第一章统计学绪论.ppt

1、欢迎各位同学学习本课程,主讲人：郭嫒斌 （管科系） tel统 计 学,教材及参考书,统计学袁卫 高等教育出版社 统计学陈珍珍 厦门大学出版社 例解商务统计学Terry Sincich 清华大学出版社 商务统计精要Michael C Feming Joseph G Nellis 中信出版社 应用统计学李时 清华大学出版社 统计学贾俊平 清华大学出版社 统计学的世界David S Moore 中信出版社,课程简介,为什么要学统计？ 统计能够做些什么？,感悟统计,课程简介,国家教育部把统计学,列为经济类、管理类大学本科,学生的专业（核心）基础课。,统计 很重要哦！,课程简介

2、,教育部社政司原司长顾海良在一次重要会议上说： “语言学、心理学和统计学是21世纪中国最有发展 前途的三大学科”,统计学已经渗透到人文社会科学的很多方面,21世纪是经济信息时代，准确的信息的收集、 整理离不开统计学的发展,课程简介,统计学在政治、文化领域的发展余地很大,国外，统计学是大学里最受重视的学科，统计 学发展得如何是衡量某一大学学术水平的标志,联合国建议，一个能立足于现代国际社会的政府， 必须有能力提供1600项国情统计数据,课程简介,我们生活在信息时代，信息的主体就是统计数据。 所以，不仅从事统计和经济研究、管理的人必须懂得 如何运用统计数据，从事各行各业的人都应该有一点 统计知识，

3、能正确运用和读懂统计数据,课程简介,著名学者马寅初：“学者不能离统计而研究，政治家不能离统计而施政，事业家不能离统计而执业” “没有统计，其它科学可以存在，但是很渺小” 一个医生说：“医学若无统计就不是科学”,课程简介,一位资深的海外统计学家说：统计就和柴、米、油、盐、酱、醋、茶一样，存在的时候并不是很突出，一旦不见了，人生就是黑白的了。 台湾辅仁大学一教授说“统计即生活，统计即人生”,课程简介,一留美学者说“统计是21世纪人类最伟大的发现之一” H.G. Wells：对于追求效率的公民而言，统计思维总有一天会和读写能力一样必要。,课程简介,要用统计骗人很容易。但是不用统计，骗人更容易！ 数字

4、不会说谎，但骗子却会！,案例1：起名为“ 波澜”恰当吗 案例2：后40回出自谁的手笔,感悟统计,中美纯水有限公司欲为其新推出的一种纯水产品起一个合适的名字，为此专门委托了当地的策划咨询公司，取了一个名字“波澜”。 一个好的名字至少应该满足两个条件： （1）会使消费者联想到正确的产品“纯水”； （2）会使消费者产生与正确产品密切相关的联想，如“纯净”、“清爽”等。 后来中美纯水有限公司委托调查统计研究所，进行了一次全面的市场研究，在调查中还包括简单的名称测试。,感悟统计,调查的代码和含义如下：,感悟统计,由直观图可以看出，“波澜”（Name5）与“洗衣机”（Product7）产品相联系，引起的感

5、觉是“兴奋”，因此“波澜”不是合适的纯净水品牌名称。,感悟统计,中美纯水公司的产品是“纯水”（Product2），他们如果想要使该名称给人们一种“纯净”（Feel4）的感觉，那么“中美纯”（Name7）将是最好的商品名称。如果想要使该名称给人们一种“清爽”（Feel1）的感觉，那么“玉泉”（Name1）将是最好的商品名称。中美纯水公司接受了调查统计研究所的建议，没有用“波澜”这个名称，而用了“中美纯”作为品牌的名称。实践证明，它的确是一个成功的品牌名称。,感悟统计,后40回出自谁的手笔 众所周知，红楼梦一书共120回，一般认为前80回为曹雪芹所写，后40回为高鹗所续，长期以来对这个问题一直有争

6、议。能否从数学上做出论证?,感悟统计,1985、1986复旦大学李贤平教授带领他的学生作了这项有意义的工作，他们创造性想法是将120回看成是120个样本，然后确定与情节无关的虚词作为变量(之所以要抛开情节，是因为在一般情况下，同一情节大家描述的都差不多，但由于个人写作特点和习惯的不同，所用的虚词是不会一样的)，数出每一回里变量出现的次数，作为数据，用多元分析中的聚类分析法进行分类，果然将120回分成两类即前80回为一类，后40回为一类，很形象地证实了不是出自同一人的手笔。,感悟统计,之后又进一步分析前80回是否为曹雪芹所写?这时又找了一本曹雪芹的其它著作，做了类似计算，结果证实了用词手法完全相

7、同，断定为曹雪芹一人手笔，而后40回是否为高鹗写的呢?论证结果推翻了后40回是高鹗一个人所写。 这个论证在红学界轰动很大，他们用多元统计分析方法支持了红学界观点，使红学界大为赞叹。,感悟统计,第一章 绪论,第一节 统计与统计学 第二节 统计学的分科 第三节 统计学与其他学科的关系 第四节 统计研究对象及其特点 第五节 统计学的基本概念,统计与统计学,第一章绪论,统计的含义,统计实践活动（统计工作） 统计数据（统计资料） 统计学,统计与统计学,第一章绪论,统计实践活动，是人们为了说明所研究对象的某种数量特征和数量规律性，而对该现象的数据进行收集、整理与分析的活动。过程 统计数据，是通过统计工作所

8、获得的能够说明现象总体某种特征的数据，是统计实践活动的成果。结果,统计与统计学,第一章绪论,统计学：关于数据的科学，其内容包括数据的收集、分类、汇总、组织、分析和解释。（从数据中提取信息的科学） 不列颠百科全书的定义：统计学是：“关于收集和分析数据的科学与艺术（art）” 1、数据有随机性（带偶然误差）。 2、应用时有人的判断和主动性（“艺术”），不是死套公式。,统计与统计学,第一章绪论,统计学是一门收集、整理和分析统计数据的方法科学，其目的是探索数据的内在数量规律性，以达到对客观事物的科学认识。,统计学的三个任务 产生数据（如何及时取得准确、可靠的数据？） 基础 整理数据（如何使统计数据系统

9、化、条理化，符合统计分析的需要？） 必要环节 分析数据（通过描述统计和推断统计的方法探索数据内在规律的过程） 核心内容,统计与统计学,我们将成为数据生产者或数据使用者。 所以，我们需要一门能使我们成为熟练的数据产生者和高效率的数据使用者的科学，它就是“统计学”。 错误观念：统计学家只不过是“数据蛀虫”，或者说是一些计算和整理诸 如棒球击球手的平均得分或失业率这种数字的人。 事实是，统计学涉及数字，但它包含的内容要比数字广得多。,统计与统计学,统计学是由一套收集和处理统计数据的方法所组成，这些方法来源于对统计数据的研究，目的也在于对统计数据的研究。 统计数据是由多个数据构成的数据集，而不是指单个

10、的数字。,统计与统计学,统计学和计算机,所有统计应用都要和大量数据打交道，虽然大部分统计计算无需高深的数学技巧，但却很乏味、耗时。幸运的是，大量商业软件包能帮助我们完成计算任务。而数据库 的广泛使用，也使我们可以轻易地 获取数据。另外，计算机对统计调 查的辅助作用也不可小视。,统计与统计学,客观事物是必然性与偶然性的对立统一。必然性反映了事物的本质特征，偶然性反映了事物表现形式上的差异。通过统计方法可以尽可能去掉数据所呈现的偶然性，找出统计数据中所隐含的内在规律性。,统计与统计学,统计学的分科,第一章绪论,描述统计学与推断统计学 理论统计学与应用统计学,描述统计 Descriptive Sta

11、tistics,定义 使用数字和图形方法寻找某一数据集的模式，归纳其特征，并用最便利的方式展示这些信息 内容 收集数据 展示数据 归纳数据 目的 描述数据,统计学的分科,产生/收集数据 Producing/collecting data,二手数据：图书馆、互联网 一手数据： 观察 observation 试验 experiment,统计学的分科,整理数据 Organizing data,数据分类 classifying data 数据展示 presenting data 例如：图&表 charts & tables 数据（特征）归纳 characterizing data 例如：平均数 ave

12、rages,统计学的分科,例1-1：两届夺冠中国女排部分队员指标统计（表1-1）,统计学的分科,分析数据 Analyzing data,就数据作结论/解读数据 drawing conclusions from data/interpreting data 例如：概率与统计推断 probability & statistics inference,对大量新生儿观察,每100个新生儿中，男女婴比例51:49,每51个成年男子有2人找不到对象？,收集数据,整理数据,就数据作结论,统计学的分科,推断统计 Inferential Statistics,定义 使用样本的数据去对更大范围的数据做出估计、决定

13、、预测或其它推论 内容 参数估计estimation 假设检验hypothesis testing 目的 从样本推总体（根据样本提供的信息估测总体）,统计学的分科,例1-2：Norris电子公司采用新型灯丝的灯泡寿命的推断统计,Norris电子公司的产品设计小组开发了一种意在增加灯泡使用寿命的新型灯丝。为估计新型灯丝的寿命，公司生产了200个采用新型灯丝的灯泡并对其进行测试，收集了灯丝烧断之前每个灯泡工作时限的数据（如表1-2）,统计学的分科,Norris电子公司200个灯泡样本的工作小时数（节录）,统计学的分科,对表1-2的200个数据进行整理，得出200个灯泡样本的平均寿命为76小时，标准

14、差为12小时，最小值43小时，最大值116小时 根据样本数据，Norris工程师做出声明（统计推断）：新型灯泡总体平均寿命764小时，置信度为90%（比如说）。,资料来源：安德森等著商务与经济统计（第8版），机械工业出版社，2003，p.15,统计学的分科,Norris电子公司案例的统计推断过程,1. 提出问题：所有采用新型灯丝的灯泡的平均使用寿命？,2. 产生数据：采用新型灯丝制造出200个灯泡样本,3.整理数据：样本数据表明样本平均数为76小时,4.统计推断：在样本平均数基础上估计总体平均数,统计学的分科,统计学探索客观现象数量规律性的过程,反映客观现象的统计数据,描述统计学,总体内在的数

15、量规律性,推断统计学,样本数据,总体数据,概率论,统计学的分科,统计学的分科,第一章绪论,本课程为统计学的入门，侧重于介绍统计方法的应用条件和统计思想,统计学的分科,第一章绪论,理论统计学与应用统计学,统计学的数学原理，研究统计学的一般理论和统计方法的数学理论,研究如何应用统计方法去解决实际问题，几乎扩展到了所有的科学研究领域,统计学与数学的关系,统计学与其他学科的关系,第一章绪论,数学研究的是抽象有数量规律，而统计学则是研究具体的、实际现象的数量规律 数学研究使用的是纯粹的演绎，而统计学则是演绎和归纳相结合，占主导地位的是归纳,例1-3：数据 v.s. 数字,例如：7本身毫无含义，但假如我们

16、得知某位亲朋的新生儿出生时重7斤，就会恭喜她生了个健康宝宝。正是根据数字及其背景和常识，让我们做出如此判断。而不会去设想其体重是7两或是7公斤有上下文的数字方能提供有用的信息, 数据数字 统计学数学,统计学与数学的关系,统计学与其他学科的关系,第一章绪论,统计学与其他学科的关系,统计学与其他学科的关系,第一章绪论,统计学帮助其他学科探索内在的数量规律性，而对这种数量规律性的解释并进而研究各学科内在的规律，只能由各学科的研究来完成 能否用统计方法解决各学科的具体问题，首先要看使用统计工具的人是否能正确选择统计方法，其次还要在定量分析的同时进行必要的定性分析（在定性分析的基础上进行定量分析，然后用

17、各学科的专业知识对统计分析的结果作出合理的解释和分析，才能得出令人满意的结论）,统计研究对象及其特点,1数量性 统计总是用数字作为语言来表述事实。 2总体性 研究大量个别事物构成的现象整体的数据 。 3变异性 同质总体各单位存在变异，统计研究才有必要。 4. 具体性 统计所研究对象的量是具体的数量，不是抽象的数量，这是统计和数学的重要区别。数据是有具体背景的数字 (data are numbers with a context),研究对象及其特点,数据胜过轶闻,轶闻由于更人性化（更煽情？），给人印象更深，但也更易产生误导 飞机安全还是乘车安全？ 高压线会让儿童得白血病吗？,研究对象及其特点,例

18、1-4：高压线会让儿童得白血病吗？,住在高压线附近会导致儿童得白血病吗？美国国家癌症研究所花费5年和$500万为这个问题搜集资料。结论是：在白血病和暴露在高压线所产生的磁场之间，找不到相关关系 试比较以下两者影响：一则是电视上对于上述调研结果的报道；另一是电视访问一位能说会道的母亲，她的孩子得了白血病，而且他们恰巧住在高压线附近。在大众心目中，获胜的往往是轶闻,研究对象及其特点,一、总体和总体单位 （一） 总体与总体单位概念 总体是在一定的研究目的下，所要研究事物的全体，它是由客观存在的、具有某种共同性质的众多个别事物构成的整体。 调查对象 总体单位构成总体的个别事物是。总体单位是所要研究具体

19、问题的承担者。 调查单位,统计学的基本概念,研究某个班学生的学习情况 总体：全班所有的学生 总体单位：每一个学生 某市的工业生产情况 总体：所有的工业企业 总体单位：每一个工业企业 某市的工业生产设备情况 总体：所有的工业生产设备 总体单位：每一台工业生产设备,（二）总体的特点 同质性 大量性 差异性,（三） 总体的分类 按构成总体的总体单位是否可以计量，总体分为： 有限总体和无限总体。,二、样本 （一）样本的概念 按随机原则从总体中抽出的部分单位构成的整体。 （二）样本与总体的关系 一个样本单位是一个总体单位；样本具有总体的特征（带来总体的信息）；总体具有唯一性，样本具有随机性。,三、标志

20、标志是说明总体单位特征的概念，所以也称为单位标志或单位标识。在统计调查中称为调查项目或登记项目。 根据标志表现的不同，标志可以分为品质标志和数量标志。,参数 parameter 对总体某一变量的概括性度量 统计量 statistic 对样本某一变量的概括性度量 变量 variable 个体中某种令人感兴趣的特性,例1-5：涂料短装问题,某大涂料零售商接到大量来自顾客的抱怨，投诉罐装涂料短斤缺两。于是，该零售商开始对供应商的供货进行了检查，出现短装问题的涂料将被整批退货。最近一次供货为2440罐，零售商抽取了50罐过磅。磅秤的准确度能达到小数点后4位，正常的罐装重量为10磅。问：,总体（popu

21、lation）是什么？ 测试者感兴趣的变量（variable of interest）是什么？ 样本（sample）是什么？ 统计推断（inference）是什么？,答：总体为该批共2440罐涂料；变量为涂料罐重量；样本为50罐被零售商抽取的涂料；统计推断是检验涂料罐的重量是符合正常罐装重量（假设检验）,例1-6：Cola Wars,作为Pepsi营销举措的一部分，1000名可了消费者被进行了一次blind taste test，每位消费者最后必须说出他们更喜欢品牌A或B，问： 总体（population）是什么？ 测试者感兴趣的变量（variable）是什么？ 样本（sample）是什么？ 统计推断是什么？,答：总体-所有可乐消费者；变量-消费者的可乐偏好（比例）；样本-1000名可乐消费者；统计推断-将