SPSS 軟件在《數理統計與軟件應用》課程教學中的應用

□趙彩霞 林 妤 吳金蔚

數理統計是現代數學的一個重要分支，在經濟、保險、醫學等方面具有廣泛的應用。它以概率論為理論基礎，通過有效的試驗或數據，對客觀事物的規律性作出合理的估計和推斷。具體內容包括:如何收集、整理數據資料;如何對所得的數據資料通過一定的統計方法進行分析、研究，從而對所研究對象的規律性作出推斷。《數理統計與軟件應用》課程的教學目標是了解數理統計的思想和方法，解決生活中的實際問題，并在此基礎上提高學生的實際應用能力。隨著計算機科學技術的快速發展，統計領域出現了很多統計軟件。SPSS統計軟件包發展較早、應用非常普遍，是世界著名的統計分析軟件之一。它具有十分強大的數據處理、統計分析功能，同時又具有易學易用易掌握的特點。因此，在實際學習中，將數理統計原理與SPSS 統計軟件相結合，能使學生快速理解理論知識，并能進行實踐操作。

一、統計圖在統計分析中的應用

統計圖能直觀、形象地刻畫數據，圖形繪制是對數據的基本統計分析。SPSS 軟件具有十分強大的繪圖功能，精美的圖形展示，SPSS 軟件系統提供了17 種類型的統計圖。軟件主菜單Graph 命令中，有條型圖(Bar)、連線圖(Line)、圓形比例圖(Pie)、散點圖(Scatter)、直方圖(Histogram)等多種圖形。

圖1 直方圖和單線圖

案例1:“測量30 株小麥的株高，得到30 個數據，得到如下數據(單位:cm):61、63、62、65、63、63、63、60、60、60、59、59、65、64、64、62、61、55、62、61、60、63、62、61、63、61、58、59、58、66;試求出株高的直方圖和連線圖。”

操作:建立數據文件“株高.sav”，點擊“圖形”命令，在彈出的圖中選擇左邊源變量，按向右按鈕將變量送入“變量”框中，按確定按鈕，則結果如圖1。

在SPSS 軟件中，繪制圖形操作簡單、方便易用，有精美的圖形展示，深受學生的歡迎。

二、SPSS 軟件在參數檢驗中的應用舉例

假設檢驗是數理統計學習的一個重要方面，假設檢驗就是根據樣本的信息來推斷總體的分布參數或分布形式具有指定的特征。下面介紹SPSS 軟件在參數檢驗中的重要應用。

(一)單樣本t 檢驗。案例2:“利用商品房購買意向的調查數據，有95%的把握認為被訪者月住房開銷總體平均值在(1966.75 ，2546.99)，則2，000 元包含在置信區間內。試推斷被訪者月住房開銷總體平均值是否為2，000 元?”。

操作:打開SPSS，建立數據文件:“商品房購買意向的調查數據.sav”。這里，研究變量為:月住房有關的開銷。依次選擇命令“分析”、“比較均值”、“單個樣本T 檢驗”，選擇檢驗變量“檢驗變量(T)”框中。在“檢驗值(V)”框中輸入檢驗值2，000。SPSS 將自動計算出t 統計量和對應的概率P值，結果如表1。運用SPSS 軟件操作，只需要比較和P 值的大小。由表1 可以看出P=Sig.=0.082。由于0.082 ＞=0.05，因此不能拒絕原假設，月住房開銷的總體平均值與2，000元沒有顯著性差異。

(二)兩獨立樣本t 檢驗。案例3:“利用商品房購買意向的調查數據，請給出不同居住類型的月住房開銷總體均值是否存在顯著差異。”

操作:打開SPSS，建立數據文件。依次選擇命令“分析”、“比較均值”、“獨立樣本T 檢驗”，選擇檢驗變量“檢驗變量(T)”框中，選擇代表不同總體的變量作為分組變量到“分組變量”框，定義分組變量的分組情況。SPSS 將自動計算F 統計量，并計算在兩總體方差相等和不相等下t 統計量和對應的概率P 值，結果如表1。

根據表1 分兩步進行檢驗。一是兩總體方差的顯著性檢驗，F 統計量的觀測值為7.011，對應的概率p 值為0.009，由于P ＜= 0.05，則認為兩總體方差存在顯著差異。二是兩總體均值差的檢驗。由于兩總體方差存在顯著差異，應看第二行的t 檢驗結果。其中t 統計量的觀測值為5.622，對應的概率P ＜=0.05，應拒絕原假設，認為兩總體均值存在顯著差異，即居住出租房和自有房的月住房開銷的總體均值有顯著不同，前者遠遠大于后者。

(三)兩配對樣本t 檢驗的應用舉例。案例4:“為研究某種減肥茶是否具有明顯的減肥效果，某減肥茶生產商對35名肥胖志愿者進行了減肥跟蹤調研。首先將其喝減肥茶以前的體重記錄下來，三個月后再依次將這35 名志愿者喝茶后的體重記錄下來。通過這兩組樣本數據的對比分析，推斷減肥茶是否具有明顯的減肥作用。”

操作:依次選擇命令“分析”、“比較均值”、“配對樣本T檢驗”，選擇一對或若干對配對變量作為檢測變量到“成對變量(V)”框，選項按鈕同獨立樣本的T 檢驗，SPSS 將自動計算t 統計量和對應的概率P 值，結果如表1。

由表1 可以看出t 檢驗的觀測值為14.252，對應的概率P 值近似為0.概率P ＜0.05，應拒絕原假設，認為總體上體重差的平均值與0 有顯著差異，則喝茶前與喝茶后的體重平均值存在顯著差異，認為該減肥茶具有顯著的減肥效果。借助SPSS 軟件除去了繁雜的計算，操作簡單。靈活的表格式分析報告，分析結果一目了然，贏得了廣大學生的喜愛。

表1 SPSS 軟件在參數檢驗中的結果

三、結語

將SPSS 軟件應用于《數理統計與軟件應用》的教學中，可以讓學生理解數理統計知識的同時，培養實際應用能力。在學習圖形繪制、假設檢驗時，將SPSS 軟件與現實案例聯系起來，開闊學生的視野，達到了良好的學習效果。

［1］楊善朝，張軍艦.SPSS 統計軟件應用基礎［M］.桂林:廣西師范大學出版社，2010

［2］薛薇.SPSS 統計分析方法及應用［M］.北京:電子工業出版社，2013

［3］史娜.SPSS 統計軟件在《概率論與數理統計》課程教學中的應用研究［J］.甘肅聯合大學學報(自然科學版)，2012，26(6):107 ～110

［4］盧靜莉.統計軟件在《概率論與數理統計》教學中的應用［J］.中小企業管理與科技，2011，11