用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS對學(xué)生成績進(jìn)行分析

◆荊典 于濤

用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS對學(xué)生成績進(jìn)行分析

◆荊典 于濤

隨著教育改革的不斷深入，統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS應(yīng)用越來越廣泛，學(xué)生的考試成績在教學(xué)評估中起著舉足輕重的作用，SPSS統(tǒng)計(jì)軟件可以更加直觀、全面、快速地對學(xué)生學(xué)習(xí)成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和評價。簡單介紹數(shù)理統(tǒng)計(jì)中析因設(shè)計(jì)的隨機(jī)效應(yīng)模型，介紹應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS對學(xué)生成績進(jìn)行整理的情況。

SPSS軟件；成績分析；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

1 高校成績分析方法介紹

對學(xué)生成績進(jìn)行分析是每所學(xué)校期末對教學(xué)常規(guī)管理的一項(xiàng)基本要求，也是全面提高教學(xué)成績的重要方法和途徑。隨著IT技術(shù)的發(fā)展，各高校分別采用不同的應(yīng)用軟件對成績進(jìn)行質(zhì)量分析，從中發(fā)現(xiàn)問題并加以改進(jìn)，以提高教師的教學(xué)質(zhì)量。目前各高校采用的應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件有很多，在文中介紹以SPSS統(tǒng)計(jì)軟件為主的相關(guān)分析及應(yīng)用，并選取大連財(cái)經(jīng)學(xué)院成績統(tǒng)計(jì)分析與試卷分析作為研究樣本，建立成績分析模型，并給出對學(xué)生考試成績進(jìn)行分析的SPSS軟件操作方法。通過SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對學(xué)生成績的處理和分析，學(xué)生成績的各項(xiàng)指標(biāo)等數(shù)據(jù)變量都很直觀地反映出來。

作者：荊典，大連財(cái)經(jīng)學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)院助教，研究方向?yàn)榻鹑诮y(tǒng)計(jì)；于濤，大連財(cái)經(jīng)學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)院（116622）。

SPSS作為一款數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的專業(yè)性軟件，目前越來越多的高校開始運(yùn)用該軟件進(jìn)行成績分析，隨著不斷地更新和改進(jìn)，SPSS統(tǒng)計(jì)軟件數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計(jì)分析、資料編輯、報(bào)表制作、圖形繪制也變得愈發(fā)容易操作。在教學(xué)管理中，利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對學(xué)生成績等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析，更加直觀科學(xué)高效，后面將通過大連財(cái)經(jīng)學(xué)院營銷2班和營銷4班的統(tǒng)計(jì)學(xué)成績比較，更加細(xì)致地反映這一點(diǎn)。

2 構(gòu)建數(shù)學(xué)模型

學(xué)生的成績分析是一項(xiàng)比較煩瑣的工作，需要計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差以及各項(xiàng)指標(biāo)，并繪出學(xué)生成績分布的直方圖，用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS來進(jìn)行這類數(shù)據(jù)的處理和分析。在數(shù)學(xué)模型中，通過現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)建立模型，通常采用回歸分析的方法。回歸分析是通過規(guī)定因變量和自變量來確定變量之間的因果關(guān)系，以此建立回歸模型，然后根據(jù)參數(shù)來評價該模型的擬合情況，并可根據(jù)自變量做進(jìn)一步預(yù)測。

首先，需要了解SPSS處理成績數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型，做出如下假設(shè)：設(shè)A取r個水平A1，A2，A3，...，Ar，B取s個水平B1，B2，...，Bs，在水平組合（Ai，Bj）的情況下，總體Xij服從正太分布N（μij，σ2）（i=1，2，...，r，j=1，2，...，s）；又設(shè)在水平（Ai，Bj）下做了t個實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果記作Xijk，Xijk服從N（μij，σ2）（i=1，2，...，r；j=1，2，...，s；k=1，2，...，t），且相互獨(dú)立。將這些數(shù)據(jù)整理如表1所示。

表1 雙因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

任何事物都是發(fā)展變化的，在其變化過程中受到多種因素的影響。同樣，任何事物都不是孤立存在的，都與其他事物之間有著聯(lián)系，而該事物的變化也會對其他事物產(chǎn)生或直接或間接的影響。而相關(guān)分析法就是研究事物之間線性相關(guān)，并且以統(tǒng)計(jì)指標(biāo)表來表現(xiàn)相關(guān)程度強(qiáng)弱的統(tǒng)計(jì)分析方法。在實(shí)際的分析過程中，由于不同的研究目的需要選擇不同的研究變量，因此，選用的研究分析方法也不相同。二元變量相關(guān)分析法是常用的相關(guān)分析方法，包括二元定距變量、二元定序變量等多種相關(guān)分析方法。

3 數(shù)據(jù)收集和內(nèi)容分析

數(shù)據(jù)的收集 在所取得的大連財(cái)經(jīng)學(xué)院成績統(tǒng)計(jì)分析與試卷分析樣本中，將該班級學(xué)生成績情況作為分析對象。研究該班學(xué)生成績的顯著性，以及男生和女生成績之間的差異，分析過程主要涉及的相關(guān)變量有平均成績、參加考試人數(shù)、及格率、最低分及最高分、標(biāo)準(zhǔn)差及成績分布是否符合正態(tài)分布。

操作步驟 先將該班級成績輸入Excel，然后將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS，為了直觀分析該班級學(xué)生的成績情況，以編號、姓名、性別、班級、成績等作為描述變量。

第一步：根據(jù)班級學(xué)生的分?jǐn)?shù)情況，將學(xué)生的成績分為0～59、60～69、70～79、80～89、90～100五個分?jǐn)?shù)段。

第二步：選用轉(zhuǎn)換（Transform）→重新定義不同變量（Recode Into Different Variables），不同的變量需要在彈出的對話框中重新進(jìn)行設(shè)定，將編號、姓名等變量輸入到輸出變量（Output Variable）對話框中。

第三步：在不同的變量欄下輸入“分?jǐn)?shù)段”，單擊改變（Change）。

第四步：單擊舊的和新的值（Old and New value），選擇不同分?jǐn)?shù)段范圍，并在相應(yīng)的欄目中輸入，統(tǒng)計(jì)學(xué)科目及格分為60分，科目總分為100分。

學(xué)生成績分析以班級為單位進(jìn)行，繪制成績Q-Q概率圖及分布直方圖，對本次的考試成績進(jìn)行正態(tài)分布研究，具體步驟：單擊分析→統(tǒng)計(jì)學(xué)描述→頻數(shù)分析（Analyze→Descriptive Statistics→Frequencies）。在彈出的對話框中將“統(tǒng)計(jì)學(xué)”和“分?jǐn)?shù)段”兩個變量導(dǎo)入變量（Variable）中，單擊統(tǒng)計(jì)（Statistics）選項(xiàng)，在彈出的頻數(shù)分析對話框中，選中Mean（平均分）、標(biāo)準(zhǔn)差、最高分、最低分等常用指標(biāo)。返回主對話框，單擊繪圖（Charts）按鈕，在彈出的頻數(shù)分析對話框中選中柱狀圖和其下的正態(tài)分布曲線。點(diǎn)擊Continue（繼續(xù)）返回主界面，單擊OK按鈕，即可獲得學(xué)生人數(shù)、最高分、最低分、平均分以及百分比直方圖。

Correlation Analysis（相關(guān)分析）是對不同現(xiàn)象之間是否存在依存關(guān)系進(jìn)行研究，如果存在依存關(guān)系，則研究其相關(guān)方向及程度，通過上述操作對學(xué)生的成績進(jìn)行分析，得到的相關(guān)數(shù)據(jù)如表2、表3所示。

表2 學(xué)生統(tǒng)計(jì)學(xué)成績情況

為了驗(yàn)證樣本班級學(xué)生的期初平均分是否符合正態(tài)分布情況，綜合分析該班級的學(xué)生成績，同樣運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行檢驗(yàn)，采用Q-Q概率圖分析學(xué)生考試成績的正態(tài)分布，操作步驟：執(zhí)行圖表（Graphs）→Q-Q Polts。在彈出的對話框中將“期初平均分”輸入變量對話框，其他設(shè)置不改變，單擊OK便可以得到圖1所示正態(tài)分布Q-Q概率圖。

表3 統(tǒng)計(jì)學(xué)成績分布情況

圖1 統(tǒng)計(jì)學(xué)期初平均分正態(tài)分布圖

為了體現(xiàn)SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對學(xué)生成績更加具體化的分析及應(yīng)用情況，選取大連財(cái)經(jīng)學(xué)院2012級營銷2班和營銷4班兩個班級的統(tǒng)計(jì)學(xué)成績作為樣本，分別對兩個班的成績分布情況進(jìn)行比較，以及對男女生成績進(jìn)行比較，得出更加細(xì)致的結(jié)論。在SPSS統(tǒng)計(jì)應(yīng)用軟件中進(jìn)行操作：執(zhí)行分析（Analyze）→比較方法（Compare Means）→獨(dú)立性T檢驗(yàn)（Independent-Samples T Test）。在彈出的對話框中，將“統(tǒng)計(jì)學(xué)”選入Test Variable（檢驗(yàn)變量）的對話框，再單擊分組按鈕，在分組對話框中，Groups1中輸入“營銷2班”，Groups2中輸入“營銷4班”，點(diǎn)擊Continues返回主對話框單擊確定鍵，完成兩個班的成績比較，如表4所示。

表4 營銷2、4班學(xué)生成績情況表

內(nèi)容分析 從表2可以看出，選取的樣本班級總?cè)藬?shù)為67人，缺考人數(shù)為0，平均分為67.50，最高分96分，最低分0分，全距為96，說明選取樣本班級中統(tǒng)計(jì)學(xué)這科成績并不是特別出眾，水平兩極分化比較嚴(yán)重。結(jié)合表3，體現(xiàn)了不同分?jǐn)?shù)段學(xué)生人數(shù)所占百分比，學(xué)生分?jǐn)?shù)大部分集中在60～79的范圍，而且高分段學(xué)生比較少，90分以上的只有4個人，大部分學(xué)生處于及格邊緣，不及格的學(xué)生也占有很大的比重，這可能與學(xué)生對該學(xué)科學(xué)習(xí)興趣有一定關(guān)系。

從Q-Q概率圖可知，雖然大部分學(xué)生的成績圍繞一條成績趨勢線波動，但從整體來說，基本可以看出是呈直線分布，因此可以認(rèn)定所選取樣本班級的統(tǒng)計(jì)學(xué)成績還是可以呈正態(tài)分布的。

表4中，營銷2班有34人，平均分68.38；營銷4班有31人，平均分68.58。雖然營銷4班的平均成績要高于營銷2班，但是兩個班學(xué)生成績并沒有顯著性差異，標(biāo)準(zhǔn)差也沒有特別明顯的差別。因此，就兩個班整體情況而言，營銷2班和營銷4班統(tǒng)計(jì)學(xué)成績無顯著性差異性。

4 結(jié)論

學(xué)生考試成績對學(xué)生十分重要，因?yàn)樗梢哉f明學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及教師的教學(xué)情況，在教學(xué)評估中占有非常重要的地位。對學(xué)生考試成績進(jìn)行有效的分析和評價，或者對其他數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，也將成為教學(xué)管理者必備的技能。文章通過選取的大連財(cái)經(jīng)學(xué)院成績統(tǒng)計(jì)分析與試卷分析作為樣本，分析樣本班級的學(xué)生成績，詳細(xì)介紹SPSS軟件的使用，并且以大連財(cái)經(jīng)學(xué)院營銷2班和營銷4班的統(tǒng)計(jì)學(xué)成績?yōu)槔敿?xì)介紹分析學(xué)生成績情況的方法。通過SPSS軟件，可以十分方便地對學(xué)生的學(xué)習(xí)成績進(jìn)行分析并得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

SPSS軟件的輸入數(shù)據(jù)集采用類似Excel表格進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)接口較為通用，能夠很方便地從其他數(shù)據(jù)庫中讀入數(shù)據(jù)。SPSS統(tǒng)計(jì)軟件目前已經(jīng)應(yīng)用于全世界各個不同的領(lǐng)域，自動統(tǒng)計(jì)繪圖、數(shù)據(jù)的深入分析、使用方便、功能齊全等特點(diǎn)被使用者給予高度評價。在教育領(lǐng)域，SPSS統(tǒng)計(jì)軟件成為分析學(xué)生成績的一款常用軟件，在上述文章中介紹的方法，除了數(shù)據(jù)的錄入，不需要編寫程序，為使用者提供了很大的方便，而且對學(xué)生成績的分析很徹底。運(yùn)用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能清楚反映各種教學(xué)手段方法的運(yùn)用情況，以及各系、部、班學(xué)生對知識的掌握情況，有利于高校教學(xué)管理及教育教學(xué)改革的進(jìn)一步深化。

［1］盛驟，謝世千.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)［M］.北京：高等教育出版社，1997.

［2］薛薇.統(tǒng)計(jì)分析與SPSS的應(yīng)用［M］.北京：中國人民大學(xué)出版社，2011.

［3］傅榮華，蘇金明，周建斌，等.統(tǒng)計(jì)軟件SPSS for Windows實(shí)用指南［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2001.

［4］龔德恩，范培華，胡顯佑.經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，概率統(tǒng)計(jì)［M］.成都：四川人民出版社，1990.

［5］王文杰.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)［M］.武漢：華中理工大學(xué)出版社，1993.

［6］余建英，何旭宏.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與SPSS應(yīng)用［M］.北京：人民郵電出版社，2003.

G642

B

1671-489X（2016）18-0038-03

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.18.038