统计学课程实验指导书.doc

实验一 统计数据的搜集与整理一、实验目的培养学生处理数据的基本能力。通过本实验，学生应开始了解Excel 2003的操作界面，在有效搜集数据资源的基础上，利用软件完成数据的输入、导入、保存、编码、分类（组）、筛选、排序等数据整理工作。二、实验手段计算机、Excel 2003三、实验要求（1）熟悉Excel 2003的基本操作界面；（2）熟悉间接数据的搜集方法、搜集途径，能熟练通过网络搜集间接数据；（3）了解直接数据的搜集；（4）掌握不同类型的数据的处理方法，尤其是注意Excel 2003在数据输入、导入等方面的区别，掌握数据文件的建立和保存方法。（5）掌握数据的编码、分类（组）、筛选、排序等整理操作的方法。四、实验内容（一）数据的搜集统计数据主要来源于两种渠道：一种是来源于别人的调查或实验数据，称为间接数据；另一种是来源于科学实验或者直接的调查数据，称为直接数据。1.间接数据的搜集间接统计数据主要是公开出版或报道的数据，可以通过年鉴、期刊、报纸、广播、电视等途径搜集获取。在网络广泛普及的今天，通过网络搜集间接数据已经成为了一种主流手段。一般，在网络上搜集数据可以采用两种方式。一种方式是直接进入网站查询数据。比如，要搜集四川省成都市2008年经济数据，你可以进入网址图1-1进入统计数据页面，选择其中的统计年鉴，如图1-2所示。图1-2进入统计年鉴页面，点击2008年年度数据，就可以下载和查看成都市2008年的年鉴经济数据文件了。如图1-3所示。图1-3常见的统计数据获取网站可见表1-1。表1-1 常见的统计数据网站网站名称网址简介中华人民共和国国家统计局提供全国的月度数据、季度数据、年度数据、普查数据、专题数据、部门数据和国际数据各地方统计局及国外统计网站可以从国家统计局的网站链接目录，链接进入各地方统计局及国外统计网站，获取统计数据中国人口信息网提供有关人口统计的公报、专题抽样调查数据、常用人口数据等中国经济信息网提供宏观经济信息、地区经济信息、行业经济信息、国际经济信息、专业统计数据等中宏数据库涵盖了20世纪90年代以来宏观经济、区域经济、产业经济、投资消费、统计数字、研究报告等方面的详尽内容第二种通过网络获取二手数据的方式是使用搜索引擎。比如，我们可以使用谷歌网站，搜索四川省成都市2008年经济数据。在浏览器地址栏中输入.hk ，进入谷歌搜索网站，在搜索框中输入“成都市2008年经济数据”，如图1-4所示。图1-4单击“Google 搜索”按钮，获得搜索结果如图1-5所示，可以在搜索显示出的结果中，选择链接进入查看是否符合自己的搜索目标。图1-5实例操作：例：查询北京市2008年的人口数。方法一：查询2009年北京统计年鉴，可通过纸质年鉴，也可以通过网络获取。如果通过网络获取，步骤如下：第一步：浏览器中输入地址第二步：选择“统计数据年度数据”，在年度选择下拉框中选择2009年，点击查询，进入北京市2009年度统计年鉴，界面如图1-6所示；图1-6第三步：在年鉴中点击“3-1人口状况（1978-2008年）”，内容如图1-7所示。图1-7第四步：查询得到北京市2008年常住人口1695.0万人，户籍人口1229.9万人。方法二：通过搜索网站。步骤如下： 第一步：浏览器中输入地址，进入谷歌搜索网站；第二步：在搜索框中输入“北京市2008年人口数”；第三步：单击“Google 搜索”按钮，获得搜索结果，如图1-8所示；图1-8第四步：点击“2008年中国各城市人口数量 广阔天地 新浪博客”这一搜索结果，得到北京市2008年人口数为1633万人（如图1-9所示）。图1-92.直接数据的搜集直接统计数据可以通过两种途径获得：一是统计调查或观察，二是实验。统计调查是取得社会经济数据的最主要来源，它主要包括普查、重点调查、典型调查、抽样调查、统计报表等调查方式。本实验主要介绍抽样调查取得直接数据的方法。抽样调查的步骤如图1-10所示：调查方案设计调查问卷设计问卷发放问卷收回数据初步整理图1-10实例操作：例：大学生生活费收支状况调查步骤一：调查方案设计一、调查方案：（一）调查目的：通过了解大学生日常收入和消费的主要状况，为学校的助学政策提供参考，同时为大学生消费市场的开发提供一定的参考。（二）调查对象：西南科技大学经济管理学院在校本科大学生（三）调查单位：抽取的样本学生（四）调查程序：1.设计调查问卷，明确调查方向和内容2.分发调查问卷。随机抽取该大学大一至大四的在校本科大学生，每一年级随机抽出男、女生各30人左右作为调查单位3.根据回收的有效问卷进行分析，具体内容如下：（1）根据样本的生活费来源、分布状况的均值、方差等分布的数字特征，推断西南科技大学经济管理学院大学生总体分布的相应参数；（2）根据性别进行男女两个总体生活费均值之差的比较以及方差比的区间估计；（3）对四个年级的在校本科生进行四个总体生活费均值之差及方差比的区间估计；（4）绘制统计图形使样本数据直观化并对统计量进行分析。（五）调查时间：年月日年月日步骤二：问卷设计在明确了调研的目的后，应该思考数据搜集的方法，确定问题的回答方式和问题的用词方式，使得问卷易于回答且不会产生歧义。完成初步问卷的设计和编排后，征询相关方面的意见，通过小范围测试或反复修订，得到最终的问卷，用于实施发放。大学生收支调查问卷同学：您好，请配合我们完成以下调查问卷，请在符合您的实际情况的选项下画“”Q1.您的性别：A.男 B.女Q2.您的年级：A.大一 B.大二 C.大三 D.大四Q3.您的月生活费支出在： A.300元以下 B.300-400元 C.400-500元D.500-600元 E.600-700元 F.700元以上Q4.您的生活费主要来源依次是： A.父母 B.勤工俭学 C.助学贷款 D.其他 （请注明）请排序：Q5.您的各项开支为（单位：元） A.伙食费 B.衣着 C.学习用品 D.日化用品 E.娱乐休闲 F.其他 非常感谢您的合作！步骤三：问卷的发放与收回本次调查采取分层抽样，对在校本科生各个年级男、女各发放问卷30份左右；共发放问卷份，回收问卷份，其中有效问卷份。各年级男女生回收有效问卷具体情况：大一： （男生）份 （女生）份大二： （男生）份 （女生）份大三： （男生）份 （女生）份大四： （男生）份 （女生）份（二）数据的整理1.Excel的数据整理及数据文件的建立首先，大家应该熟悉Excel的操作界面。（1）数据的编码 编码是对数据进行初步分组和确定数字代码的过程。它可以把复杂的文字用简单的代码代替，有利于简化数据输入和处理。一般直接数据如果是由封闭式问题获取，那么涉及问题的时候就已经对答案进行了预编码。如果数据是由开放式的问题来获取的，那么，需要对答案进行罗列、合并、设码三个过程来完成编码工作。（2）数据的录入 数据的录入是将搜集到的数据直接输入到数据库文件中。数据录入既要讲究效率，又要保证质量。Excel的数据录入操作比较简单，一般只要在工作表中，单击激活一个单元格就可以录入数据了。单元格的切换可以使用鼠标，也可以在激活一个单元格以后用Enter键（或者Tab）键，向下（或者向右）切换单元格。在单元格内部的换行可以使用“Alt+Enter”。当然，数据录入中最重要的还是要保证数据形式完整和性质正确。这就需要通过“格式-单元格格式”（Ctrl+1）菜单来实现。对于录入重复数据，大家一般都习惯使用复制功能（Ctrl+C），但是Excel在简单复制数据时不能保证格式的完整性，这个时候，就需要单击鼠标右键，使用“选择性粘贴”，进行设置来实现复制的格式要求。对于未输入（或未确定格式）的数据，想要实现和已经输入数据相同的格式要求，则可以使用工具栏中的“格式刷”。 （3）数据文件的导入 Excel数据文件的导入是将别的软件形成的数据或数据库文件，转换到Excel工作表中。这样，大家就不必要掌握那么多纷繁复杂的软件，方便提高工作效率，也方便协同处理数据。Excel支持文本文件、Office数据库文件、网页文件、Dbase文件、Paradox文件、Xml文件等多种外部数据源的导入。导入的方法有二，一是使用“文件-打开”菜单，二是使用“数据-导入外部数据-导入数据”菜单，两者都是打开导入向导，按向导一步步完成对数据文件的导入。（4）数据的筛选 数据的筛选是从大数据表单中选出分析所要用的数据。Excel中提供了两种数据的筛选操作，即“自动筛选”和“高级筛选”。“自动筛选”使用“数据-筛选-自动筛选”菜单，通过下拉箭头的选择来实现筛选。一般用于简单的条件筛选，筛选时将不满足条件的数据暂时隐藏起来，只显示符合条件的数据。如果在下拉箭头中选择“自定义”，自动筛选还可以根据条件筛选出数据在某一范围内符合条件的记录，自定义中可以用“与”、“或”来约束区分条件。此外，使用“自动筛选”还可同时对多个字段进行筛选操作，此时各字段间限制的条件只能是“与”的关系。“高级筛选” 使用“数据-筛选-高级筛选”菜单，调用对话框来实现筛选。一般用于条件较复杂的筛选操作，其筛选的结果可显示在原数据表格中，不符合条件的记录被隐藏起来；也可以在新的位置显示筛选结果，不符合的条件的记录同时保留在数据表中而不会被隐藏起来，这样就更加便于进行数据的比对了。高级筛选需要在单元格或区域内输入筛选条件，由于Excel的筛选只认列数据，所以列标题成为筛选的标题依据。列标题下可以输入筛选的条件，条件放在同一行表示“与”的关系，条件不在同一行表示“或”的关系。（5）数据的排序 数据的排序是将数据的次序排列整理并显示出来的过程。排序在显示数据的序数排列结果的同时，也有利于方便的查询某些数据，比如：最大、最小等。 Excel的排序功能主要靠“升序排列”（“降序排列”）工具按钮和“数据-排序”菜单实现。在选中需排序区域数据后，点击“升序排列”（“降序排列”）工具按钮，数据将按升序（或降序）快速排列。“数据-排序”菜单可进行最多三级的条件排列。同时，“数据-排序”菜单还可进行自定义排序，来实现那些直观从数据、时间、文本或字母上排序无意义的数据排序特殊要求。一般要自定义特殊的排序要求，需要先使用“工具-选项-自定义序列”，手工输入新的排序序列，然后在“数据-排序”菜单打开的排序对话框中点击“选项”，在新弹出的对话框的“自定义排序次序”下拉框中选择手工输入的排序次序。 此外，Excel分析工具库宏中的“排位与百分比排位”工具，也能部分实现显示排序结果的功能。其调用菜单为“工具-数据分析-排位与百分比排位”。（6）数据文件的保存 保存经过初步处理的Excel数据文件。可以使用“保存”工具按钮，或者“文件-保存”菜单，还可以使用“文件-另存为”菜单。实验二 描述数据的图表方法一、实验目的通过软件辅助，将数据转化成为直观的统计表和生动形象的统计图。二、实验手段计算机、Excel 2003三、实验要求（1）熟练掌握Excel 2003的统计制表功能；（2）熟练掌握Excel 2003的统计制图功能；（3）掌握各种统计图、表的功能，并能准确的根据不同对象的特点加以应用。四、实验内容（一）制作频数频率表1.使用Frequency 函数语法：FREQUENCY（data_array，bins_array）参数：data_array是用来计算频率一个数组，或对数组单元区域的引用。bins_array 是数据接收区间，为一数组或对数组区域的引用，设定对data_array 进行频率计算的分段点。Frequency函数以一列垂直数组返回某个区域中数据的频率分布。它可以计算出在给定的值域和接收区间内，每个区间包含的数据个数。Frequency函数要求按组距上限分组，输入的组限数据比每组的上限少1，并且不接受非数值字符的分组。分组条件可以数组公式；的形式直接输入，也可以输入在先一列单元格中来调用。一般实现完整的频数表，Frequency函数需要按“Shift+Ctrl+Enter”来得到结果，并且还要手工输入并整理表头。例：如果A1=2，A2=5，A3=8，A4=11，A5=12，A6=19，A7=21，A8=32，A9=45，A10=48，B1=10，B2=20，B3=30，B4=40，选中C1至C5单元格，输入“=FREQUENCY（A1:A10,B1:B4）”，然后使用Ctrl+Shift+Enter输入该公式作为数组公式。返回C1=3，C2=3，C3=1，C4=1，C5=2。2. “直方图”工具可以进行统计分组，还可以计算频数和频率，绘制直方图和折线图等。其调用菜单为“工具-数据分析-直方图”。例如，在一个有 50 名学生的班级里，可以通过直方图确定考试成绩的分布情况,它会给出考分出现在指定成绩区间的学生个数,而用户必须把存放分段区间的单元地址范围填写在在直方图工具对话框中的“接收区域”框中。（1）操作步骤用鼠标点击表中待分析数据的任一单元格。选择“工具”菜单的“数据分析”子菜单。用鼠标双击数据分析工具中的“直方图”选项。出现“直方图”对话框，对话框内主要选项的含义如下：输入区域：在此输入待分析数据区域的单元格范围。接收区域（可选）：在此输入接收区域的单元格范围，该区域应包含一组可选的用来计算频数的边界值。这些值应当按升序排列。只要存在的话，Excel将统计在各个相邻边界值之间的数据出现的次数。如果省略此处的接收区域，Excel将在数据组的最小值和最大值之间创建一组平滑分布的接收区间。标志：如果输入区域的第一行或第一列中包含标志项，则选中此复选框；如果输入区域没有标志项，则清除该复选框，Excel将在输出表中生成适宜的数据标志。输出区域：在此输入结果输出表的左上角单元格的地址。如果输出表将覆盖已有的数据，Excel会自动确定输出区域的大小并显示信息。柏拉图：选中此复选框，可以在输出表中同时显示按降序排列频率数据。如果此复选框被清除，Excel将只按升序来排列数据。累积百分比：选中此复选框，可以在输出结果中添加一列累积百分比数值，并同时在直方图表中添加累积百分比折线。如果清除此选项，则会省略以上结果。图表输出：选中此复选框，可以在输出表中同时生成一个嵌入式直方图表。按需要填写完“直方图”对话框之后，按“确定”按扭即可。（2）结果说明：完整的结果通常包括三列和一个频率分布图，第一列是数值的区间范围，第二列是数值分布的频数，第三列是频数分布的累积百分比。（二）制作统计图1.直方图由“直方图”工具制作出的直方图矩形图形之间有间隔，不符合一般直方图形式，应作修正。修正的方法是鼠标左键双击任一矩形弹出“数据系列格式”框，在其中的“选项”卡片下，将“分类间距”修改为“0”，确定即可。2.散点图散点图是观察两个变量之间关系程度最为直观的工具之一，利用Excel的图表向导，可以非常方便的创建并且改进一个散点图，也可以在一个图表中同时显示两个以上变量之间的散点图。（1）操作步骤数据如下图所示，可按如下步骤建立变量x-y，x-z的散点图。拖动鼠标选定数值区域A2:C12 ，不包括数据上面的标志项。选择“插入”菜单的“图表”子菜单，进入图表向导。选择“图表类型”为“散点图”，然后单击“下一步”。确定用于制作图表的数据区。Excel将自动把你前面所选定的数据区的地址放入图表数据区内。在此例之中，需要建立两个系列的散点图，一个是x-y系列的散点图，一个是x-z系列的散点图，因此，必须单击“系列”标签，确认系列1的“X 值”方框与“数值方框”分别输入了x,y 数值的范围，在系列2的“X 值”方框与“数值方框”分别输入了x,z 数值的范围。在此例中，这些都是Excel已经默认的范围，所以，可忽略第5 步，直接单击“下一步”即可。填写图表标题为“X-Y与X-Z散点图”，X 轴坐标名称为“X”与Y 轴坐标名称“Y/Z”，单击“下一步”。选择图表输出的位置，然后单击“完成”按扭即生成下的图表。（3）结果说明如图所示，Excel中可同时生成两个序列的散点图，并分为两种颜色显示。通过散点图可观察出两个变量的关系，为变量之间的建立模型作准备。3.其他图形调用图表向导完成。实验三 统计数据的描述一、实验目的应用统计软件，描述统计数据的集中趋势、离散程度、分布偏态以及峰度等分布特征。二、实验手段计算机、Excel 2003三、实验要求（1）熟练掌握Excel 2003中描述统计指标对应的函数，包括算数平均数、调和平均数、几何平均数、众数、中位数、标准差、方差等（2）熟练掌握Excel 2003“描述统计”工具进行描述统计，注意其结果解释（3）注意比较函数方法和“描述统计”工具所得结果四、实验内容：（一）函数方法调用Excel的函数进行描述统计量计算，注意每种函数的参数使用及计算要求。主要涉及到的函数有：算数平均数（AVERAGE和AVERAGEA）、几何平均数（GEOMEAN）、调和平均数（HARMEAN）、中位数（MEDIAN）、众数（MODE）、四分为值（QUARTILE）、峰值（KURT）、偏度系数（SKEW）、排序最大值（LARGE）、排序最小值（SMALL）、最大值（MAX和MAXA）、最小值（MIN和MINA）、百分比排位（PERCENTRANK）、标准正态化数值（STANDARDIZE）、样本标准差（STDEV和STDEVA）、总体标准差（STDEVP和STDEVPA）、样本方差（VAR和VARA）、总体方差（VARP和VARPA）等（二）“描述统计”工具在Excel中，“描述统计”分析工具可以产生输入区域数据的单个变量统计报表，它提供了数据的中央离差趋势估计和变化的信息。“描述统计”对话柜如下图所示，其中各个参数的含义如下所述。（1）输入区域 输入想要分析的数据区域的单元格引用。引用中必须包含适列或逐行排列的两个或多个相邻的数据区域。（2）分组方式 如果要指定输入区域内的数据排列方式，请选择“远行”或“逐列”单选按钮。（3）标志位于第一行/标志位于第一列如果选择了“逐列”单选按钮，并且输入区域的第一行中包含了标志，那么选中“标志位于第一行”复选框。如果选择了“远行”单选按钮，并且输入区域的第一列上包含了标志，那么选中“标志位于第一列”复选框。如果输入区域没有标志的话，就不要选中这个复选框，Excel会为输出表格产生适当的数据标志。（4）平均数置信度如果想包含输出表格的某一行，以作为平均值的置信度，那么就选中这个复选框，并且在其后的文本框中输入想要使用的置信度。例如，输入95，即以5的显著值来计算平均值购置信度。（5）第K大值如果想将输出表格的某一行作为每一组数据区域的第K个最大值，那么就选中这个复选框，并在该复选柜右边的文本框中输入K的数字。如果输入1，该行即包含数据组的最大值。（6）第K小值如果想将输出表格的某一行作为每一组数据区域的第K个最小值，那么就选中这个复选框，并在该复选框右边的文本框中输入K的数字。如果输入l，该行即包含数据组的最小值。（7）输出区域 在输出表格左上角单元格输入引用。这项功能会为每一组数据产生两列的信息：列为统计标志；右列则包含统计信息。Excel会根据选定的“分组方式”选项的不同，输入区域的每一列或行产生一个两栏式的统计表。（8）新工作表组 选择该单选按钮，可在当前的工作簿中插入新的工作表组，并从新工作表的A1单元格开始粘贴结果。如果要替新的工作表命名，那么在该单选按钮右边的文本框中输入名称。（9）新工作簿 选择该单选按钮可以建立新的工作簿，并将新工作表中的结果粘贴到新工作簿中。（10）汇总统计如果希望Excel为以下输出表格的每一项统计信息产生一个字段，那么就选中这个复选框。这些统计信息包括：平均值、标准差（平均值的）、中值、众数、标准差、方差、峰度、偏度、极差、最小值、最大值、求和、样本个数、最大值、最小值和置信度。（三）比较函数方法和“描述统计”工具所得结果1、案例2、比较实验四 参数估计一、实验目的应用统计软件，对抽样数据进行参数区间估计。二、实验手段计算机、Excel 2003三、实验要求（1）了解抽样组织形式以及如何抽取样本数据（2）掌握Excel 2003中应用函数进行参数估计的方法和步骤四、实验内容（一）抽样分析“抽样”分析工具将输入区域视为总体，并使用总体来建立样本。当总体过大而无法处理或制成图表时，就可以使用代表样本。如果输入数据是周期性的，也可以建立只包含某个周期特定部分数值的样本。例如若输入区域包含了每季的销售量，就可以在输入区域的同一季4个地点数值中以周期性比率来抽样。“抽样”分析工具的使用主要是靠“抽样”对话框完成的，该对话框如下所示，其中各个参数的含义如下。（1）输入区域输入包含想要抽样的数值总体的数据区域引用。Excel会以第l列、第2列等的顺序抽取样本。（2）标志如果输入区域的第一行或列中包含了标志，那么选中这个复选框；如果输入区域中没有标志，则清除这个复选框。Excel会替输出表格产生适当的数据标志。（3）抽样方法 选择“周期”或“随机”单选按钮以选取需要的抽样间隔。（4）间隔输入想要的抽样周期间隔。输入区域内的每一个间隔值都会被复制到输出列，并在到达输入区域结尾时停止抽样。（5）样本数 在“样本数”文本框中输入随机值个数。每一个数值都是从输入区域的任意位置上抽出，并且任何数值都可以重复选取。（6）输出区域输入输出表格左上角单元格的引用。数据会被写入单元格下面的单列中。如果选取“周期”单选按钮，输出表格的数值个数等于输入区域的数值个数除以抽样率：如果选取“随机”单选按钮，输出表格的数值个数等于样本数。（7）新工作表组 选择该单选按钮，可以在当前的工作簿中插入新的工作表，并从新工作表的A1单元格开始粘贴结果。如果要给新的工作表命名，那么在该单选按钮右边的文本框中输入名称。（8）新工作薄选择该单选按钮，可以建立新的工作簿，并将新工作表中的结果粘贴到新工作簿中。（二）参数估计Excel的参数估计要使用函数及函数组合，一般构建情况如下图：例如：某饭店在7星期内抽查49位顾客的消费额（元）如下： 15 24 38 26 30 42 18 30 25 26 34 44 20 35 24 26 34 48 18 28 46 19 30 36 42 24 32 45 36 21 47 26 28 31 42 45 36 24 28 27 32 36 47 53 22 24 32 46 26求在概率90%的保证下，顾客平均消费额的估计区间。如图：计算方法如下：第一步：把数据输入到A2：A50单元格。第二步：在C2中输入公式“=COUNT（A2：A50）”，C3中输入“=AVERAGE（A2：A50）”，在C4中输入“STDEV（A2：A50）”，在C5中输入“=C4/SQRT（C2）”，在C6中输入0.90，在C7中输入“=C2-1”，在C8中输入“=TINV（1-C6，C7）”，在C9中输入“=C8*C5”，在C10中输入“=C3-C9”，在C11中输入“=C3+C9”。在输入每一个公式回车后，便可得到上面的结果，从上面的结果我们可以知道，顾客平均消费额的置信下限为29.73536，置信上限为34.26464。关于总体方差的估计、总体比例的估计等可按类似方法进行。实验五 假设检验一、实验目的应用统计软件，对总体数据进行假设检验。二、实验手段计算机、Excel 2003三、实验要求（1）了解不同假设检验内容要求的不同检验统计量和检验方法（2）掌握Excel 2003中应用分析工具库进行假设检验的方法和步骤四、实验内容（一）函数处理方法假设检验是统计推断中的重要内容。以下例子利用Excel的正态分布函数NORMSDIST 、判断函数IF 等，构造一张能够实现在总体方差已知情况下进行总体均值假设检验的Excel工作表。（1）操作步骤构造工作表。如图所示，首先在各个单元格输入以下的内容，其中左边是变量名，右边是相应的计算公式。为表格右边的公式计算结果定义左边的变量名。选定A3:B4,A6:B8 ，A10:B11,A13:B15和A17:B19 单元格，选择“插入”菜单的“名称”子菜单的“指定”选项，用鼠标点击“最左列”选项,然后点击“确定”按扭即可。输入样本数据，以及总体标准差、总体均值假设、置信水平数据。如图所示。为样本数据命名。选定C1:C11 单元格，选择“插入”菜单的“名称”子菜单的“指定”选项，用鼠标点击“首行”选项,然后点击“确定”按扭，得到如图中所示的计算结果。（2）结果说明：如图所示，该例子的检验结果不论是单侧还是双侧均为拒绝Ho假设。所以，根据样本的计算结果，在5%的显著水平之下,拒绝总体均值为35的假设。同时由单侧显著水平的计算结果还可以看出，在总体均值是35的假设之下，样本均值小于等于31.4的概率仅为0.。（二）使用工具1. 双样本等均值假设检验双样本等均值检验是在一定置信水平之下,在两个总体方差相等的假设之下，检验两个总体均值的差值等于指定平均差的假设是否成立的检验。我们可以直接使用在Excel数据分析中提供双样本等均值假设检验工具进行假设检验。以下通过一例说明双样本等均值假设检验的操作步骤。例子如下，某工厂为了比较两种装配方法的效率，分别组织了两组员工，每组9人，一组采用新的装配方法，另外一组采用旧的装配方法。18个员工的设备装配时间图12中表格所示。根据以下数据，是否有理由认为新的装配方法更节约时间？（1）步骤选择“工具”菜单的“数据分析”子菜单，双击“t-检验: 双样本等方差假设”选项，则弹出对话框。分别填写变量1的区域：$B$1:$B$10，变量2的区域：$D$1:$D$10，由于我们进行的是等均值的检验，填写假设平均差为0，由于数据的首行包括标志项，所以选择“标志”选项，再填写显著水平为0.05,然后点击“确定”按扭。则可以得到结果。（3）结果分析表中分别给出了两组装配时间的平均值、方差和样本个数。其中，合并方差是样本方差加权之后的平均值，Df是假设检验的自由度等于样本总个数减2，t统计量是两个样本差值减去假设平均差之后再除于标准误差的结果，“P(T<=t) 单尾”是单尾检验的显著水平，“t单尾临界”是单尾检验t的临界值，“P(T<=t)双尾”是双尾检验的显著水平，“t双尾临界”是双尾检验t的临界值。可以看出t统计量均大于两个临界值，所以，在5%显著水平下，拒绝两个总体均值相等的假设，即两种装配方法所耗时间有显著的不同。2.其他假设检验工具Excel中还提供了以下类似的假设检验的数据分析工具，它们的名称和作用如下：（1）“t-检验：双样本异方差假设”：此分析工具可以进行双样本t检验，与双样本等方差假设检验不同，该检验是在两个数据集的方差不等的前提假设之下进行两总体均值差额的检验，故也称作异方差t检验。可以使用t检验来确定两个样本均值实际上是否相等。当进行分析的样本个数不同时，可使用此检验。如果某一样本组在某次处理前后都进行了检验，则应使用“成对检验”。（2）“t-检验：成对双样本均值分析”：此分析工具可以进行成对双样本t检验，用来确定样本均值是否不等。此t检验并不假设两个总体的方差是相等的。当样本中出现自然配对的观察值时，可以使用此成对检验，例如，对一个样本组进行了两次检验，抽取实验前的一次和实验后的一次。（3）“z检验：双样本均值分析”：此分析工具可以进行方差已知的双样本均值z检验。此工具用于检验两个总体均值之间存在差异的假设。例如，可以使用此检验来确定两种汽车模型性能之间的差异情况。实验六 方差分析一、实验目的应用统计软件，对数据进行单因素方差分析和双因素方差分析。二、实验手段计算机、Excel 2003三、实验要求（1）了解方差分析的假设前提（2）掌握Excel 2003中应用分析工具库进行方差分析的方法和步骤。四、实验内容1.单因素方差分析单因素方差分析可用于检验两个或两个以上的总体均值相等的假设是否成立。此方法是对双均值检验（如t-检验）的扩充。检验假定总体是服从正态分布的，总体方差是相等的，并且随机样本是独立的。这种工具使用于完全随机化试验的结果分析。例如，一产品制造商雇佣销售人员向销售商打电话。制造商想比较四种不同电话频率计划的效率，他从销售人员中随机选出32名，将他们随机分配到4种计划中，在一段时期内记录他们的销售情况已经在表中列出，试问其中是否有一种计划会带来较高的销售水平。（1）操作步骤选择“工具”菜单的“数据分析”子菜单，双击“方差分析：单因素方差分析”选项，弹出单因素方差分析对话框。按图所示方式填写对话框。然后单击“确定”按扭。（2）结果分析按照如上的操作步骤即可得到图24的计算结果。其中表格的第二部分则是方差分析的结果。SS列分别给出了四个分组的组间方差、组内方差以及总方差，DF列分别给出了对应方差的自由度，MS列是平均值方差，由SS除以DF得到，它是总体方差的两个估计值。F列是F统计量的计算结果，如果四个总体均值相等的假设成立的化，它应该服从F分布，即近似为1，它是最终的计算结果，通过将它与一定置信水平下的F临界值F crit比较，可以判断均值相等的假设是否成立，在本例中1.67761<2.94668，所以不能拒绝四个总体均值相等的假设。P-value列，是单尾概率值，表明如果四个总体均值相等的假设成立的话，得到如上样本结果的概率是19.442% ,即得到以上样本并不是小概率事件，同样也得到不能拒绝四个总体均值相等的假设的结论。2.其他方差分析按相似方法可进行无重复双因素方差分析，有重复双因素方差分析。实验七 相关与回归分析一、实验目的应用统计软件，对数据相关分析和回归分析。二、实验手段计算机、Excel 2003三、实验要求（1）掌握Excel 2003利用函数Correl和分析工具“相关系数”计算相关系数的方法（2）掌握Excel 2003中应用函数组合和分析工具“回归”进行回归分析的方法和步骤。四、实验内容（一）利用函数Correl首先把有关数据输入EXCEL的单元格中。第一步：单击任一个空白单元格，单击插入菜单，选择函数选项，打开粘贴函数对话框，在函数分类中选择统计，在函数名中选择CORREL，单击确定后，出现CORREL对话框。第二步：在array1中输入B2：B11，在array2中输入C2：C11，即可在对话框下方显示出计算结果为0.896。（二）“相关系数”分析工具此分析工具可用于判断两组数据之间的关系。可以使用“相关系数”分析工具来确定两个区域中数据的变化是否相关，即一个集合的较大数据是否与另一个集合的较大数据相对应；或者一个集合的较小数据是否与另一个集合的较小数据相对应；还是两个集合中的数据互不相关（相关系数为零）。（1）操作步骤用鼠标点击表中待分析数据的任一单元格。选择“工具”菜单的“数据分析”子菜单。用鼠标双击数据分析工具中的“相关系数”选项。填写完“相关系数”对话框，单击“确定”按扭即可得到各个变量的相关系数矩阵。（2）实例第一步：单击工具菜单，选择数据分析选项，在数据分析选项中选择相关系数，弹出相关系数对话框，如图所示：第二步：在输入区域输入$B$1:$C$1，分组方式选择逐列，选择标志位于第一行，在输出区域中输入$E$1，单击确定，得输出结果如图在上面的输出结果中，身高和体重的自相关系数均为1，身高和体重的相关系数为0.896，和用函数计算的结果完全相同。（三）回归分析1.函数方法EXCEL进行回归分析提供了9个函数用于建立回归模型和预测。这9个函数分别是：INTERCEPT 返回线性回归模型的截距SLOPE 返回线性回归模型的斜率RSQ 返回线性回归模型的判定系数FORECAST 返回一元线性回归模型的预测值STEYX 计算估计的标准误TREND 计算线性回归线的趋势值GROWTH 返回指数曲线的趋势值LINEST 返回线性回归模型的参数LOGEST 返回指数曲线模型的参数2.“回归”分析工具第一步：单击工具菜单，选择数据分析选项，出现数据分析对话框，在分析工具中选择回归，如图 第二步：单击确定按钮，弹出回归对话框，在Y值输入区域输入$B$2：$B$11，在X值输入区域输入$C$2：$C$11，在输出选项选择新工作表组，如图所示： 第三步：单击确定按钮，得回归分析结果如图所示图13-30EXCEL回归分析结果在上面的输出结果中，第一部分为汇总统计，MultipleR指复相关系数，R Square指判定系数，Adjusted指调整的判定系数，标准误差指估计的标准误，观测值指样本容量；第二部分为方差分析，df指自由度，SS指平方和，MS指均方，F指F统计量，Significance of F指p值；第三部分包括：Intercept指截距，Coefficient指系数，t stat指t统计量。实验八 时间序列分析一、实验目的应用统计软件，进行时间序列分析，并作出预测。二、实验手段计算机、Excel 2003三、实验要求把握Excel 2003利用函数进行时间序列分析的方法熟练掌握测定直线