统计学第一章-绪论4-课件.ppt

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1、统 计 学 统计学学习目的：1、提高分析能力特别是数据分析处理能力；2、为毕业论文打基础；3、为学习相关课程以及考研读研打基础。学习要求：1、认真听讲，积极思考，踊跃发言；2、根据讲义，及时复习；3、认真对待作业。参考教材：参考教材：1 1、统计学（第四版）：贾俊平等编著，中国人大出版社；、统计学（第四版）：贾俊平等编著，中国人大出版社；2 2、统计学：袁卫，贾俊平等编著，高等教育出版社；统计学：袁卫，贾俊平等编著，高等教育出版社；3 3、统计学：从数据到结论：吴喜之编著，、统计学：从数据到结论：吴喜之编著，中国统计出版社中国统计出版社 4 4、基于、基于SPSSSPSS的数据分析的数据分析：

2、薛薇薛薇编著，中国人大出版社；编著，中国人大出版社；5 5、统计学原理与实务：陈在余，陶应虎编著，清华大学出、统计学原理与实务：陈在余，陶应虎编著，清华大学出版社；版社；第第 1 1 章章 绪论绪论1.1 统计数据与统计学统计数据与统计学1.2 统计学数据的类型统计学数据的类型1.3 统计中的几个基本概念统计中的几个基本概念学习目标1.理解统计学的含义与统计学的分科理解统计学的含义与统计学的分科2.理解统计数据与统计学的关系理解统计数据与统计学的关系3.了解数据的类型了解数据的类型4.理解统计中的几个基本概念理解统计中的几个基本概念 1.1 1.1 统计数据与统计学统计数据与统计学 1.1.1

3、 1.1.1 什么是统计学什么是统计学1.1.2 1.1.2 统计学的分科统计学的分科什么是统计数据？什么是统计数据？(data)(data)1.1.对现象进行测量的结果对现象进行测量的结果 2.2.不不是是指指单单个个的的数数字字，而而是是由由多多个个数数据据构构成成的的数数据集据集 3.3.不不仅仅仅仅是是指指数数字字，它它可可以以是是数数字字的的，也也可可以以是是文字的文字的 1.1.1 什么是统计学什么是统计学什么是统计学?1.1.数据搜集：取得数据数据搜集：取得数据2.2.数据处理：图表展示数据数据处理：图表展示数据3.3.数据分析：选择适当的统计方法研究数据数据分析：选择适当的统计

4、方法研究数据并从数据中提取有用信息进而得出结论并从数据中提取有用信息进而得出结论 4.4.数据解释：结果的说明数据解释：结果的说明统统统统计计计计学学学学是是是是收收收收集集集集、处处处处理理理理、分分分分析析析析、解解解解释释释释数数数数据据据据并并并并从从从从数数数数据据据据中得出结论的科学。中得出结论的科学。中得出结论的科学。中得出结论的科学。可见统计学总是在和数据打交道，因此称统计可见统计学总是在和数据打交道，因此称统计学为学为“数据的科学数据的科学”。？。？统计学：统计学：statistics，通常有两个含义：通常有两个含义：以单数名次出现时，表示一门科学的名称以单数名次出现时，表示

5、一门科学的名称“统计学统计学”以复数名次出现时，表示以复数名次出现时，表示“统计数据统计数据”Statistics的英文解释至少可以告诉我们两件事：的英文解释至少可以告诉我们两件事：第一，由于统计数据在英文中是以复数形式出现的，表第一，由于统计数据在英文中是以复数形式出现的，表明统计数据不是指个别的单个数字，而是指同类的较明统计数据不是指个别的单个数字，而是指同类的较多数据。多数据。第二，作为单数的统计学和作为复数的统计数据在英文第二，作为单数的统计学和作为复数的统计数据在英文中使用同一名词，显示出二者之间的密切关系。中使用同一名词，显示出二者之间的密切关系。俗话说：巧妇难为无米之炊俗话说：巧

6、妇难为无米之炊 “巧妇巧妇”就是掌握统计方法的统计学家或统计工作者就是掌握统计方法的统计学家或统计工作者 “米米”就是统计数据就是统计数据 “炊炊”就是我们统计研究或统计工作的目的，即探索就是我们统计研究或统计工作的目的，即探索数据内在的数据内在的数量规律性数量规律性。统计规律(一些例子)1.1.正常条件下新生婴儿的性别比为正常条件下新生婴儿的性别比为107107:1001002.2.投投掷掷一一枚枚均均匀匀的的硬硬币币，出出现现正正面面和和反反面面的的频频率率各各为为1/21/2；投掷一枚骰子出现；投掷一枚骰子出现1 16 6点的频率各为点的频率各为1/61/63.3.农作物的产量与施肥量之

7、间存在相关关系农作物的产量与施肥量之间存在相关关系4.4.商品广告费与销售额之间的关系商品广告费与销售额之间的关系5.5.某某企企业业开开发发一一种种新新的的化化妆妆品品，在在正正式式投投产产之之前前，需需要根据市场需求状况制定其价格和销售策略等。要根据市场需求状况制定其价格和销售策略等。统计学的特点统计学是一门收集、整理和分析统计数据的方法统计学是一门收集、整理和分析统计数据的方法论科学，其目的是探索数据的内在规律性以达到论科学，其目的是探索数据的内在规律性以达到对客观事物的科学认识。统计学有如下特点：对客观事物的科学认识。统计学有如下特点：1、数量性、数量性 2、具体性、具体性 3、总体性

8、、总体性1.1.2 统计学的分科统计学的分科从统计教育的角度，统计学大致有两种分类：从统计教育的角度，统计学大致有两种分类：一、描述统计与推断统计一、描述统计与推断统计二、理论统计与应用统计二、理论统计与应用统计。研究如何通过样本数据去研究如何通过样本数据去推断总体数量特征。是在推断总体数量特征。是在对样本数据进行描述的基对样本数据进行描述的基础上，对统计总体的未知础上，对统计总体的未知数量特征作出以概率形式数量特征作出以概率形式表述的推断。表述的推断。研研究究方方法法描述统计描述统计学学推断统计推断统计学学研究如何取得反映客观研究如何取得反映客观现象的数据，并通过图现象的数据，并通过图表形式

9、对所收集的数据表形式对所收集的数据进行加工处理和显示，进行加工处理和显示，进而通过综合、概括与进而通过综合、概括与分析得出反映客观现象分析得出反映客观现象的规律性数量特征的规律性数量特征一、描述统计与推断统计一、描述统计与推断统计描述统计(descriptive statistics)描述统计是用图形、表描述统计是用图形、表格和概括性的数据对数格和概括性的数据对数据进行描述的统计方法。据进行描述的统计方法。研究数据收集、整理和研究数据收集、整理和描述的统计学分支描述的统计学分支 内容（内容（2-42-4）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

10、描述数据特征找出数据的基本规律找出数据的基本规律0 0 0252525505050Q QQ1 1 1Q QQ2 2 2Q QQ3 3 3Q QQ4 4 4￥s s s2 22=105=105=105推断统计(inferential statistics)推断统计是根据样本信息对推断统计是根据样本信息对总体进行估计、假设检验、总体进行估计、假设检验、预测或其他推断的统计方法。预测或其他推断的统计方法。研究如何利用样本数据来推研究如何利用样本数据来推断总体特征的统计学分支断总体特征的统计学分支内容（内容（7-13）参数参数估计估计假设检验假设检验方差分析方差分析回归分析回归分析时间序列分析时间序列

11、分析目的目的对总体特征作出推断对总体特征作出推断样样本本总体总体描述统计与推断统计的关系反映客观现反映客观现反映客观现反映客观现象的数据象的数据象的数据象的数据总体内在的总体内在的总体内在的总体内在的数量规律性数量规律性数量规律性数量规律性推断统计推断统计推断统计推断统计（利用样本信息和概率（利用样本信息和概率（利用样本信息和概率（利用样本信息和概率论对总体的数量特征进论对总体的数量特征进论对总体的数量特征进论对总体的数量特征进行估计和检验等）行估计和检验等）行估计和检验等）行估计和检验等）概率论概率论概率论概率论（包括分布理论、大数定律（包括分布理论、大数定律（包括分布理论、大数定律（包括分

12、布理论、大数定律和中心极限定理等）和中心极限定理等）和中心极限定理等）和中心极限定理等）描述统计描述统计描述统计描述统计（统计数据的搜集、整（统计数据的搜集、整（统计数据的搜集、整（统计数据的搜集、整理、显示和分析等）理、显示和分析等）理、显示和分析等）理、显示和分析等）总体数据总体数据样本数据样本数据二、理论统计与应用统计二、理论统计与应用统计理论统计理论统计理论统计是指统计学的数学原理。理论统计是指统计学的数学原理。理论统计是包括概率论在内的对统计方法数学原理论统计是包括概率论在内的对统计方法数学原理的研究。理的研究。理论统计学把研究对象理论统计学把研究对象一般化、抽象化一般化、抽象化，它

13、以概，它以概率论为基础，从理论的角度对统计方法加以推导率论为基础，从理论的角度对统计方法加以推导论证，论证，中心内容中心内容是统计推断问题，是统计推断问题，实质实质是以归纳是以归纳方法研究随机变量的一般规律。方法研究随机变量的一般规律。应用统计应用统计应用统计是从所研究领域的专门问题出发，视研应用统计是从所研究领域的专门问题出发，视研究对象的性质采用适当的指标体系和统计方法，究对象的性质采用适当的指标体系和统计方法，以解决所需要研究的问题。以解决所需要研究的问题。统计方法在生物学中的应用形成了生物统计；统计方法在生物学中的应用形成了生物统计；统计方法在医学中的应用形成了医疗卫生统计；统计方法在

14、医学中的应用形成了医疗卫生统计；理论统计与应用统计的区别：理论统计与应用统计的区别：第一，第一，理论统计学理论统计学以方法为中心建立统计方法体系以方法为中心建立统计方法体系，并在各种方法项下阐明所能解决的问题。而应用统计学是并在各种方法项下阐明所能解决的问题。而应用统计学是以问题为中心，建立专业的统计指标体系，以问题为中心，建立专业的统计指标体系，并在各种问题并在各种问题项下阐述可能解决问题的方法。项下阐述可能解决问题的方法。第二，第二，理论统计学从事随机变量的数量分析，而应用理论统计学从事随机变量的数量分析，而应用统计学不仅从事数量分析还需进行质量分析。统计学不仅从事数量分析还需进行质量分析

15、。应用统计学总是从现象的质量分析中获得需要考察的应用统计学总是从现象的质量分析中获得需要考察的指标，建立指标体系，然后开展调查研究，数据处理，归指标，建立指标体系，然后开展调查研究，数据处理，归纳结果，再结合现象的质量分析，得出符合实际情况的结纳结果，再结合现象的质量分析，得出符合实际情况的结论作为决策的依据。论作为决策的依据。应用统计学需要有关的专业实质性科学的理论作指导。应用统计学需要有关的专业实质性科学的理论作指导。作为一名优秀的应用统计工作者，不但要能熟练掌握和应作为一名优秀的应用统计工作者，不但要能熟练掌握和应用各种统计方法，而且必须具备所研究和应用领域的专业用各种统计方法，而且必须

16、具备所研究和应用领域的专业知识。知识。专业知识和统计方法是做好统计应用的两个基本功。专业知识和统计方法是做好统计应用的两个基本功。统计数据的分类统计数据的分类按计量尺度按计量尺度分分分分类类类类的的的的数数数数据据据据顺顺顺顺序序序序的的的的数数数数据据据据数数数数值值值值型型型型数数数数据据据据按时间状况按时间状况截截截截面面面面的的的的数数数数据据据据时时时时序序序序的的的的数数数数据据据据按收集方法按收集方法观观观观察察察察的的的的数数数数据据据据试试试试验验验验的的的的数数数数据据据据1.2 统计数据的类型统计数据的分类(按计量尺度分)1.分类数据分类数据(categorical da

17、ta)只能归于某一类别的非数字型数据对事物进行分类的结果，数据表现为类别，用文字来表述例如，人口按性别分为男、女两类 2.顺序数据顺序数据(rank data)只能归于某一有序类别的非数字型数据对事物类别顺序的测度，数据表现为类别，用文字来表述例如，产品分为一等品、二等品、三等品、次品等 3.数值型数据数值型数据(metric data)按数字尺度测量的观察值结果表现为具体的数值，对事物的精确测度例如：身高为175cm、168cm、183cm定距尺度数据（间距级数据，定距尺度数据（间距级数据，interval）：如满意：如满意度等。度等。定比尺度数据（比率级数据，定比尺度数据（比率级数据，ra

18、tio）：如销售额，）：如销售额，物体的长度、重量等。物体的长度、重量等。定距与定比数据也统称为刻度数据（定距与定比数据也统称为刻度数据（Scale）。）。二、统计数据的类型二、统计数据的类型（二）定量数据（二）定量数据 定距尺度数据（间距级数据，定距尺度数据（间距级数据，interval）：如满意度等。如满意度等。定比尺度数据（比率级数据，定比尺度数据（比率级数据，ratio）：如）：如销售额，物体的长度、重量等。销售额，物体的长度、重量等。统计数据的分类(按收集方法分)1.观测的数据观测的数据(observational data)通过调查或观测而收集到的数据在没有对事物人为控制的条件下而

19、得到的有关社会经济现象的统计数据几乎都是观测数据2.试验的数据试验的数据(experimental data)在试验中控制试验对象而收集到的数据比如，对一种新药疗效的试验，对一种新的农作物品种的试验等自然科学领域的数据大多数都为试验数据统计数据的分类(按时间状况分)1.截面数据(cross-sectional data)在相同或近似相同的时间点上收集的数据描述现象在某一时刻的变化情况比如，2003年我国各地区的国内生产总值数据2.时间序列数据(time series data)在不同时间上收集到的数据描述现象随时间变化的情况比如，1996年至2003年国内生产总值数据1.3 统计中的几个基本概

20、念统计中的几个基本概念1.3.1 总体和样本总体和样本1.3.2 参数和统计量参数和统计量1.3.3 变量变量1.3.1 总体和样本1.1.总体总体(population)(population)所研究的全部个体所研究的全部个体(数据数据)的集合，其中的每一个元的集合，其中的每一个元素称为个体素称为个体 统计总体就是根据一定目的确定的所要研究的事物的全统计总体就是根据一定目的确定的所要研究的事物的全体。它是由客观存在的、具有某种共同性质的许多个别事体。它是由客观存在的、具有某种共同性质的许多个别事物构成的整体，简称为总体。物构成的整体，简称为总体。构成总体的个别事物称为个体（总体单位）构成总体

21、的个别事物称为个体（总体单位）考察一批考察一批1000010000件产品的质量情况，件产品的质量情况，1000010000件产品总体，件产品总体，每一件产品一个个体。每一件产品一个个体。总体具有如下性质总体具有如下性质（1 1）同质性）同质性 总体的个体在性质上须相同，因为统计研究的目总体的个体在性质上须相同，因为统计研究的目的是反映总体的特性。例如，将机械零件与书本的是反映总体的特性。例如，将机械零件与书本放在一起，就不会得出整个总体的任何结论。放在一起，就不会得出整个总体的任何结论。（2 2）大量性）大量性 总体的个体须是大量的（足够）因为统计的目的总体的个体须是大量的（足够）因为统计的目

22、的是反映大量现象的规律和特点。是反映大量现象的规律和特点。（3 3）差异性）差异性 如如 1000010000件产品虽属同一种产品，但在质量、件产品虽属同一种产品，但在质量、颜色、尺寸等方面不尽相同。若所有个体都完全颜色、尺寸等方面不尽相同。若所有个体都完全相同的话，就无必要进行统计研究了。如：同一相同的话，就无必要进行统计研究了。如：同一种邮票种邮票800800枚（同时出版）要研究这种邮票的面值，枚（同时出版）要研究这种邮票的面值，版面设计图案花纹版面设计图案花纹etcetc，只需任取一枚邮票进行鉴只需任取一枚邮票进行鉴赏，就能通晓赏，就能通晓800800枚邮票。这种研究方法不是统计枚邮票。

23、这种研究方法不是统计方法。方法。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，且元素的数有限总体的范围能够明确确定，且元素的数目是有限的目是有限的无限总体所包括的元素是无限的，不可数的无限总体所包括的元素是无限的，不可数的总体与个体的概念是相对的！总体与个体的概念是相对的！2、样本、样本(sample)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样本容量 总体唯一，样本随机。总体唯一，样本随机。样本，是从总体中抽取出来进行调查并据以推断总样本，是从总体中抽取出来进行调查并据以推断总体的那部分个体。体的那部分个体。样本中包含的个体数目称为样本容量，用样本中包含

24、的个体数目称为样本容量，用n n表示，表示，n30n30，大样本，反之小样本。，大样本，反之小样本。样本容量样本容量n n与总体容量与总体容量N N的比，的比，n/Nn/N称为抽样比，用称为抽样比，用f f表示。表示。1.3.2 参数和统计量参数和统计量1.参数参数(parameter)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所关心的参数主要有总体均值()、标准差()、总体比例()等总体参数通常用希腊字母表示由于总体数据通常是不知道的，所以参数是一个位置常数 2.统计量统计量(statistic)用来描述样本特征的概括性数字度量，它是根据样本数据计算出来的一些量，是样

25、本的函数。所关心的样本统计量有样本均值(x)、样本标准差(s)、样本比例(p)等样本统计量通常用小写英文字母来表示 由于样本是已经抽出来的，所以统计量总是知道的。1.3.3 变量变量（variable)variable)比如一个班注册的学生有比如一个班注册的学生有200200人，这是固定人，这是固定的数目，称为常数（常量，的数目，称为常数（常量，constantconstant）。）。但如果猜测今天这个班有多少人会来上课，但如果猜测今天这个班有多少人会来上课，那就没准了。这有随机性。可能有请病假或事那就没准了。这有随机性。可能有请病假或事假的，也可能有逃课的。这样，将要来上课的假的，也可能有逃

26、课的。这样，将要来上课的人数是个变量人数是个变量(variable)(variable)。一一节节火火车车车车厢厢有有多多少少坐坐位位是是一一个个固固定定的的数目，称为常数数目，称为常数(constant)(constant)或者常量。或者常量。但但是是，开开车车后后，坐坐在在这这节节车车厢厢的的旅旅客客有有多多少少就就没没准准了了。这这有有随随机机性性。该该车车厢厢的的乘乘客客数为变量数为变量(variable)(variable)。变变 量量（variable)variable)1.说明现象某种特征的概念（总体中个体单位所具有的特征或特性）如商品销售额、受教育程度、产品的质量等级等变量的具

27、体表现称为变量值，即数据2.变量可以分为分类变量(categorical variable)：说明事物类别的名称顺序变量(rank variable)：说明事物有序类别的名称数值型变量(metric variable)：说明事物数字特征的名称 离散变量：取有限个值 连续变量：可以取无穷多个值 统计中的几个基本概念统计中的几个基本概念平均数平均数平均数平均数标准差标准差标准差标准差比例比例比例比例参数参数 统计量统计量 x xs sp p 总体总体总体总体 样本样本样本样本几种常用的统计软件(Software)典型的统计软件典型的统计软件SPSSExcelMINITABSTATISTICASAS

28、MINITABMINITABSTATISTICASTATISTICAExcelExcelSASSASSPSSSPSS一、数据导入一、数据导入 SPSSSPSS：FileFile（文件）（文件）OpenOpen（打开）（打开）DataData（数据）（数据）二、数据编辑与数据处理二、数据编辑与数据处理 SPSSSPSS：1 1、直接在、直接在Data ViewData View（数据视图）或（数据视图）或Variable ViewVariable View（变量视图）中编辑；（变量视图）中编辑；2 2、在、在DataData（数据）模块与（数据）模块与TransformTransform（转换）模（转换）模块处理。块处理。本章小节本章小节1.统计数据与统计学统计数据与统计学2.统计学的分科统计学的分科3.统计数据的类型统计数据的类型4.统计中的几个基本概念统计中的几个基本概念