杭电统计学ch1导论.ppt

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1、统计学Statistics,杭州电子科技大学,2023/10/15,1,自我介绍,姓名:周 慧电话办公室：9-319,2023/10/15,2,成绩确定方法,课程成绩：考勤+课堂表现与作业完成（30-40%）+期末考试（60-70%）考试形式：闭卷考试题型：单选、多选、判断、计算题,统计学是什么?统计学是解决什么问题?学习统计学需要怎么样的基础?,统计学是什么,应该怎样设计实验来测定新药什么东西引起了父母与孩子之间的相象？并且这种力量有多强？赌场为什么总能获得高额利润？民意测验怎么能使仅仅几千人的样本预测选举的结果?通货膨胀率如何测定？失业率？如何将它们两者联系起来？,2023/10/15,5

2、,我们经常在报刊中看到以下叙述：,新住房的销售速度是每年703000套。原油的平均价格是每桶17.37美元。失业率下降到5.9%。通用汽车37%的销售额来自于北美地区。道-琼斯工业股平均指数接近8909.43点。脊髓灰质炎疫苗能很好的保护儿童预防脊髓灰质炎,2023/10/15,6,一个从来没有研究过红楼梦的统计学家如何根据比较写作习惯得出红楼梦从哪一段开始就不是曹雪芹的手笔了呢？,8,1981年，首届国际红楼梦研讨会在美国召开，威斯康星大学讲师陈炳藻独树一帜，宣读了题为从词汇上的统计论红楼梦作者的问题的论文。他从字、词出现频率入手，通过计算机进行统计、处理、分析，对红楼梦后40回系高鹗所作这

3、一流行看法提出异议，认为120回均系曹雪芹所作。,研究生入学的性别偏倚,加利福尼亚大学伯克利分校的研究生部曾就入学的性别偏倚做了一次观察：有8442名男生和4321名女生报考，录取了44%的男生和35%的女生，那么我们要问的是录取率方面的差异是否说明男女遭受不同的待遇？44：35是否说明学校偏爱男生？,伯克利分校6大专业的研究生入学,事实上，男生申请容易申请的专业；女生申请较难的存在专业选择的影响，与由性别产生的影响混杂在一起当专业选择确定时，男女生的入学率没太多差别,选择性繁殖,Spearman认为智力的能力（诸如阅读能力，算术，空间想象力）的测试分由两个独立分量的加权和：一个是称为g的一般

4、智力因素；二，特定于每次测试的能力因素,设计实验来检验老鼠的智力：1，把老鼠放入迷宫；2，计算老鼠在迷宫中奔跑时走进死胡同而犯错误的次数；3，测试由19次测试组成，智力分就是所犯错误的总次数4，聪明老鼠得分低；愚钝的老鼠得分高,聪明-聪明；愚钝-愚钝 交配生下一代七代以后，总共85只老鼠聪明品种，68只愚钝品种的老鼠发现：来自聪明总体的老鼠在走迷宫中比来自愚钝总体的老鼠表现出色但是，在其他智力测试（几何图形，光线），聪明老鼠做的并不比愚钝老鼠强,例子 1西班牙医生Gaspar Casal 在十八世纪在欧洲发现糙皮病，这种病在非常贫穷的居民中是体弱多病，伤残，夭折的一个重要原因。人们发现，这个病

5、更喜欢侵袭乡村。但是受侵袭的村庄许多家庭幸免于难，但是有人就年复一年的患病。患病的家庭卫生习惯是原始的，到处是苍蝇。,问：可以断定这种疾病是传染病？而且像疟疾那样是由昆虫传染的吗？1914年美国流行病专家Joseph证实糙皮病是由不良的饮食引起而非传染病。烟酸就是治疗糙皮病的良药。,分析：烟酸存在于肉，蛋，奶，谷物及其一些蔬菜中，但是玉米种含量很少。在糙皮病地区，穷人吃玉米，而玉米几乎不含烟酸。注意：苍蝇是贫穷的一种标志，而不是糙皮病的起因。相关联不等同于因果关系。,超声波与低出生婴儿重量,最近，动物实验室的一些实验证明了超声波可能引起低出生重量。但是对于人类也是这样的吗?平均来说，暴露于超声

6、波下的胎儿比不暴露于超声波下的胎儿有较低的出生体重。那么这是不是根据？,讨论：超声波检查与低出生体重具有共同的原因有问题的怀孕。,你相信下面的统计结果吗？,不结婚的男性会早逝10年身材高的父亲，其子女的身高也较高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，以此类推两天服一片阿司匹林会减少心脏病第二次发作的机会身体超重30%会使寿命减少1300天怕老婆的丈夫得心脏病的机会较大每天摄取500mlVc，生命可延长6年,2023/10/15,20,你相信下面的统计结果吗？,上课坐在前面的学生平均考试分数比坐在后面的学生高学生们在听了莫扎特钢琴曲10分钟后的推理测试会比他们听10分钟

7、娱乐或其他曲目做得更好吸入汽车尾气可能导致老年痴呆长娃娃脸的人更容易长寿正常条件下新生婴儿的性别比是107：100,2023/10/15,21,究竟什么是统计？,2023/10/15,22,教学内容,第1章 导论 第2章 数据收集 第3章 数据的整理与显示 第4章 数据的描述性分析 第5章 概率基础 第6章 参数估计 第7章 假设检验 第8章 方差分析 第9章 相关与回归分析 第10章 时间序列分析 第11章 指数 第12章 SPSS软件基础,2023/10/15,23,教材与参考资料,熊俊顺，王娟，刘干编.统计学教程M.杭州：浙江大学出版社，2007参考教材：黄良文，朱建平编.统计学M.北京

8、：中国统计出版社，2008（十一五规划教材）陈珍珍，罗乐勤编.统计学M.厦门：厦门大学出版社，2007习题：袁卫等编.统计学习题与案例M.高等教育出版社，2006孙允午编.统计学习题集M.上海财经大学出版社，2002曾五一编.统计学学习指导M.中国金融出版社，2006,2023/10/15,24,教学内容 1-1 什么是统计 1-2 统计学的基本概念,第一章 总论,2023/10/15,25,学习目标,1.理解统计及其三种含义2.熟知统计的工作流程3.区分描述统计与推断统计4.熟练掌握并理解统计学的基本概念,27,1.1什么是统计,统计是人们认识客观世界总体数量及数量变动关系和变动规律的活动的

9、总称，是认识客观世界的有力工具。统计的研究对象的特点：（一）数量性。统计数据是客观事物量的反映。（二）总体性。统计的数量研究是对现象总体中各单位普遍存在的事实进行大量观察和综合分析。（三）差异性。总体各单位的特征表现存在着差异，而且这些差异并不是事先可以预知的。,2023/10/15,统计的含义,日常生活中，统计的三种含义：1 统计实践活动或统计工作 2 统计数据或统计资料 3 统计学,2023/10/15,28,统计实践活动,统计的含义之一,对现象的数量进行搜集、整理和分析的活动过程,2023/10/15,29,统计数据,统计实践活动的结果。如经济增长速度，价格指数等。,统计的含义之二,统计

10、学,统计的含义之三,是一门搜集、整理、描述、显示和分析统计数据的方法论科学，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。,2023/10/15,30,统计、统计学和统计数据,三者关系：统计工作统计数据统计学,工作与工作成果关系,实践与理论关系,1.1.2 为什么学习统计,2023/10/15,31,1-32,1.1.3 统计工作过程,统计设计,数据收集,数据准备与数据整理,数据分析,统计学理论与相关实质性学科理论,描述统计推断统计,统计调查、实验,形成报告,2023/10/15,强调：描述统计与推断统计,1 描述统计：概念：搜集由试验或调查所获得的资料，进行整理、归类，计算出

11、各种用于说明总体数量特征的数据，并应用图形或表格的形式将它们显示出来。内容：资料的搜集、数据的加工处理、显示和分布特征的概括与分析。,描述统计与推断统计,2 推断统计 概念：利用概率论的理论，根据实验或调查获得的样本信息，科学地推断总体的数量特征。内容：参数估计和假设检验。,2023/10/15,35,统计学探索客观现象数量规律性的过程,本教材的篇章结构,第一篇 统计基础篇：第1章 导论 第二篇 描述统计篇(非统计学家)动态数据描述法 第章 参数估计 第三篇 推断统计篇 第章 假设检验与方差分析(统计学家)第章 相关与回归分析第四篇 软件应用篇第12章软件基础,第章 时间序列分析第章 统计指数

12、,37,1.2 统计学的基本概念,1.2.1 总体与样本总体统计总体：研究对象的全体试判断：要研究全国城镇居民的收支情况；统计学专业学生基本状况研究；全国1016岁青少年视力情况同质性是总体中各个单位具有某种共同的性质。例如，研究城镇居民贫困户的生活状况大量性。统计总体应该由足够数量的同质性单位构成。但是研究总体不切实际，费时，费力。,38,样本：从总体中选出的部分对象，能代表总体性质。注意：必须能代表总体-调查人员必须对所要估计的总体的有关特征有所了解.但是这个是一个恶性循环,因此,必须查看样本.而有些选取样本的方法效果很差,有的可能提供有代表性的样本.简单随机抽样（不放回的抽样）如：某些综

13、艺节目最后进行幸运观众的抽取好处：1，每个名字有相同的机会被抽中 2，抽取者无法决定他们的对象,39,1.2.2 标志与变量,（一）标志总体各单位普遍具有的属性或特征称为标志。如每个学生的性别、年龄等。标志分为品质标志和数量标志两种。品质标志：单位属性方面的特征，只能用文字、语言来描述，如性别，工种。数量标志：单位数量方面的特征，可以用数值来表现，如年龄，工龄。不变标志与可变标志不变标志是总体同质性的基础（同质性），如职业可变标志体现差异性，如工资，年龄,40,1.2.2 标志与变量,（二）变量1.变量：可变的数量标志的抽象化.2.变量值：变量的具体取值。3.狭义和广义之分：定量变量与定性变量

14、,1 按变量值连续与否（1）连续型变量：取值连续不断，在区间内可以取任意值，无法一一列举。如：气象的湿度，温度，电子产品零件寿命（2）离散型变量：用计数方法取得，其值仅可相差确定的量，可一一列举。如，企业数，职工人数,2 按变量取值确定与否 确定性变量：受确定性因素影响的变量。特点：可控，可解释 随机变量：受随机因素影响的变量（重点）,变量的种类,区分变量的意义,总收入总成本费用=企业利润,总收入总成本费用=企业利润（或）总收入总成本费用=企业利润（）总收入总成本费用=企业利润（）总收入总成本费用=企业利润（或）,确定性变量,指受确定性因素影响的变量,周一下午1时3时的股票成交量,行情预期、各

15、种消息、购买行为、资金数量、新股上市、其它,随机变量,指受随机因素影响的变量,连续型变量,在一个区间内可以连续不断取值的变量,人的身高、体重、年龄产品的产量（重量、体积、面积等），产值、销售额等价值量,需要使用度量工具取值,身高的例子：,离散型变量,其一切可能取值都以整数形式出现，并可以一一列举的变量,特定范围的人口数、汽车数量、企业数量、林木株数、畜禽数量等等,取值不需要用工具度量，用计数的方式即可,人口调查问题 变量你多大？年龄家里几口人？家庭大小家庭总收入多少？家庭收入你结婚了吗？婚姻状况你有工作吗？就业状况,年龄，家庭大小，家庭收入-数量变量婚姻状况（单身，已婚，离婚,再婚）用修饰语-

16、属性变量就业状况（受雇，失业,不在劳动力之列）家庭大小是离散，而年龄是连续变量,例：将下列变量进行归类，若为数量变量，需要指出离散还是连续（a）职业（b）居住区域（c）体重（d）身高（e）拥有汽车数,51,1.2.2 标志与变量,（三）数据的计量尺度统计数据是总体单位标志或统计指标的具体数量表现。根据对研究对象计量的不同精确程度，人们将计量尺度由低到高、由粗略到精确分为四个层次：定类尺度(Nominal Level)定序尺度(Ordinal Level)定距尺度(Interval Level)定比尺度(Ratio Level),定类尺度（列名尺度）：按照事物的某种属性对其进行平行的分类或分组。

17、例1：人口的性别（男、女）；企业的所有制性质（国有、集体、私营、合资）特点：1、定类尺度只能表明个体所属的类别而不能表现数量的大小，多少，顺序。因此各类地位相同，顺序可以任意改变；2、对定类尺度的计量结果，可以且只能计算每一类别中各元素个体出现的频数（frequency)。,1.定类尺度,注意：1.对事物进行分类时，必须符合穷尽和互斥要求。必须保证所分的每个个体属于某个类别，且只属于某个类别。2.定类尺度除了用文字表达外，也可以用数字表示，但只是事物的一个类别转化成一个数字，绝不意味这些数字可以区分大小或者进行数学运算。如“1”表示男生，“0”表示女生,定序尺度（顺序尺度）：是对事物之间等级或

18、顺序差别的一种测度。例2：产品等级（一等品、二等品）考试成绩（优、良、中、差）奖励等级（一等品、二等品）特点：1、不仅可以测度类别差（分类），还可以测度次序差（比较优劣或排序）；2、可以用数字表示。无法测出类别之间的准确差值，因此该尺度的计量结果只能排序，不能进行算术运算。,2.定序尺度,定距尺度（间隔尺度）：是对事物类别或次序之间间距的测度。例3：100分制考试成绩；摄氏温度对不同地区温度的测量注意：定距尺度是指那些应用于那些没有绝对零点的数量标志的。,3.定距尺度,特点：1、不仅能将事物区分为不同类型并进行排序，而且可准确指出类别之间的差距是多少；2、定距尺度通常以自然或物理单位为计量尺度

19、，因此测量结果往往表现为数值；3、计量结果能加减运算(加减运算有意义)；4、“0”是测量尺度上的一个测量点，并不代表“没有”,定比尺度（比率尺度）：是能够测算两个测度值之间比值的一种计量尺度。例4：职工月收入；企业产值；公制的距离、重量 特点：1、与定距尺度属于同一层次，计量结果也表现为数值；2、除了具有其他三种计量尺度的全部特点外，还具有可计算两个测度值之间比值的特点；3、必须存在绝对的零点。（与定距尺度的唯一区别）“0”表示“没有”，即它有一固定的绝对“零点”，因此它可进行加、减、乘、除运算（而定距尺度只可进行加减运算）,4.定比尺度,1、高层次的计量尺度可以计量低层次计量尺度能够计量的事

20、物，但反之不行；2、可将高层次计量尺度的计量结果转换为低层次计量尺度的计量结果，但不能反过来。思考:指出下面变量的测量尺度：学生住址距学校的距离；学生某门课的一次测验成绩(5分制）；学生的出生地；按年级分类的高校学生,四种计量尺度的区别与联系,定比尺度,定距尺度,定序尺度,定类尺度,59,1.2.3 统计指标与指标体系,（一）统计指标统计指标是反映统计总体数量特征的概念和数值。如2002年我国国内生产总值104790.6亿元。统计指标由两项基本要素构成，即指标的概念（名称）和指标的取值。统计指标可以分为：1.数量指标（绝对数）和质量指标（相对数或平均数）。2.实物指标（自然物理单位计算的，如人

21、口数）和价值指标（货币单位计算的，如收入）3.静态指标（某时点）和动态指标（不同时期，比上年增长10%）4.总体参数和样本统计量,60,指标与标志的关系,标志反映总体单位的属性和特征，而指标则反映总体的数量特征。标志和指标的关系是个别和整体的关系。总体和单位的概念会随着研究目的不同而变化，因此指标与标志的概念也是相对而言的。,61,（二）指标体系统计指标体系是由一系列相互联系的统计指标所组成的有机整体。用以反映所研究现象各方面相互依存相互制约的关系。例如，统计专业教师培训质量评价指标体系 大学排名指标体系 教学能力评价指标体系。,本章小结,统计学含义、三大特点统计三种含义统计学两大分支统计学基本概念：总体和单位；总体和样本；变量与变量值；四种计量尺度；标志和指标,