 检验样本所在总体的均值是否与已知总体的 均值相同 Analyze Compare Means One Sample T Test 3 用于独立样本的 t 检验过程 通过对两个来自随机样本的独立样本的均值 进行比较 检验两个样本是否来自同一总体 Analyze Compare Means Independent Samples T Test 4 用于配对样本的 t 检验过程 通过对两个配对样本的均值进行比较 检验 两个样本是否来自同一总体 数据之间一一对应 适用于单因素两个水平的配对设计 用于检验两个相关的样本是否来自具有相同均值的总体 Analyze Compare Means Paired Samples T Test 3 检验加工零件数的均值是否为 0 以实验数据 2 1 为例 One Sample T Tes 对话框如图 3 3 所示 检验结果见 表 图3 3 One Sample T Test对话框 表3 1 One Sample T Test 检验结果 One Sample Statistics NMeanStd Deviation Std Error Mean 加工零件数30103 500010 451041 90809 One Sample Test Test Value 100 95 Confidence Interval of the Difference tdfSig 2 tailed Mean DifferenceLowerUpper 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 One Sample Statistics NMeanStd Deviation Std Error Mean 加工零件数 1 83429 0773 50000 40257 4025 3 5 43 5 4 使用使用 SPSSSPSS 进行参数估计进行参数估计 1 请仔细观察表 3 1 中的结果 我们可以发现在检验的结果中 SPSS 自动给出了 假设检验对象的区间估计的上下限 Lower Upper 0 0 2 SPSS 中的参数估计功能大部分都能通过假设检验来完成 One Sample T Test 可以得到单个独立样本均值的置信区间 Independent Samples T Test 和 Paired Samples T Test 可以在实现两个独立样本和两个配对样本均值的假设检验的 同时分别得到对应的样本均值差的置信区间 如图 3 4 3 5 所示 图 3 4 Independent Samples T Test 结果 GGr ro ou up p S St ta at ti is st ti ic cs s 1517 9274 34421 1217 1212 3673 2609 9413 g 1 2 x NMeanStd Deviation Std Error Mean I In nd de ep pe en nd de en nt t S Sa am mp plle es s T Te es st t 514 4803 67725 0015 56001 51232 44548 6746 3 79724 928 0015 56001 46432 54378 5763 Equal variances assumed Equal variances not assumed x FSig Levene s Test for Equality of Variances tdfSig 2 tailed Mean Difference Std Error DifferenceLowerUpper 95 Confidence Interval of the Difference t test for Equality of Means 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 P Pa ai ir re ed d S Sa ammp pl le es s S St ta at ti is st ti ic cs s 21 583310 6511 854 17 583310 6801 859 Pair 1 MeanNStd Deviation Std Error Mean P Pa ai ir re ed d S Sa am mp pl le es s C Co or rr re el la at ti io on ns s 33 878 000 在 numeric Expression 框中输入数学表达式 4 单击 OK 5 实例 3 1 的公式输入为 计算过程如图 3 6 所示 125 92 0 08 0 1 0 95 0 08 0 SQRTNORMALIDF 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 图 3 6 置信区间的人工计算 3 6 实验报告要求 1 实验名称 实验日期 实验者及同组人员 2 实验目的 3 实验原理 方法及步骤简述 4 用 excel 和 spss 软件计算每种条件下的参数估计和假设检验 5 讨论 如何估计样本容量的大小以及如何理解标准误差的含义 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 实验四 方差分析实验四 方差分析 4 1 实验介绍 对两个正态总体进行均值比较 即检验两个样本是否取自同一总体 如果分组样 本不止两个 就必须使用方差分析 ANOVA An analysis Of Variance 对它们所取 自的总体进行均值比较 也就是说方差分析是检验两个总体或多个总体的均值间差异 是否具有统计意义的一种方法 方差分析所使用的检验统计量是 F 统计量 它是方差 估计值之比 因此方差分析不是根据用途而是根据分析方法来命名的 4 2 实验目的 掌握方差分析的作用 应用范围及软件实现 4 3 实验内容 1 样本分布的正态性检验 2 非参数检验之 K S 检验 3 使用 EXCEL 进行方差分析 4 使用 SPSS 进行方差分析 4 4 实验准备 电脑 SPSS 17 0 FOR WINDOWS EXCEL 数据分析工具 4 5 实验步骤 利用 F 统计量进行方差分析时 有几个前提条件需要满足 在各个总体中因变量 都服从正态分布 在各个总体中因变量的方差都相等 各个观测值之间是相互独立的 因此在方差分析之前需要进行分布的检验 方差齐次 原假设和统计量见图 4 1 的 检验 图 4 1 方差齐次检验的相关信息 同时根据影响因素的多少又分为了单因素和双因素方差分析 实例 4 1 为了行业的服务质量进行评价 消费者协会在四个行业分别抽取 了不同的企业作为样本 最近一年中消费者对总共 23 家企业投诉的次数如下表 4 1 表 4 1 4 个行业的一年的客户投诉次数 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 观测值零售业旅游业航空公司家电制造业 157683144 266394951 349292165 440453477 534564058 65351 744 4 5 14 5 1 使用使用 EXCELEXCEL 进行方差分析进行方差分析 1 1 样本分布的正态性检验样本分布的正态性检验 在 EXCEL 中没有直接进行非参数检验的功能 那么如何检验数据集的正态分布性 呢 首先可以将数据集用直方图显示出来 观察图形的大致轮廓 利用数据分析的描述统计功能得到峰度系数 偏度系数 通过这两个系数进行 判断 见图 4 2 以实例 2 1 的数据为例 峰度为 0 表示与正态分布相同 峰度大于 0 表示比正态分布陡峭 小于 0 表示比正态分布平坦 偏度接近 0 则可认为分布是对 称的 正态分布的偏度为 0 图 4 2 Excel 的 数据分析 描述统计 结果中的峰度 偏度系数 2 2 ExcelExcel 中双样本方差的中双样本方差的 F F 检验检验 打开 EXCEL 中 工具 数据分析 点击选项 F 检验 双样本方差 出现如图 4 3 所示的对话框 根据对话框的提示和要求输入相关信息 在计算 F 值时 总是以 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 样本方差大的作分子 这样就使 F 1 因此一般选择方差大的变量为变量 1 图 4 3 EXCEL 中 工具 数据分析 F 检验 双样本方差 以实例 4 1 中的零售业和旅游业的投诉次数为例 进行方差齐次检验 结果如图 4 4 所示 P 值 0 05 不能拒绝原假设 图 4 4 EXCEL 的方差齐次检验结果 3 3 单因素方差分析 单因素方差分析 打开 EXCEL 中 工具 数据分析 点击选项 单因素方差分析 出现如图 4 5 所示的对话框 根据对话框的提示和要求输入相关信息 使用实例 4 1 的数据进行 单因素方差分析 其结果如图 4 6 所示 其中 P 值为 0 0388 PF 3 4903 拒绝原假设 H0 说明彩电的品牌对销售量有显著影响 FC 2 100846 F 3 2592 不拒绝原假设 H0 说明无证据表明销售地区对彩电的销售 量有显著影响 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 图 4 7 EXCEL 中无重复双因素方差分析结果 4 5 24 5 2 使用使用 SPSSSPSS 进行方差分析进行方差分析 1 1 非参数检验之 非参数检验之 K SK S 检验检验 单样本 K S 检验用于检验一组样本观察结果的经验分布同某一指定的理论分布之 间是否一致 目前它只能检验正态分布 均匀分布 泊松分布和指数分布 其他的分 布需要采用其他的检验方法 K S 检验的基本思路为 将顺序分类数据的理论累积频率分布同观测的经验分布 累积频率分布加以比较 求出它们最大的偏离值 然后在给定的显著性水平上检验这 种偏离值是否是偶然出现的 它提出的假设如下 原假设为经验分布与理论分布没有显著差异 备择假设为经 验分布与理论分布有显著差异 K S 检验根据 Z 值作出判断 打开相关数据文件 此处打开 cha 6 文件 选择 分析 非参数检验 1 样本 K S 从左侧的变量列表框将需分析的变量选入检验变量列表 在检验分布框中选常规 正态分布 以实例 4 1 中的变量 投诉次数 为例 检验 投诉次数 是否为正态分布 经 K S 检验后 结果见图 4 8 Z 0 323 大于 0 05 不能拒绝原假设 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 Descriptive Statistics NMeanStd DeviationMinimumMaximum 投诉次数2347 8713 7592177 One Sample Kolmogorov Smirnov Test 投诉次数 N23 Mean47 87Normal Parametersa b Std Deviation13 759 Absolute 067 Positive 064 Most Extreme Differences Negative 067 Kolmogorov Smirnov Z 323 Asymp Sig 2 tailed 1 000 图 4 8 SPSS 中的 K S 检验结果 2 2 单因素方差分析 单因素方差分析 SPSS 中的方差分析会自动进行方差齐次检验 所以不需单独检验方差的齐次性 选择 分析 比较均值 单因素方差分析 以实例 4 1 为例说明 将 投诉次数 选入因变量列表 行业 选入因子框 见图 4 9 所示 图 4 9 SPSS 中的单因素方差分析对话框 选择进行各组间两两比较的方法 在 假定方差齐性 下选择 LSD 法进行两两 比较 继续 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 在 选项 对话框中选择 描述性 方差同质性检验 均值图 继续 完成设置后 点击确定 执行单因素方差分析 得到输出结果 如图 4 10 所示 图 4 10 SPSS 中的单因素方差分析结果 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 3 3 双因素方差分析 双因素方差分析 选择 分析 一般线性模型 单变量 以教材中方差分析一章的例 4 进 行无重复双因素方差分析为例说明 选择 销售量 作为因变量 地区 品牌 作 为固定因子 在 模型 中选择 设定 类型为主效应 模型为地区 品牌 若选择 全因子 将对所有因素的主效应及交互效应进行分析 即为可重复方 差分析 在 对比 中选择 简单 方式比较 在 两两比较 中 将地区和品牌均选 入两两比较检验 假定方差齐性中选择 LSD 法 最后在 选项 中选择 描述统计 和 方差齐性检验 显著性水平为默认值 0 05 完成设置后 点击确定 执行多因素方差分析 得到输出结果 如图 4 11 所示 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 图 4 11 SPSS 中双因素方差分析结果 4 6 实验报告要求 1 实验名称 实验日期 实验者及同组人员 2 实验目的 3 实验原理 方法及步骤简述 4 用 EXCEL 和 SPSS 软件完成单因素方差分析 无重复双因素方差分析 可重复 双因素方差分析 5 讨论 EXCEL 和 SPSS 在进行数据分析时 对于输入变量的定义是否一样 在 方差分析时 EXCEL 和 SPSS 使用的数