统计和统计数据(2).ppt
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1、1-1统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)统计学统计学孟现飞电子邮件:手机号码:137758992772008年8月统计学统计学统统 计计 学学200920091-3统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月 统计思维总有一天会像读与写一样成为一个有效率公民的必备能力。H.G.Wells(赫伯特赫伯特乔治乔治威尔斯)威尔斯)统计名言统计名言第第 1 章章 统计和统计数据统计和统计数据1.1 统计及其应用领域统计及其应用领域1.2 怎怎样获得得统计数据统计数据?1-5统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月学习目标学习目标l统计学的含义统计学
2、的含义l统计学的研究内容统计学的研究内容l统计的应用领域统计的应用领域l统计数据的类型统计数据的类型l获得统计数据的途径获得统计数据的途径1-6统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月你相信这样的一些统计结论吗?你相信这样的一些统计结论吗?l l吸烟对健康是有害的,吸香烟的男性减少寿命吸烟对健康是有害的,吸香烟的男性减少寿命22502250天天l l不结婚的男性会减少寿命不结婚的男性会减少寿命35003500天,不结婚的女性会减天,不结婚的女性会减少寿命少寿命16001600天天l l身体超重身体超重30%30%会使寿命减少会使寿命减少13001300天天l l每天摄取每
3、天摄取500500毫升维生素毫升维生素C C,生命可延长,生命可延长6 6年年l l身材高的父亲,其子女的身高也较高身材高的父亲,其子女的身高也较高l l第二个出生的子女没有第一个聪明,第三个出生的子第二个出生的子女没有第一个聪明,第三个出生的子女没有第二个聪明,依此类推女没有第二个聪明,依此类推l l学生们在听了莫扎特钢琴曲学生们在听了莫扎特钢琴曲1010分钟后的推理测试会比分钟后的推理测试会比他们听他们听1010分钟娱乐磁带或其他曲目做得更好分钟娱乐磁带或其他曲目做得更好l l上课坐在前面的学生平均考试分数比坐在后面的学生上课坐在前面的学生平均考试分数比坐在后面的学生高高1.1 统计及其应
4、用领域统计及其应用领域 1.1.1 统计学研究什么?统计学研究什么?1.1.2 统计的应用统计的应用第第 1 章章 统计和统计数据统计和统计数据1.1.1 统计学研究什么?统计学研究什么?1.1 统计及其应用领域统计及其应用领域1-9统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月什么是统计学什么是统计学?(statistics)1.1.收集数据:取得数据收集数据:取得数据2.2.处理数据:图表展示处理数据:图表展示 3.3.分析数据:利用统计方法分分析数据:利用统计方法分析数据析数据4.4.数据解释:结果的说明数据解释:结果的说明5.5.得到结论:从数据分析中得得到结论:从数据
5、分析中得出客观结论出客观结论收集、处理、分析、解释数据并从数据中得出结论的科学收集、处理、分析、解释数据并从数据中得出结论的科学 1-10统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月统计方法统计方法1-11统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月描述统计和推断统计描述统计和推断统计(inferential statistics&)descriptive(inferential statistics&)descriptive statistics)statistics)1.研究数据收集、整理和描述的统计学方法研究数据收集、整理和描述的统计学方法 n n搜集
6、数据、整理数据、展示数据、描述性分析搜集数据、整理数据、展示数据、描述性分析n n描述数据特征描述数据特征n n找出数据的基本规律找出数据的基本规律2.研究如何利用样本数据来推断总体特征的统计研究如何利用样本数据来推断总体特征的统计学方法学方法n n参数参数估计、假设检验估计、假设检验n n对总体特征作出推断对总体特征作出推断1-12统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月统计学研究什么?统计学研究什么?1.物物理理学学研研究究的的是是如如热热、光光、电电、运运动动规规律律那那样样的的自然现象自然现象2.化化学学家家测测定定物物质质的的组组成成及及化化学学元元素素之之间间
7、的的交交互互作作用用3.生物学家研究植物和动物的生活生物学家研究植物和动物的生活4.数数学学家家则则在在给给出出的的假假定定之之下下沉沉溺溺于于他他自自己己推推演演各各种命题的游戏种命题的游戏5.这这些些学学科科中中的的每每一一门门都都有有它它自自己己的的问问题题,而而且且有有解解决决这这些些问问题题的的各各自自的的方方法法,各各学学科科为为此此而而成成为为一门单独的学科一门单独的学科1-13统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月统计学研究什么?统计学研究什么?1.统计学没有任何固定的对象,是一门独特的学问2.统计学研究的是来自各领域的数据,由解决其他领域内的问题而存在
8、并兴旺发达。按萨维奇(L.J.Savage)的说法:l l统统计计学学基基本本上上是是寄寄生生的的。靠靠研研究究其其他他领领域域内内的的工工作作而而生生存存。这这不不是是对对统统计计学学的的轻轻视视,这这是是因因为为对对很很多多寄寄主主来来说说,如如果果没没有有寄寄生生虫虫就就会会死死。对对有有的的动动物物来来说说,如如果果没没有有寄寄生生虫虫就就不不能能消消化化它它们们的的食食物物。因因此此,人人类类奋奋斗斗的的很很多多领领域域,如如果果没没有有统统计计学,虽然不会死亡,但一定会变得很弱学,虽然不会死亡,但一定会变得很弱1-14统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月统
9、计学研究什么?统计学研究什么?统计学是一门科学统计学是一门科学统计学是一门科学统计学是一门科学n n统统计计学学提提供供一一套套方方法法和和技技术术,这这些些方方法法和和技技术术不不能能用用于于固固定定模模式式,使使用用者者在在给给定定的的情情况况下下必必须须根根据据所所掌掌握握的的专专门门知知识识选选择择使使用用的的方方法,而且,如果需要还要进行必要的修正法,而且,如果需要还要进行必要的修正n n统统计计方方法法是是通通用用的的数数据据分分析析方方法法。这这些些方方法法不不是是为为某某个个特特定定的的问问题领域而构造的题领域而构造的统计学是一种技术统计学是一种技术统计学是一种技术统计学是一种
10、技术n n如如同同工工业业生生产产过过程程中中的的质质量量控控制制程程序序一一样样,统统计计方方法法是是为为保保证证产产品达到所希望的质量和保持其稳定性的的管理系统中建立起来的品达到所希望的质量和保持其稳定性的的管理系统中建立起来的n n统计方法也能用于控制、减少和考察不确定性统计方法也能用于控制、减少和考察不确定性统计学是一门艺术统计学是一门艺术统计学是一门艺术统计学是一门艺术n n作作为为归归纳纳推推理理的的统统计计方方法法不不是是没没有有争争议议的的。不不同同的的人人对对同同一一组组数数据据的的分分析可能得到不同的结论析可能得到不同的结论n n一一本本印印度度小小说说红红色色城城堡堡(T
11、he(The Red Red Fort)Fort)说说:使使用用数数字字讲讲故故事事取取决决于于统统计学家的技巧和他们的经验。在这个意义下,统计学也是一门艺术计学家的技巧和他们的经验。在这个意义下,统计学也是一门艺术1-15统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月统计是一种思维方式统计是一种思维方式n n统计思维总有一天会像读与写一样成为一个有效率公民的必备能力(H.G.Wells)n n在终极的分析中,一切知识都是历史;在抽象的意义下,一切科学都是数学;在理性的基础上,所有的判断都是统计学(C.R.Rao)1.1.2 统计的应用统计的应用1.1 统计及其应用领域统计及其
12、应用领域1-17统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月统计的应用领域统计的应用领域【例例例例1.11.1】用统计识别作者用统计识别作者用统计识别作者用统计识别作者 1787178817871788年年,三三位位作作者者Alexander Alexander HamiltonHamilton,John John JayJay和和James James MadisonMadison为为了了说说服服纽纽约约人人认认可可宪宪法法,匿匿名名发发表表了了著著名名的的8585篇篇论论文文。这这些些论论文文中中的的大大多多数数作作者者已已经经得得到到了了识识别别,但但是是,其其中中的的
13、1212篇篇论论文文的的作作者身份引起了争议者身份引起了争议 通通过过对对不不同同单单词词的的频频数数进进行行统统计计分分析析,得得出出的的结结论论是是,James James MadisonMadison最最有有可可能能是是这这1212篇篇论论文文的的作作者者。现现在在,对对于于这这些些存存在在争争议议的的论论文文,认认为为James James MadisonMadison是是原原创创作作者者的的说说法法占占主主导导地地位位,而而且且几几乎乎可可以肯定这种说法是正确以肯定这种说法是正确 1-18统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月统计的应用领域统计的应用领域【例例
14、例例1.21.2】用简单的描述统计量得到一个重要发现用简单的描述统计量得到一个重要发现用简单的描述统计量得到一个重要发现用简单的描述统计量得到一个重要发现 费费舍舍(R(RA AFisher)Fisher)在在19521952的的一一篇篇文文章章中中举举了了一一个个例例子子,说说明明如如何何由由基基本本的的描描述述统统计计量量的的知知识识引引出出一一个个重重要要的的发发现现。2020世世纪纪早早期期,哥哥本本哈哈根根卡卡尔尔堡堡实实验验室室的的施施密密特特(J.Schmidt)(J.Schmidt)发发现现不不同同地地区区所所捕捕获获的的同同种种鱼鱼类类的的脊脊椎椎骨骨和和鳃鳃线线的的数数量量
15、有有很很大大不不同同;甚甚至至在在同同一一海海湾湾内内不不同同地地点点所所捕获的同种鱼类,也发现这样的倾向捕获的同种鱼类,也发现这样的倾向 然然而而,鳗鳗鱼鱼的的脊脊椎椎骨骨的的数数量量变变化化不不大大。施施密密特特从从欧欧洲洲各各地地、冰冰岛岛、亚亚速速尔尔群群岛岛以以及及尼尼罗罗河河等等几几乎乎分分离离的的海海域域里里所所捕捕获获的的鳗鳗鱼鱼的的样样本本中中,计计算算发发现现了了几几乎乎一一样样的的均均值值和和标标准准偏偏差差值值。由由此此,施施密密特特推推断断所所有有各各个个不不同同海海域域内内的的鳗鳗鱼鱼是是由由海海洋洋中中某某公公共共场场所所繁繁殖殖的的。后后来来名名为为“戴戴纳纳(
16、Dana)”(Dana)”的科学考察船在一次远征中发现了这个场所的科学考察船在一次远征中发现了这个场所1-19统计学统计学STATISTICS(第三版第三版)2008年8月统计的应用领域统计的应用领域【例例例例1.31.3】挑战者号航天飞机失事预测挑战者号航天飞机失事预测挑战者号航天飞机失事预测挑战者号航天飞机失事预测 19861986年年1 1月月2828日日清清晨晨,载载有有7 7名名宇宇航航员员的的挑挑战战者者号号进进入入发发射射状状态态。就就在在发发射射前前,有有冰冰片片牢牢附附在在机机壳壳上上。几几分分钟钟后后,正正当当电电视视新新闻闻报报道道它它已已进进入入轨轨道道时时,航航天天飞
17、飞机机在在毁灭性的爆炸声中化成碎片,机上的宇航员片骨未存毁灭性的爆炸声中化成碎片,机上的宇航员片骨未存 推推动动航航天天飞飞机机进进入入太太空空的的两两个个固固体体燃燃料料发发动动机机是是由由ThiokolThiokol公公司司制制造造的的。失失事事前前一一天天晚晚上上,ThiokolThiokol公公司司的的经经理理们们和和国国家家航航空空航航天天局局就就如如期期发发射射还还是是推推迟迟发发射射产产生生了了争争执执。天天气气预预报报发发射射时时的的气气温温为为31310 0F F。争争执执的的结结果果采采纳纳了了ThiokolThiokol公公司司经经理理们们的的建建议议:按按计计划划发发射
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- 统计 统计数据
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