《定量资料统计描述》课件.pptx
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1、定量资料统计描述定量资料统计描述 制作人:时间:2024年X月CATALOGUE目目录录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 数据处理数据处理第第3 3章章 统计推断统计推断第第4 4章章 回归分析回归分析第第5 5章章 时间序列分析时间序列分析第第6 6章章 总结总结CATALOGUE 0101第第1章章 简简介介 课程概述本课程旨在介绍定量资料统计描述的基本概念和方法,本课程旨在介绍定量资料统计描述的基本概念和方法,帮助学生理解和应用统计分析中的核心概念和方法,帮助学生理解和应用统计分析中的核心概念和方法,为日后的学习与研究提供基础。为日后的学习与研究提供基础。定量资料统计描述的定义定量
2、资料统计描述的定义数据的收集、整理、分析和解释等数据分析的基数据分析的基本步骤本步骤包括测度尺度、数据类型和数据形态等定量资料的数定量资料的数据特征据特征根据测度尺度和数据类型对数据进行分类和测度数据的分类与数据的分类与测度测度 定量资料统计描述的意义定量资料统计描述是统计学重要的基本内容,对于探定量资料统计描述是统计学重要的基本内容,对于探索数据的规律、发现样本的特征以及预测未来趋势具索数据的规律、发现样本的特征以及预测未来趋势具有重要的应用价值。通过定量资料统计描述的学习,有重要的应用价值。通过定量资料统计描述的学习,学生可以掌握数据分析的基本方法和技能,提高数据学生可以掌握数据分析的基本
3、方法和技能,提高数据分析的能力。分析的能力。包括名义尺度、序数尺度、间隔尺度和比例尺度测度尺度测度尺度0103包括偏态、峰态、对称分布等数据形态数据形态02包括定量数据和定性数据数据类型数据类型离散程度度量离散程度度量离散程度度量离散程度度量极差:最大值与最小值之间的极差:最大值与最小值之间的差差方差:每个数与均值之差的平方差:每个数与均值之差的平方的平均数方的平均数标准差:方差的正平方根标准差:方差的正平方根偏态与峰态偏态与峰态偏态与峰态偏态与峰态偏态:数据分布的不对称程度偏态:数据分布的不对称程度峰态:指数据分布的陡峭或平峰态:指数据分布的陡峭或平缓程度缓程度 统计量统计量中心位置度量中心
4、位置度量中心位置度量中心位置度量均值:所有数据的总和除以数均值:所有数据的总和除以数据个数据个数中位数:把数据从小到大排列中位数:把数据从小到大排列后,位于中间的数后,位于中间的数众数:出现次数最多的数众数:出现次数最多的数正态分布正态分布是一种连续型概率分布,其概率密度函数为正态分布是一种连续型概率分布,其概率密度函数为一个钟形曲线。它具有对称性、单峰性、稳定性和广一个钟形曲线。它具有对称性、单峰性、稳定性和广泛性等特点,被广泛地应用于自然、社会和经济科学泛性等特点,被广泛地应用于自然、社会和经济科学中。中。正态分布的应用正态分布的应用正态分布的应用正态分布的应用正态分布是一种常用的概率分布
5、,在自然、社会和经济科正态分布是一种常用的概率分布,在自然、社会和经济科学中有着广泛的应用。例如在统计学中,常用正态分布来学中有着广泛的应用。例如在统计学中,常用正态分布来描述大量数据的分布规律;在金融和保险业中,正态分布描述大量数据的分布规律;在金融和保险业中,正态分布被广泛地应用于风险管理和投资决策中;在工程科学中,被广泛地应用于风险管理和投资决策中;在工程科学中,正态分布被用来描述可靠性和质量等问题。正态分布被用来描述可靠性和质量等问题。CATALOGUE 0202第第2章章 数据数据处处理理 数据清洗数据清洗数据清洗数据清洗数据清洗是数据处理中非常重要的一部分,会直接影响到数据清洗是数
6、据处理中非常重要的一部分,会直接影响到后续的分析结果。常见问题包括缺失值和异常值,需要进后续的分析结果。常见问题包括缺失值和异常值,需要进行适当的处理。处理方法包括删除、插值、替换等。行适当的处理。处理方法包括删除、插值、替换等。缺失值处理缺失值处理删除包含缺失值的记录删除法删除法利用已有数据进行插值插值法插值法用平均值、中位数等替代缺失值替换法替换法 异常值处理异常值处理利用箱线图等方法分析异常值分析法分析法用平均值、中位数等替代异常值替换法替换法删除异常值删除法删除法 数据预处理数据预处理数据预处理数据预处理数据预处理是为了提高数据的质量,便于后续的分析。常数据预处理是为了提高数据的质量,
7、便于后续的分析。常见方法包括数据类型转换、数据规范化、数据归一化等。见方法包括数据类型转换、数据规范化、数据归一化等。数据类型转换数据类型转换将字符型、日期型转换为数值型数值型转换数值型转换将数值型、日期型转换为字符型字符型转换字符型转换将数值型、字符型转换为日期型日期型转换日期型转换 数据规范化数据规范化将数据缩放到指定范围内缩放法缩放法将数据进行对数、平方根等变换指数变换指数变换将数据转换为分段函数形式分段函数分段函数 数据归一化数据归一化将数据缩放到0,1区间内最大最大-最小归最小归一化一化将数据转换为标准正态分布Z-scoreZ-score归一归一化化将数据除以10的幂次方,使得整个数
8、据集均小于1小数定标归一小数定标归一化化 数据的离散化数据的离散化将数据划分为等宽的区间等宽法等宽法将数据划分为等频的区间等频法等频法根据聚类结果进行离散化聚类分析法聚类分析法 数据采样数据采样数据采样数据采样数据采样是指从总体中抽取一部分样本进行分析。采样的数据采样是指从总体中抽取一部分样本进行分析。采样的基本概念包括总体、样本、抽样、样本容量等,采样的种基本概念包括总体、样本、抽样、样本容量等,采样的种类包括随机抽样、分层抽样等。类包括随机抽样、分层抽样等。采样的方法采样的方法从总体中随机抽取n个样本简单随机抽样简单随机抽样将总体分为若干层,从每层中随机抽取一定数量的样本分层抽样分层抽样将
9、总体分为若干群,从每群中抽取全部样本整群抽样整群抽样 数据可视化数据可视化数据可视化数据可视化数据可视化是为了方便人们理解和分析数据的方法。不同数据可视化是为了方便人们理解和分析数据的方法。不同类型的数据需要采用不同的图形进行展示,图形的选取和类型的数据需要采用不同的图形进行展示,图形的选取和设计需要考虑到信息的传达效果。设计需要考虑到信息的传达效果。分类型数据分类型数据分类型数据分类型数据条形图条形图饼图饼图热力图热力图关系型数据关系型数据关系型数据关系型数据折线图折线图面积图面积图雷达图雷达图地理型数据地理型数据地理型数据地理型数据地图地图桑基图桑基图气泡图气泡图不同类型数据的图形展示不同
10、类型数据的图形展示数量型数据数量型数据数量型数据数量型数据直方图直方图箱线图箱线图散点图散点图图形的解释与应用图形的解释与应用需要说明图形所反映的数据特征解释解释需要说明图形的应用场景和作用应用应用 CATALOGUE 0303第第3章章 统计统计推断推断 参数估计的基本概念在统计中,参数是指总体的某个未知的数量,例如总在统计中,参数是指总体的某个未知的数量,例如总体的平均值、方差等。参数估计是指利用样本来对总体的平均值、方差等。参数估计是指利用样本来对总体的未知参数进行估计。体的未知参数进行估计。最大似然估计方法最大似然估计方法利用样本观测值推断未知参数,使得样本观测值出现的概率最大。基本思
11、想基本思想求解似然方程,得到最大似然估计量。估计方法估计方法无偏性、有效性、渐近正态性等。特点特点 置信区间的估计置信区间的估计利用样本数据估计总体参数时,为了避免估计值的误差,需要给出一个区间,使得该区间内包含总体参数的概率达到一定的水平。基本思想基本思想常用的有t分布法和正态分布法。计算方法计算方法比如在对产品质量检验时,需要对总体质量指标进行估计,就可以使用置信区间。应用场景应用场景 假设检验的基本假设检验的基本假设检验的基本假设检验的基本概念概念概念概念假设检验是指利用样本数据对总体参数的某种假设进行检假设检验是指利用样本数据对总体参数的某种假设进行检验的方法,常见的假设包括原假设和备
12、择假设。验的方法,常见的假设包括原假设和备择假设。假设检验的步骤假设检验的步骤包括原假设和备择假设。确定假设确定假设根据假设确定检验统计量,通常是样本均值或比例。选择检验统计选择检验统计量量根据显著性水平和检验类型确定拒绝域,一般使用临界值法。确定拒绝域确定拒绝域使用样本数据计算检验统计量的值。计算检验统计计算检验统计量量用于对总体参数进行假设检验的场景,比如对于产品生产出的批次,要检验其平均长度是否符合要求。单样本假设检验单样本假设检验0103 02用于比较两个总体参数是否有显著差异的场景,比如对于两种不同的药物治疗方法,要检验其疗效是否有显著差异。双样本假设检验双样本假设检验分类变量分类变
13、量分类变量分类变量分类变量也称为因子,是影响分类变量也称为因子,是影响样本结果的一个重要因素,通样本结果的一个重要因素,通常有两个或以上的水平。常有两个或以上的水平。比如在对不同药物治疗方法进比如在对不同药物治疗方法进行比较时,药物就是一个分类行比较时,药物就是一个分类变量,分为变量,分为A A、B B、C C三种水平。三种水平。总体均值总体均值总体均值总体均值总体均值是指所有个体的平均总体均值是指所有个体的平均值,也称为总体效应。值,也称为总体效应。在方差分析中,我们主要关心在方差分析中,我们主要关心分类变量对总体均值的影响。分类变量对总体均值的影响。方差分析的基本概念方差分析的基本概念基本
14、思想基本思想基本思想基本思想方差分析是一种用于比较两个方差分析是一种用于比较两个或多个总体均值是否存在显著或多个总体均值是否存在显著差异的方法。差异的方法。其基本思想是将总体方差分成其基本思想是将总体方差分成两部分,一部分是由于各组之两部分,一部分是由于各组之间的差异导致的组间方差,另间的差异导致的组间方差,另一部分是由于各组内部个体的一部分是由于各组内部个体的差异导致的组内方差。差异导致的组内方差。方差分解表方差分解表方差分解表方差分解表方差分解表是用于展示组间方方差分解表是用于展示组间方差、组内方差和总体方差之间差、组内方差和总体方差之间关系的一种表格。关系的一种表格。它将方差分解为各部分
15、的平方它将方差分解为各部分的平方和,并计算对应的自由度和均和,并计算对应的自由度和均方。方。方差齐性检验方差齐性检验方差齐性检验方差齐性检验方差齐性是指各组方差相等的方差齐性是指各组方差相等的情况,是进行单因素方差分析情况,是进行单因素方差分析的前提条件之一。的前提条件之一。常见的检验方法有常见的检验方法有BartlettBartlett检检验和验和LeveneLevene检验。检验。单因素方差分析单因素方差分析基本思想基本思想基本思想基本思想单因素方差分析是指对一个分单因素方差分析是指对一个分类变量的影响进行分析,用于类变量的影响进行分析,用于比较两个或多个总体均值是否比较两个或多个总体均值
16、是否存在显著差异。存在显著差异。通常使用通常使用F F检验进行假设检验。检验进行假设检验。交互作用交互作用交互作用交互作用交互作用是指两个分类变量对交互作用是指两个分类变量对总体均值的影响不是独立的,总体均值的影响不是独立的,而是存在相互作用的情况。而是存在相互作用的情况。比如在考虑不同疗法和不同疾比如在考虑不同疗法和不同疾病类型对治疗效果的影响时,病类型对治疗效果的影响时,就存在疗法和疾病类型之间的就存在疗法和疾病类型之间的交互作用。交互作用。方差分解表方差分解表方差分解表方差分解表双因素方差分析的方差分解表双因素方差分析的方差分解表包含了两个分类变量的影响和包含了两个分类变量的影响和交互作
17、用的平方和、自由度和交互作用的平方和、自由度和均方。均方。通过分析方差分解表可以判断通过分析方差分解表可以判断各因素和交互作用是否显著。各因素和交互作用是否显著。双因素方差分析双因素方差分析基本思想基本思想基本思想基本思想双因素方差分析是指对两个分双因素方差分析是指对两个分类变量的影响进行分析,用于类变量的影响进行分析,用于比较两个或多个总体均值是否比较两个或多个总体均值是否存在显著差异。存在显著差异。通常使用两个通常使用两个F F检验进行假设检检验进行假设检验。验。相关分析的基本相关分析的基本相关分析的基本相关分析的基本概念概念概念概念相关分析是用于研究两个变量之间关系的一种方法,包括相关分
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