SPSS统计分析简明教程.ppt

SPSS统计分析简明教程 2 主要内容 1SPSS统计软件介绍2SPSS统计软件基本功能3利用SPSS进行统计描述4利用SPSS进行统计检验T检验方差分析相关分析回归分析聚类分析5SPSS的统计图形与编辑 3 知识技能 基本的统计学知识 最重要的知识教育统计与测量的相关知识掌握简单的SPSS统计应用在大家的科研 学习和专业工作中很重要 希望大家重视 我们讲述的只是基本内容 今后如果有机会 继续进行这方面的学习和提高 4 知识技能 注意事项统计过程中收集的数据要准确可靠 注意每种统计方法的适用条件 不要生搬硬套 样本含量n要适当大 n太小时代表性不高 对统计知识的学习 要清楚方法的原理 知道哪类问题用哪一种方法 正确使用SPSS软件进行计算 结合专业知识对结果进行分析 得出正确的结论 5 参考书目 SPSSforWindows统计分析 卢纹岱主编 电子工业出版社 2000年6月第1版 普通统计学 谢衷洁编著 北京大学出版社 2004年5月第1版教育统计与测评导论 刘新平刘存侠编著 科学出版社 2003年6月第1版教育心理多元统计学与SPSS软件 梁荣辉章炼封文波编著 北京理工大学出版社 2005年3月第1版相关的网络资源 6 1SPSS统计软件介绍 SPSS StatisticalProductandServiceSolutions 统计产品与服务解决方案 集数据处理 分析过程 结果输出功能于一身 是世界上著名的统计分析软件 目前已经在经济学 生物学 心理学 医疗卫生 体育 农林业 商业 金融 教育 社会 历史等领域中广泛应用 SAS统计分析系统 Excel统计软件等 7 1SPSS统计软件介绍 SPSS统计软件采用电子表格的方式输入与管理数据 能方便地从其它数据库中读入数据 如Dbase Excle等 SPSS统计过程包括描述性统计 平均值比较 相关分析 回归分析 聚类分析 数据简化 生存分析 多重响应等几大类 SPSS采用SaxBasic引擎 允许用户使用类Basic语言编制脚本 增强了SPSS的功能 8 1SPSS统计软件介绍 功能介绍数据编辑功能可以对数据文件中的数据进行排序 拆分 加权等操作 表格的生成与编辑利用SPSS可以生成各种表格 例如一般表 多响应表和频数表等 统计结果多以表格或图形的形式表现 9 1SPSS统计软件介绍 功能介绍图形的生成和编辑可生成数十种基本图和交互图 例如条形图 面积图 饼图 直方图 交互点形图 交互带形图等 这些图形生成后可以进行编辑 与其它软件的衔接能打开Excel Access Foxbase 文本编辑器等生成的数据文件 SPSS生成的图形可保存为多种图形格式 10 1SPSS统计软件介绍 功能介绍统计功能样本数据的描述和预处理假设检验 包括参数检验 非参数检验及其它检验 方差分析 包括一元方差分析和多元方差分析 相关分析 回归分析 聚类分析 因子分析时间序列分析可靠性分析 11 2SPSS统计软件基本功能 SPSS统计分析的基本过程1数据的录入以电子表格的形式录入数据 也可从其它数据文件中读出数据 数据录入的工作分两个步骤 一是定义变量 二是录入变量值 变量的类型 Label变量名标签 起注释作用 Measure定义变量的测量尺度 例如Nominal Ordinal Scale等 变量的插入 删除以及观测值InsertVariable Delete 在列上进行操作InsertCase 在行上进行操作 12 2SPSS统计软件基本功能 SPSS统计分析的基本过程2数据的预分析在原始数据录入完毕后 要对数据进行必要的预分析 如数据分组 排序 分布图 平均数 标准差的描述等 这些工作可掌握数据的基本特点和基本情况 保证后续工作的有效性 也为确定应采用的统计检验方法提供依据 13 2SPSS统计软件基本功能 SPSS统计分析的基本过程2数据的预分析数据排序 Data SortCases分类汇总 Data Aggregate数据变换 Transform Compute数据选择 Data SelectCases 14 2SPSS统计软件基本功能 SPSS统计分析的基本过程2数据的预分析例2 1 某年级有100名学生 男生60人分3个班 女生40人分2个班 试对其一门课程考试成绩分性别 班级计算平均数 Data Aggregate分类汇总平均分BreakVariables 存放分类变量 如xb bjAggregateVariables 存放汇总变量 如x 15 2SPSS统计软件基本功能 SPSS统计分析的基本过程2数据的预分析 16 2SPSS统计软件基本功能 SPSS统计分析的基本过程2数据的预分析例2 2 10名学生的两门其中考试成绩如下 按占总成绩的40 计算总分 Transform Computer计算总分 17 2SPSS统计软件基本功能 SPSS统计分析的基本过程3统计分析按研究的要求和数据的情况确定统计分析方法 然后对数据进行统计分析 4统计结果可视化在统计过程进行后 SPSS会自动生成一系列数据表 SPSS提供了图形生成工具将结果可视化 5保存和导出分析结果利用SPSS的输出功能导出分析结果 18 2SPSS统计软件基本功能 SPSS统计分析的基本操作利用Transform Computer进行计算将SPSS的输出图形导出为 htm jpg bmp等 19 3SPSS统计描述 统计描述方法 是研究简缩数据并描述这些数据的统计方法 将搜集到的大量数据资料 加以整理 归纳和分组 简缩成易于处理和便于理解的形式 并计算所得数据的各种统计量 如平均数 标准差 以及描述有关事物或现象的分布情况 波动范围和相关程度等 以揭示其特点和规律 20 3SPSS统计描述 特征参数的计算对于每组样本 首先应对其基本特征参数进行计算 以给出整体特征的统计描述 常用的特征参数包括 集中量数 差异量数 标准分数等 次数分布情况 平面特征数据分析模型等 21 3SPSS统计描述 集中量数 1 算术平均数 用表示 2 中数 指一组按大小顺序排列起来的量数中的中间点的数 又称中位数 用Mdn表示 3 众数 指一列数中出现次数最多的数值 用M表示 22 3SPSS统计描述 差异量数差异量数是表示量数之间的差异程度的一些统计量的总称 它是用以表示一群量数的离散情况或离中趋势 集中量数在量尺上是一个点 表示各量数所在的位置 差异量数在量尺上是一段距离 表示一个量数与另一个量数或中心点之间的距离 只有知道了差异量数的大小 才能了解集中量数的代表性如何 差异量数越大 集中量数的代表性越小 差异量数越小 集中量数的代表性越大 23 3SPSS统计描述 差异量数在统计分析中经常应用的是标准差 其公式如下 其中 为每个学生的得分与平均分的离差 24 3SPSS统计描述 差异量数标准分数 又称Z分数 是以标准差为单位表示一个分数在团队分数中所处的位置 其计算公式为 其中 x为原始分数 S为标准差 为平均分数 25 3SPSS统计描述 例2 1学生成绩中 分性别 班级计算平均数 标准差等 Analyze DescriptiveStatistics Descriptive需多组数据分类汇总后再进行计算Analyze Reports CaseSummaries项Analyze CompareMeans Means项 26 3SPSS统计描述 统计结果 27 3SPSS统计描述 在抽样调查中 存在着抽样误差 标准误是衡量抽样误差大小的统计量 其值小 说明样本平均数与总体平均数较接近 反之 两者的差异大 标准差和标准误是不同的两个概念 前者说明数据与其平均数的偏离程度 后者说明样本平均数与总体平均数的接近程度 标准误Std ErrorofMean标准差StandardDeviation 28 3SPSS统计描述 Kurtosis 峰度及其标准误 若变量服从正态分布 则其值为0 大于0时比正态分布峰高 小于0时比正态分布峰低 Skewness 偏度及其标准误 若变量服从正态分布 则其值为0 大于0时为正偏或右偏 小于0时为负偏或左偏 29 3SPSS统计描述 次数分布 频数分布 次数分布 是指总体或样本按随机变量 数据 大小次序在出现频率上的排列 一般采用次数分布表 次数分布直方图或次数分布曲线来表示 例3 1 现有50名学生的成绩 原始成绩如表13 1所表示 统计次数分布情况 Analyze Descriptive Frequencies项进行频率统计 30 3SPSS统计描述 次数分布结果见例3 1 spoCharts 定义Barcharts 条形图PieCharts 饼状图Histograms 直方图 Withnormalcurve 图中带有正态曲线以例2 1为例 计算次数分布情况 31 3SPSS统计描述 次数分布 20 有20 的数据小于65分 60 有60 的数据小于83分 80 有80 的数据小于88分 32 3SPSS统计描述 正态分布 33 3SPSS统计描述 由图中可看出 变量基本服从正态分布 正态分布是理论研究与应用中十分重要的一种分布 许多变量都服从正态分布 如考试成绩 某些心理 生理指标等 SPSS软件给出了判断某个变量是否服从正态分布的方法 可以利用这一点做某些判断 34 3SPSS统计描述 正态分布正态分布曲线的形状和位置由平均分和标准差S所决定 平均分对应于单峰位置 越大 曲线越往右移动 标准差S越大 曲线的单峰位置越低 宽度越大 显得越 胖 S越小 曲线的高度越高 宽度越小 显得越 瘦 35 3SPSS统计描述 正态分布在正态分布曲线图上 正态曲线以下 以S为距离单位所包括的面积是按一定比例分配的 若将正态曲线底边从 3S到3S分成四等分 每等分距离为1 5S 则每距离间隔之间所包括的面积比例如下所示 36 3SPSS统计描述 正态分布 37 3SPSS统计描述 正态分布 38 3SPSS统计描述 正态分布利用正态分布曲线的性质 可以得到划分不同学习水平等级的界限和学生人数比例的理论数值 将理论数值与实际数值进行比较 可以对学生的实际情况进行判断 具体请看P340中的两个表 39 3SPSS统计描述 S平面特征数据分析模型P341 图13 13 S平面分析模型1象限 平均水平高 但分离度大 存在低分生2象限 平均水平低 且分离度大 存在高分生3象限 平均水平低 且集中 属差劣状态 4象限 平均水平高 且集中 属优良状态 40 3SPSS统计描述 例题P342 例13 31定义变量 输入数据2数据排序Data SortCases3计算平均分与标准差Analyze DescriptiveStatistic Descriptives 41 3SPSS统计描述 例题P342 例13 34分组统计平均分和标准差Analyze Reports CaseSummaries 42 3SPSS统计描述 例题P342 例13 35次数分布表的形成利用例3 1的50个学生的成绩形成次数分布表转换数据 生成新变量 Transform RecodeIntoDifferentVariable统计分析次数分布 Analyze DescriptiveStatistic Frequencies 43 3SPSS统计描述 例题P342 例13 3 44 4SPSS统计检验 统计检验的基本原理抽样的存在 使得我们必须考虑样本的特征数量能否反映总体特征的问题 也存在着两种不同样本数量标志的参数是否存在差异的问题 这就必须对样本量数进行定量分析与推断 在教育统计学中称 统计检验 统计检验是先对总体的分布规律做出某种假说 然后根据样本提供的数据 运行统计计算 根据计算结果 对假说做出肯定或否定的决策 45 4SPSS统计检验 统计检验的基本原理如果要检验实验组和对照组的平均数 和 有没有差异 其步骤为 1建立假设 认为两者没有差异 即H0 2通过统计计算 确定假设H0成立的概率P 3根据P的大小 判断假设H0是否成立 46 4SPSS统计检验 大样本平均数差异的显著性检验 Z检验Z检验适用于大样本 样本容量大于30 的两平均数之间差异显著性检验的方法 通过计算两个平均数之间差的Z分数来与规定的理论Z值相比较 看是否大于规定的理论Z值 从而判定两平均数的差异是否显著的一种方法 其基本步骤如下 47 4SPSS统计检验 Z检验1建立假设 即假定两个平均数之间没有显著差异 2计算统计量Z值如果检验一个样本平均数与一个已知的总体平均数的差异是否显著 其Z值计算公式为 其中 是检验样本的平均数 是已知总体的平均数 S是样本的方差 n为样本容量 48 4SPSS统计检验 Z检验2计算统计量Z值如果检验来自两个的两组样本平均数的差异性 从而判断它们各自代表总体的差异是否显著 其Z值计算公式为 其中 是样本1 样本2的平均数 S1 S2是样本1 样本2的标准差 n1 n2是样本1 样本2的容量 49 4SPSS统计检验 Z检验3计算所得Z值与理论Z值 推断发生的概率 对显著性作出判断 50 4SPSS统计检验 Z检验P353 例13 5 比较前测后测是否存在差异计算前测Z的值 Z 0 6581 96 后测两组差异显著 51 4SPSS统计检验 小样本平均差异的显著性检验 t检验t检验适用于小样本 样本容量小于30 的 两个平均值差异程度的检验方法 用t分布理论来推断差异发生的概率 从而判定两个平均数的差异是否显著 其一般步骤如下 52 4SPSS统计检验 t检验1建立假设 即假定两个总体平均数之间没有显著差异 2计算统计量t的值 对于不同类型的问题选用不同的统计量计算方法 如果要判断一个总体中小样本平均数与总体平均值之间的差异程度 则t的计算公式为 53 4SPSS统计检验 t检验2计算统计量t的值如果要判断两组样本平均数之间的差异程度 则t的计算公式为 54 4SPSS统计检验 t检验3根据自由度df n 1 查t值表 找出规定的t理论值并进行比较 理论值差异的显著水平为0 01级或0 05级 不同自由度的显著水平理论值记为t df 0 01和t df 0 054比较计算得到的t值和理论t值 推断发生的概率 对显著性关系做出判断 55 4SPSS统计检验 t检验4t值比较 56 4SPSS统计检验 t检验例13 6 某班有50人 随机抽取20人利用多媒体教学软件进行语文教学试验 在期终考试结束后 得知全班语文考试成绩如表所示 其中前20人为参加试验的学生成绩 试通过检验样本平均数与总体平均数之间的差异程序判断该实验的效果 小样本平均差异的显著性检验 t检验 57 4SPSS统计检验 t检验Analyze CompareMeans One SampleTTest 58 4SPSS统计检验 t检验t检验的结果为t值 自由度df 双尾显著性概率sig 均值差异MeanDifference和均值差异的95 置信区间 查t值表可知 t df 0 05 t 19 0 05 2 093样本t 38 544 t 19 0 05样本与总体之间存在显著差异 样本平均分高于总体平均分 59 4SPSS统计检验 t检验P356 例13 7 某班的教学中采用了新的教学方法 进行前测和后测试验 随机抽取8名学生作样本 如表所示 分析两次测试是否有差异 从而判断实验结果 Analyze CompareMeans Paired SampleTTest 60 4SPSS统计检验 t检验 61 4SPSS统计检验 t检验查t值表 t df 0 05 t 7 0 05 2 365从表中看出 样本t 2 934 t 7 0 05所以后测与前测之间存在显著差异 证明该方法能够促进学生提高学习成绩 或者 显著性概率 Sig 2 tailed 为0 022 而当显著性概率小于0 05时 认为配对样本之间存在显著差异 即后测与前测之间存在显著差异 证明该方法有效 62 4SPSS统计检验 t检验单样本T检验 也称U检验 是指已知一个总体均数的检验 如将过去某一年的某门平均成绩或全国 全省范围内的某门平均成绩作为已知总体的平均成绩 检验今年或某一范围内的平均成绩是否与过去的成绩之间存在显著性差异 属于此类检验 Analyze CompareMeans One SampleTTest 63 4SPSS统计检验 T检验正常人脉搏平均数为72次 分 现测得15名患者的脉搏数据 71 55 76 68 72 69 56 70 79 67 58 77 63 66 78 试问这15名患者的脉搏与正常人的脉搏是否存在显著差异 此为单样本的T检验 64 4SPSS统计检验 T检验查t表 t df 0 05 t 14 0 05 2 145实际t 1 8360 05 所以差异不显著 65 4SPSS统计检验 T检验独立样本T检验是指两个总体独立 并且均数未知的检验 Analyze CompareMeans Indepentdent SampleTTest 66 4SPSS统计检验 T检验收集了某校30名学生的自信心值 数据如下 请问该指标是否与性别有关 此为独立样本的t检验 67 4SPSS统计检验 T检验由上图可知 方差齐性检验结果 P 0 845 0 10 可以认为方差相等 故取方差相等的检验结果 T检验结果 P 0 463 0 05可以认为 差异不显著 即自信心值与性别无关 68 4SPSS统计检验 T检验配对样本的T检验 是指将同一水平的对象配成对子 然后随机分成两组或是一批对象自身对比的试验 Analyze CompareMeans Paried SampleTTest 69 4SPSS统计检验 T检验将条件相近的学生配成对子 再随机分成两组 采用两种不同的训练方法进行训练 训练一个周期后 测得两组学生跳高成绩如下 试问两种训练方法的效果是否相同 此为配对样本的T检验Paried SampleTTest 70 4SPSS统计检验 T检验检验结果 P 0 006 0 01 差异非常显著 两种训练方法效果不同 假设检验既然是用样本观测值计算统计量之值 按照一定的概率进行判断 因此所得的结论就不一定百分百正确 即有可能犯错误 关于此问题 可参考有关统计学的书 一次课程结束 71 4SPSS统计检验 X2检验上述Z检验和t检验 通常用于计量资料的分析 但在研究过程中 还有按品质分类的资料 如对问题的答案分对 错两种 对能力分优 良 中 差等 对这一类计数资料的差异程度检验 就要用到X2检验 72 4SPSS统计检验 X2检验X2检验属于拟合优度型检验 适用于具有明显分类特征的某种数据 用来检验属于某一类别的对象或反映的个案数与根据零假设所得期望数目之间是否有显著差异 X2检验是对所得到的分类 分等的计数资料与依据某种假设所期望的理论次数之间进行差异显著性检验的方法 其步骤如下 73 4SPSS统计检验 X2检验1建立假设H0 fo fe2计算统计量x2的值 计算公式为 其中fo是实得次数 观察次数 fe是理论次数 期望次数 74 4SPSS统计检验 X2检验3按类别项目的自由度df n 1或df n1 1 n2 1 查df 0 01 和df 0 05 的数值表 找出理论x2值 4比较判断 把计算所得X2值与查表所得X2值进行比较 做出差异显著性判断 75 4SPSS统计检验 X2检验 76 4SPSS统计检验 P358 例13 8随机抽取某学校数学系和中文系学生各100名 对某一英语教学软件的效果进行评价 根据评价结果测试两系学生的评价态度的差异 77 4SPSS统计检验 X2检验Data WeightCases 对 人数 进行加权 Analyze DescriptiveStatistics Crosstabs将 系别 指定为Rows 态度 指定为 Columns 选中 chi squqre 78 4SPSS统计检验 X2检验 79 4SPSS统计检验 X2检验查X2表可知 X2 df 0 05 X2 2 0 05 5 99计算得X2 10 667 X2 2 0 05所以两系学生的评价态度存在显著差异 80 4SPSS统计检验 X2检验例13 9 某项关于物理实验的多媒体教材开发完成后 送给有关学校的物理教师征询意见并发出问卷 对44位教师问卷调查的结果如表所示 试统计对问题的回答是否存在显著差异 此为单样本的检验 所以每次只对一个问题进行检验 81 4SPSS统计检验 X2检验Data WeightCases 对 人数 加权 Analyze NonparametricTests Chi Squqre命令 非参数检验 卡方检验 82 4SPSS统计检验 X2检验对问题A X2 df 0 05 X2 3 0 05 7 81计算值为X2 23 091 X2 3 0 05所以物理教师对A问题的回答存在显著差异同样道理 可对B问题进行检验 83 4SPSS统计检验 利用SPSS进行量表分析 即因素分析下一节课再讲