《统计学》实验课程教学内容
《统计学》实验课程教学内容
【试验目的】
通过实验教学，使学生验证并加深理解和巩固课堂教学内容，掌握常用统计分析方法在Excel中的实现，更好的理解和掌握统计分析方法的应用原理、基本条件、实现步骤、结果的内涵等问题。通过实验，使学生能够结合具体任务和条件对社会经济问题进行初步的调查研究，结合自己的专业，在定性分析基础上做好定量分析，提高学生的科研能力和解决实际问题的能力，以适应社会主义市场经济中各类问题的实证研究、科学决策和经济管理的需要。
【试验内容】
Excel中的统计分析功能，包括：
1、数据的整理与显示，包括数据的排序与筛选、数据透视表与分类汇总、制作频数分布表和绘制各种统计图。
2、计算描述统计量，选择适合的描述统计量反映统计数据的集中和离中趋势。
3、计算置信区间，构造专门用于区间估计的Excel工作表。
4、相关与回归分析，包括Excel中相关系数的计算、一元线性回归的基本方法、多元线性回归的基本方法，同时了解各种检验指标的给出、残差图、线性拟合图的制作等问题。
5、时间序列分析，包括各时间序列动态分析指标的计算方法；拟合长期趋势的主要方法，比如移动平均法、指数平滑法、线性模型拟合法等；了解季节变动测定的基本方法。
数据的整理与显示
（一）数据的筛选和排序
1、数据的筛选
在对统计数据进行整理时，首先需要进行审核，以保证数据的质量。对审核中发现的错误应尽可能予以纠正。如果对发现的错误无法纠正，或者有些数据不符合调查的要求而又无法弥补时，就要对数据进行筛选。
数据筛选有两方面内容：一是将某些不符合要求的数据或有明显错误的数据予以剔除；二是将符合某种特定条件的数据筛选出来，不符合特定条件的数据予以剔除。数据筛选可借助于计算机自动完成。
下面通过一个实例说明用Excel进行数据筛选的过程。
【例】下表是8名学生4门课程的考试成绩数据（单位：分）。试找出统计学成绩等于75分的学生，英语成绩最高的前三名学生，4门课程都高于70分的学生。
&&&&&& 8名学生的考试成绩数据
，递增排序后可表示为：；递减排序后可表示为：。排序后的数据亦称为顺序统计量（Order statistics）。无论是定性数据还是定量数据，其排序均可借助计算机完成。
【例】有一张8名学生的学习成绩所构成的数据清单（单位：分），如下表所示。试按总成绩的递增顺序按列排序。
表3.1.2&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
学习成绩统计表
所谓按列排序就是根据一列或几列中的数据清单进行排序。排序时，Excel将按指定字段的值和指定的“升序”、“降序”排序次序重新设定行。操作步骤如下：
（1）单击数据区域内的任何一个单元格。
（2）选取“数据”菜单中的“排序”命令，出现“排序”对话框，如图所示。
&&&&&&&&&&&&&&&&
（3）在对话框中，单机“主要关键字”右边的下拉列表按钮，在字段下拉列表中选取主关键字段，如“总成绩”，如图所示。
（4）制定“升序”还是“降序”，单击主要关键字右边的“递增”单选钮。
（5）还可以用同样的方法选择“次要关键字”、“第三关键字”以及升降序。
（6）排除字段名行。因为字段名行不参加排序，所以数据清单中如果含有字段名行，应单击“有标题行”单选钮将其排除，否则单击“没有标题行”单选钮。
（7）单击“确定”按钮执行排序。
各记录的行序被重新组织，记录1为总成绩最低的学生。如图所示。
按“总成绩”排序的成绩单
当对数据清单按列进行排序且只有一个排序关键字时，可以直接使用标准工具栏中的“升序”或“降序”工具按钮来完成排序，如图所示。
操作步骤：
（1）单击排序字段中的任意一个单元格。
（2）单击工具栏中的“升序”或“降序”工具按钮。
&&&&&&&&&&&
“升序”或“降序”工具按钮
通常情况下，Excel是按列排序的，但也可以按行排序。
所谓按行排序就是根据一行或几行中的数据清单进行排序。排序时，Excel将按指定行的值和指定的“升序”或“降序”排序次序重新设定列。
操作步骤如下：
（1）单击数据区域内的任何一个单元格。
（2）选取“数据”菜单中的“排序”命令，出现“排序”对话框。
（3）单击对话框中的“选项”按钮，出现“排序选项”对话框，如图所示。
&&&&&&& 按行排序
(4)在“排序选项”对话框中的“方向”框中，选取“按行排序”单选钮。
(5)单击“确定”按钮。
以下步骤和按列排序的步骤相同。
（二）利用直方图制作频数分布表
在给定工作表中数据单元格区域和接收区间的情况下，计算数据的个别和累积频率，用于统计有限集中某个数值元素的出现次数。例如，在一个有 20 名学生的班级里，可以确定以字母打分（如 A、B-等）所得分数的分布情况。直方图表会给出字母得分的边界，以及在最低边界与当前边界之间某一得分出现的次数。出现频率最多的某个得分即为数据组中的众数。
“直方图”对话框
接收区域（可选）
在此输入接收区域的单元格引用，该区域应包含一组可选的用来定义接收区间的边界值。这些值应当按升序排列。只要存在的话，Microsoft
Excel 将统计在当前边界点和相邻的高值边界点之间的数据点个数。如果某个数值等于或小于某个边界值，则该值将被归到以该边界值为上限的区间中。所有小于第一个边界值的数值将一同计数，同样所有大于最后一个边界值的数值也将一同记数。
如果省略此处的接收区域，Microsoft Excel 将在数据组的最小值和最大值之间创建一组平滑分布的接收区间。
选中此复选框，可以在输出表中同时按降序排列频率数据。如果此复选框被清除，Microsoft Excel 将只按升序来排列数据，即省略输出表中最右边的三列数据。
累积百分率
选中此复选框，可以在输出表中添加一列累积百分比数值，并同时在直方图表中添加累积百分比折线。如果清除此选项，则会省略累积百分比。
选中此复选框，可以在输出表中同时生成一个嵌入式直方图表。
实例应用：
&&& 学生历次考试成绩统计，按照一定区间生成频数分布表，使用“直方图”分析工具来完成。（数据文件名：直方图.xls）
操作步骤：
5、看是否在输入栏里是否选择了标志单元格，考虑选定“标志”。在输出选项中选择“新工作表组”，在其对应编辑框中输入输出工作表名称，如；“图表输出”。选择“帕拉图”、“累积百分率”、“图表输出”选项。
&&& 在图中显示的统计结果中，可以看见输出的内容分为两部分，一部分是数据表示形式，一部分是直方图形式。在数据表部分，显示每个区间中的人数及累计百分率数值。通过该统计结果，我们可以知道，在第一次考试中有6人在100~85分之间，5人在85~75之间，1人在75~65之间，1人在65以下。
（三）数据透视表
假设我们已经建立了一张统计表，若要建立一个交叉式的复合分组统计表，可使用数据透视表功能。
“数据透视表”对话框
乙城市向上累积频数分布图
乙城市向上累计频数分布图
6、散点图（Scatter）。主要用来观察变量间的相关关系，也可显示数量随时间的变化情况。如图所示。
&&&& 散点图
计算描述统计量
此分析工具用于生成对输入区域中数据的单变值分析，提供有关数据趋中性和易变性的信息。
（一）描述统计
1、“描述统计”对话框
在此输入待分析数据区域的单元格引用。该引用必须由两个或两个以上按列或行组织的相邻数据区域组成。
如果需要指出输入区域中的数据是按行还是按列排列，请单击“逐行”或“逐列”。
标志位于第一行/列
如果输入区域的第一行中包含标志项，请选中“标志位于第一行”复选框；如果输入区域的第一列中包含标志项，请选中“标志位于第一列”复选框；如果输入区域没有标志项，则该复选框不会被选中，Microsoft Excel 将在输出表中生成适宜的数据标志。
平均数置信度
如果需要在输出表的某一行中包含均值的置信度，请选中此复选框，然后在右侧的编辑框中，输入所要使用的置信度。例如，数值
95% 可用来计算在显著性水平为 5% 时的均值置信度。
如果需要在输出表的某一行中包含每个区域的数据的第 k 个最大值，请选中择此复选框，然后在右侧的编辑框中，输入 k 的数值。如果输入 1，则这一行将包含数据集中的最大数值。
如果需要在输出表的某一行中包含每个区域的数据的第 k 个最小值，请选中此复选框，然后在右侧的编辑框中，输入 k 的数值。如果输入 1，则这一行将包含数据集中的最小数值。
在此输入对输出表左上角单元格的引用。此工具将为每个数据集产生两列信息。左边一列包含统计标志项，右边一列包含统计值。根据所选择的“分组方式”选项的不同，Microsoft Excel 将为输入表中的每一行或每一列生成一个两列的统计表。
新工作表组
单击此选项，可在当前工作簿中插入新工作表，并由新工作表的 A1 单元格开始粘贴计算结果。如果需要给新工作表命名，请在右侧编辑框中键入名称。
单击此选项，可创建一新工作簿，并在新工作簿的新工作表中粘贴计算结果。
如果需要 Microsoft Excel 在输出表中生成下列统计结果，请选中此复选框。这些统计结果有：平均值、标准误差（相对于平均值）、中值、众数、标准偏差、方差、峰值、偏斜度、极差（全距）、最小值、最大值、总和、总个数、Largest (#)、Smallest (#) 和置信度。
2、实例应用：
&&& 某老师对几名学生的五次考试成绩进行分析，以便对这几个学生在学习方面的问题加以解决。使用“描述统计”分析工具对其数据进行分析。（数据文件名：描述统计.xls）
操作步骤：
2、选择“数据分析”对话框中“描述统计”，跳出“描述统计”对话框。
&&& 在数据输出的工作表中，可以看出每个学生的的成绩的各种分析结果。其中第3行至第18行分别为：平均值、标准误差、中值、标准误差、样本方差、峰值、偏度、最大值、最小值、和、计数、第1大值、第1小值、95%概率保证程度的置信度。根据“标准偏差”值可以看出王华的成绩离散程度最大，即是说其成绩极不稳定，刘明的成绩是最稳定的。若取中值进行分析则是王华的成绩最好。平均值为刘明最佳。总体上而言，王华的成绩应该是最好的，只是最后一次的成绩太差，造成了较大的影响。
（二）描述统计函数的介绍
得到数据的基本描述统计量除了用Excel数据分析中的描述统计外，还可以直接通过函数功能得到各个统计量的值，步骤如下：
1、打开数据文件。
2、在“插入”菜单中选择函数，从类别中选择“统计”，如下图：
2、选择“数据分析”的“回归”，跳出“回归”对话框。
３、在“Ｙ值输入区域”编辑框中键入销售额列单元格的引用。
４、在“Ｘ值输入区域”编辑框中键入推销费用、营业人员列单元的的引用。
５、在“输出选项”区域中单击“新工作表组”选项，在对应编辑框键入新工作表名称，如“回归分析结果”。
６、单击确定，输出数据如下
７、在“数据”工作表中C12单元格输入公式“=回归分析结果!B17+回归分析结果!B18*200+回归分析结果!B19*310”。
&&& 最后得出，2002年销售额预计为310.8314万元。
试验五：& 时间序列分析
（一）移动平均
此分析工具及其公式可以基于特定的过去某段时期中变量的均值，对未来值进行预测。预测值的计算公式如下：
在此输入待分析数据区域的单元格引用。该区域必须由包含四个以上数据单元格的单列组成。
在此输入用来进行移动平均计算的间隔数。默认间隔为 3。
在此输入对输出表左上角单元格的引用。如果选中了“标准误差”复选框，Microsoft Excel 将生成一个两列的输出表，其中右边的一列为标准误差值。如果没有足够的历史数据来进行预测或计算标准误差值，Microsoft Excel 会在某些单元格中返回错误值 #N/A。
此分析工具的输出区域必须与输入区域在同一工作表中。因此，“新工作表组”和“新工作簿”选项均不可使用。
选择此悬想可以在输出表中生成一个嵌入直方图。
如果要在输出表的一列中包含标准误差值，请选中此复选框；如果只需要没有标准误差值的单列输出表，请清除此复选框。
实例应用：
&&& 对公司11个月的销售数据采用移动平均法进行预测12月份的销售。（数据文件：移动平均.xls）
操作步骤：
7、单击确定。数据输出见前图。
（二）指数平滑
此分析工具及其公式基于前期预测值导出相应的新预测值，并修正前期预测值的误差。此工具将使用平滑常数 a，其大小决定了本次预测对前期预测误差的修正程度。
注意&& 0.2 到 0.3
之间的数值可作为合理的平滑常数。这些数值表明本次预测需要将前期预测值的误差调整 20% 到 30%。大一些的常数导致快一些的响应但会生成不可靠的预测。小一些的常数会导致预测值长期的延迟。
“指数平滑”对话框
在此输入待分析数据区域的单元格引用。该区域必须为包含四个以上单元格的单一行或列。
在此输入需要用作平滑常数的阻尼系数。阻尼系数是用来将总体中数据的不稳定性最小化的修正因子。默认的阻尼系数为 0.3。
选中此复选框可根据输出表中的实际数值和预测数值生成嵌入式图表。
实例应用：
&&& 对一系列数据的一次指数平滑预测。（数据文件名：指数平滑.xls）
操作步骤：
&&& 从上图可以看出，“阻尼系数”值为0.2的时候预测误差最小，因此，第13期的预测值为0.8×14＋0.2×16.8=14.56。
&&& 从上面的图可以看出，以指数平滑预测的结果存在滞后偏差，即当时间序列呈下降趋势时，预测值往往偏高；反之，则偏低。另外，一次指数平滑预测只能做下一期的预测。求计算某班男生成绩总和的EXCEL公式_百度知道 上传我的文档
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