应用统计chapter1剖析

1、应用统计主讲人：主讲人： 周晓东周晓东 办公室：办公室： B413 (67703847) Email：教材及参考书目教材及参考书目 教材教材 统计学统计学(第五版第五版), 贾俊平等主编贾俊平等主编, 中国中国人民大学出版社。人民大学出版社。 参考书目参考书目 Applied Statistics with Microsoft Excel , Gerald Keller, 机械工业出版社机械工业出版社; 商务统计学商务统计学-英文版英文版第第5版版, Levine, D.M., Krehbiel T.C., Berenson, M. L.，中，中国人民大学出版社；国人民大学出版社； 统计学统计

2、学徐国祥主编徐国祥主编, 高等教育出版社高等教育出版社.绪论绪论 为什么要学统计？为什么要学统计？ 引例：袋中有引例：袋中有4种颜色的球，每种种颜色的球，每种5个，从中个，从中摸出摸出10个球，若个球，若 摸出来的是摸出来的是3322，罚，罚5元；元； 摸出来的摸出来的4321或或3331，罚，罚2元；元； 摸出来摸出来4222，为五等奖，奖励一个小海螺；，为五等奖，奖励一个小海螺； 摸出摸出4330或或4411，为四等奖，奖一盒进口香烟；，为四等奖，奖一盒进口香烟； 摸出摸出5311，为三等奖，奖一个机器人玩具；，为三等奖，奖一个机器人玩具； 摸出摸出5410，为二等奖，奖一条进口香烟；，为

3、二等奖，奖一条进口香烟； 摸出摸出5500，为大奖，奖一台摄像机；，为大奖，奖一台摄像机； 王蒙自述：我的人生哲学王蒙自述：我的人生哲学Mt. Rushmore, front site绪论绪论 帮助我们做出明智的决策帮助我们做出明智的决策 为了知道如何正确的演示和描述信息（描述统为了知道如何正确的演示和描述信息（描述统计，第计，第1-4章）；章）； 为了知道如何依据样本信息得出有关总体的结为了知道如何依据样本信息得出有关总体的结论（推断统计，第论（推断统计，第6-10章）；章）； 为了知道如何改进运营过程（质量管理）；为了知道如何改进运营过程（质量管理）； 为了知道如何获得可以信赖的预测（回归

4、分析，为了知道如何获得可以信赖的预测（回归分析，第第11-13章）。章）。钢板的故事钢板的故事 二战后期，美军对德国和日本法西斯展开了大规模战略轰炸，二战后期，美军对德国和日本法西斯展开了大规模战略轰炸，每天都有成千架轰炸机呼啸而去，返回时往往损失惨重。美国每天都有成千架轰炸机呼啸而去，返回时往往损失惨重。美国空军对此十分头疼：如果要降低损失，就要往飞机上焊防弹钢空军对此十分头疼：如果要降低损失，就要往飞机上焊防弹钢板；但如果整个飞机都焊上钢板，速度航程载弹量什么都要受板；但如果整个飞机都焊上钢板，速度航程载弹量什么都要受影响。影响。 怎么办？空军请来数学家亚伯拉罕。沃尔德。沃尔德的怎么办？空

5、军请来数学家亚伯拉罕。沃尔德。沃尔德的方法十分简单。他把统计表发给地勤技师，让他们把飞机上弹方法十分简单。他把统计表发给地勤技师，让他们把飞机上弹洞的位置报上来，然后自己铺开一张大白纸，画出飞机的轮廓，洞的位置报上来，然后自己铺开一张大白纸，画出飞机的轮廓，再把那些小窟窿一个个添上去。画完之后大家一看，飞机浑身再把那些小窟窿一个个添上去。画完之后大家一看，飞机浑身上下都是窟窿，只有飞行员座舱和尾翼两个地方几乎是空白。上下都是窟窿，只有飞行员座舱和尾翼两个地方几乎是空白。 沃尔德告诉大家：从数学家的眼光来看，这张图明显不符合概沃尔德告诉大家：从数学家的眼光来看，这张图明显不符合概率分布的规律，而

6、明显违反规律的地方往往就是问题的关键。率分布的规律，而明显违反规律的地方往往就是问题的关键。飞行员们一看就明白了：如果座舱中弹，飞行员就完了；尾翼飞行员们一看就明白了：如果座舱中弹，飞行员就完了；尾翼中弹，飞机失去平衡就要坠落中弹，飞机失去平衡就要坠落这两处中弹，轰炸机多半就这两处中弹，轰炸机多半就回不来了，难怪统计数据是一片空白。因此，结论很简单：只回不来了，难怪统计数据是一片空白。因此，结论很简单：只需要给这两个部位焊上钢板就行了。需要给这两个部位焊上钢板就行了。 资料来源资料来源最优停时最优停时找对象问题找对象问题假设：不要了的不能再找回来假设：不要了的不能再找回来方法：方法：1、第一个

7、不要、第一个不要2、若后面碰到的一个比前一个好，那么就停止、若后面碰到的一个比前一个好，那么就停止比前一个好，停止寻找比前一个好，停止寻找比前一个差，继续寻找比前一个差，继续寻找统统计计的的应应用用领领域域统计的地位l纽约时报：纽约时报：2009/08/06For Todays Graduate, Just One Word: Statisticshttp:/ keep saying that the sexy job in the next 10 years will be statisticians,” said Hal Varian, chief economist at Google.

8、l 美国美国技术评论技术评论杂志：九个开拓性新兴科技领域：杂志：九个开拓性新兴科技领域：合成生物学、通用翻译、纳米导线、合成生物学、通用翻译、纳米导线、T射线、核糖核酸干扰分子疗射线、核糖核酸干扰分子疗法、大电网的控制、微射流光纤、个人基因组学法、大电网的控制、微射流光纤、个人基因组学科技日报科技日报 2004/2/12 统计的地位纽约时报：致当代大学生的忠告纽约时报：致当代大学生的忠告格里高利曼昆（N. GREGORY MANKIW，哈佛大学经济学教授） 建议： 一一 学点经济学学点经济学 三三 学点金融学学点金融学 四四 学点心理学学点心理学 五五 适当地忽略成年人的建议适当地忽略成年人的

9、建议 绪论绪论 统计学发展史统计学发展史 统计学初创（统计学初创（17世纪中叶世纪中叶19世纪中叶）世纪中叶） 政府收集公民数据的需要政府收集公民数据的需要(William Petty) 近代统计学（近代统计学（19世纪中叶世纪中叶20世纪世纪40年代）年代） 概率论的发展概率论的发展 回归理论（回归理论（F. Golton）,小样本理论（小样本理论（R. A. Gosset）,F分布理论和方差分析理论分布理论和方差分析理论（R. A. Fisher）,区间估计理论（区间估计理论（E. S. Pearson） 现代统计学（现代统计学（20世纪世纪50年代年代 ） 电子计算技术的进步电子计算技术

10、的进步绪论绪论 统计软件统计软件SAS, Spss, S-PlusMinitab, R语言语言，STATISTICAExcel，Matlab历史上著名的统计学家历史上著名的统计学家Sir Ronald A. Fisher基本统计概念基本统计概念 统计统计（statistics） 统计是一门收集、分析、表达和解释数据的科学；统计是一门收集、分析、表达和解释数据的科学； Statistics: the science of collecting, analyzing, presenting and interpreting data. (Copyright 1994-2000 Encycloped

11、ia Britannica, Inc.)基本统计概念基本统计概念 总体总体（population） 所研究的全部个体所研究的全部个体(数据数据) 的集合，其中的每一的集合，其中的每一个元素称为个元素称为个体个体 分为有限总体和无限总体分为有限总体和无限总体有限总体的范围能够明确确定，且元素数目是有限总体的范围能够明确确定，且元素数目是有限个有限个无限总体所包括的元素是无限个，不可数的。无限总体所包括的元素是无限个，不可数的。 样本（样本（Sample） 从总体中抽取的一部分元素的集合。从总体中抽取的一部分元素的集合。 构成样本的元素的数目称为构成样本的元素的数目称为样本容量样本容量。基本统计概

12、念基本统计概念 总体参数总体参数(parameter) 来描述总体特征的概括性数字度量，是研究者想要来描述总体特征的概括性数字度量，是研究者想要了解的总体的某种特征值了解的总体的某种特征值 所关心的参数主要有总体均值所关心的参数主要有总体均值( )、标准差、标准差( )、总、总体比例体比例( )等等 总体参数通常用希腊字母表示总体参数通常用希腊字母表示 样本统计量样本统计量(statistic) 用来描述样本特征的概括性数字度量，它是根据样用来描述样本特征的概括性数字度量，它是根据样本数据计算出来的一些量，是样本的函数本数据计算出来的一些量，是样本的函数 所关心的样本统计量有样本均值所关心的样

13、本统计量有样本均值( x)、样本标准差、样本标准差(s)、样本比例、样本比例(p)等等 样本统计量通常用小写英文字母来表示样本统计量通常用小写英文字母来表示基本统计概念基本统计概念变变 量量(variable)说明现象某种特征的概念说明现象某种特征的概念如商品销售额、受教育程度、产品的质量等级等如商品销售额、受教育程度、产品的质量等级等变量的具体表现称为变量值，即数据变量的具体表现称为变量值，即数据变量可以分为变量可以分为分类变量分类变量(categorical variable) ：说明事物类别的名称说明事物类别的名称顺序变量顺序变量(rank variable)：说明事物有序类别的名称说明

14、事物有序类别的名称数值型变量数值型变量(metric variable) ：说明事物数字特征的名说明事物数字特征的名称称 离散变量：取有限个值离散变量：取有限个值 连续变量：可以取无穷多个值连续变量：可以取无穷多个值 基本统计概念基本统计概念总体总体 描述性统计描述性统计（descriptive statistics） 阐述数据采集，数据整理和对数据作概要分析阐述数据采集，数据整理和对数据作概要分析的原理和方法；的原理和方法； 内容内容 搜集数据搜集数据 整理数据整理数据 展示数据展示数据 描述性分析描述性分析 目的目的 描述数据特征描述数据特征 找出数据的基本规律找出数据的基本规律统计学分类统计学分类统计学分类统计学分类 推断统计推断统计（inferential statistics ） 阐述依据样本数量特征推断总体