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1、1 1 第 1 章 导论 1 2 第 1 章 导论 1 1 什么是统计学 1 2 统计数据的类型 1 3 统计中的几个基本概念 1 4 几种常用的统计软件 1 3 学习目标 1 理解统计学的含义 2 理解统计数据与统计学的关系 3 了解统计学的应用领域 4 了解数据的类型 5 理解统计中的几个基本概念 1 4 1 1 什么是统计学 一 统计学与统计规律 二 统计的应用领域 三 历史上著名的统计学家 1 5 你想过下面的问题吗 为什么近期人们非常关注CPI 这一指数反 映的是什么问题 CPI过高会产生什么 问题 什么是GDDS 什么是SDDS 中国入世后 为什么要加入GDDS 1 6 你想过下面
2、的问题吗 当你买了一台电视时 被告知三年内可以免费保 修 那么 厂家凭什么这样说 说多了 厂家 会损失 说少了 会失去竞争力 也是损失 到底这个保修期是怎样决定的呢 在同一年级中 同样统计学的课程可能由一些不 同教师讲授 教师讲课方式当然不一样 考 试题目也不一定相同 那么如何比较不同班 级的统计学成绩呢 1 7 你想过下面的问题吗 大学排名是一个非常敏感的问题 不同的机构得 出不同的结果 各自都说自己是客观 公正 和有道理的 到底如何理解这些不同的结果 呢 任何公司都有一个信用问题 如果这些公司试图 得到贷款时并没有不还贷的不良记录 如何 根据它们的财务和商业资料来判断一个公司 的信用等级呢
3、 1 8 你想过下面的问题吗 如何通过问卷调查来得到性别 年龄 职 业 收入等各种因素与公众对某项事物 比如商品或政策 的态度的关系呢 如何才能够客观地得到某个电视节目的收 视率 以确定插播的广告价格是否合理 呢 1 9 什么是统计学 吴喜之认为 统计学 statistics 是用以收集 数据 分析数据和由数据得出结论的一 组概念 原则和方法 摘自吴喜之编著 统计学 从数据到结 论 P2 1 10 什么是统计学 1 数据搜集 取得数据 2 数据分析 分析数据 3 数据表述 图表展示数据 4 数据解释 结果的说明 贾俊平等认为贾俊平等认为 收集 分析 表述和解释数收集 分析 表述和解释数 据的科
4、学据的科学 摘自 摘自贾俊平等主编 统计学 第二贾俊平等主编 统计学 第二 版 版 P1P1 1 11 什么是统计学 黄良文认为 统计学是关于数据搜集 整 理 归纳 分析的方法论科学 摘自黄良文主编 统计学原理 P1 1 12 What is Meant by Statistics Statistics is the science of collecting organizing presenting analyzing and interpreting numerical data to assist in making more effective decisions Cited by
5、Douglas A Lind William G Marchal Robert D Mason Statistical Techniques in Business and Economics 11th Edition 影印 版 1 13 statistics的定义 不列颠百科全书 statistics the science of collecting analyzing presenting and interpreting data Copyright 1994 2000 Encyclopaedia Britannica Inc 不列颠百科全书 1 14 统计研究的对象 统计研究的对象是
6、大量现象总体的数量方面 统计学的研究对象是现象总体的数量特征和数量关 系 通过这些数量方面反映社会经济现象的规 律性 数量方面的表现形式 1 静态统计数据 2 动态统计数据 3 相关统计数据 1 15 统计研究的特点 一 数量性 统计的研究对象是现象的数量方面 例如 社会经济现象的规模 水平 现象间的 数量关系 以及决定现象质量的数量界 限 统计研究对象的数量性 是统计区别于其 他社会经济调查研究活动的根本特点 1 16 统计研究的特点 二 总体性 统计研究对象不是个体现象的数量方面 而是由许多个体现象构成的总体的数量 方面 统计研究对象的总体性的特点是由社会经 济现象的特点和统计研究的目的决
7、定的 1 17 统计研究的特点 三 具体性 统计所研究对象的数量是具体的数量 不 是抽象的数量 这是统计和数学的重要 区别 如果抽掉具体的内容 不是在一定时间 地点和条件下进行研究 那就不能说明 任何问题 也就不成其为统计 其数据 也就不是统计数据 1 18 统计研究的特点 四 变异性 统计研究的对象总是处在变化之中的 这 种变化不仅表现在数量上 同时也会表 现在品质上 因此统计研究的对象不仅 是在一定的特定阶段是静态的 同时更 多地表现为动态的 这也增加了统计研 究的难度 1 19 统计研究的过程 收集数据 取得数据取得数据 整理数据 处理数据处理数据 解释数据 结果说明结果说明 分析数据
8、研究数据研究数据 实际问题实际问题 1 20 随机性和规律性 随机性和规律性 关系密切的孪生子 1 21 人的寿命是很难预先确定的 一个吸烟 喝酒 不锻炼 而且喜好油荤食物的人 可能比一个很少得病 生活习惯良好的 人活得长 因此 可以说 活得长短有 一定的随机性 randomness 这种随机 性可能和人的经历 基因 习惯等无数 不易说清的因素都有关系 随机性和规律性随机性和规律性 1 22 随机性和规律性 但是从总体来说 我国公民的预期寿命却是非常 稳定的 而且由于生活水平的提高在逐步增 长 比如1996年的平均预期寿命为70 80岁 2000年为71 40岁 2005年为72 1岁 这就是
9、 规律性 一个人可能活过这个平均年龄 也 可能活不到这个年龄 这是随机的 但是总 体来说 预期寿命的稳定性 却说明了随机 之中有规律性 这种规律就是统计规律 1 23 世界人口的平均预期寿命 从与世界人口平均预期寿命的比较看 根据联合 国统计委员会的资料 2000年世界人口的平 均预期寿命为66岁 发达国家和地区为76岁 发展中国家和地区为64岁 其中日本81岁 中国香港80岁 瑞士79岁 澳大利亚79岁 加拿大79岁 美国78岁 德国78岁 泰国 71岁 我国人口的平均预期寿命比世界平均 水平高5岁 比发展中国家和地区高7岁 但 同发达国家和地区比较还有差距 约低5岁 1 24 平均预期寿命
10、 平均预期寿命 通常表示为一个人口群体 从出生起平均存活的年龄 岁 平均 预期寿命是反映人类健康水平 死亡水 平的综合指标 其高低主要受社会经济 条件和医疗水平等因素的制约 不同社 会 不同时期有很大差别 1 25 通过对 看起来随机的现象进行统计 分析 我们开始认识这 个世界 统计 思想的 基础知识能够帮助把随机性归纳 于可 能的规律性中 统计 思想从我们如何 观观察事物和事物本身如何真正发发生两方 面 帮助我们理解随机性和规律性的重 要性 因此 统计统计 可以看做是一项对项对 随机性中的规规律性的研究 随机性和规律性随机性和规律性 1 26 随机性和规律性 然而甚至规律也表现出某种随机性
11、如果你再掷 100次硬币 正面朝上的次数几乎不会和前100 次完全一样 在第一个100次中 也许有48次 硬币的正面朝上 然而在第二个100次中 也 许就有53次正面朝上 这表明了统计的一个重 要的本质特征 不管我们是否再进行一次或一组新的观察 大部 分时候我们并不能够得到和上次观察一模一样 的结果 1 27 这种偏差不仅仅发生于掷硬币时 而且发生于调 查 实验和其它任何一种方式的数据收集中 如果在某次调查中 人们被问到他们如何看待 当今的某一重要问题 某一比例的人会有某一 特定的观点 如果对不同的人再做同样的调查 则有不同于上述比例的人支持这一观点 这 两个比例之间的差异主要是由于数据本身的
12、随 机性引起的 在这种意义下来说 统计就成了 对数据中的偏差问题的研究 随机性和规律性随机性和规律性 1 28 根据作为统计基础的数学理论 我们可以确定 一项调查中的某一比例有多大的随机性 以 及在下一次的重复调查中 这个比例可能有 多大的偏差 我们甚至可以指出 这两个比 例之间的差异 是否大到了随机性本身所不 能解释的地步 我们将在以后章节中引申和 详细讨论这些思想 随机性和规律性随机性和规律性 1 29 随机性和规律性 在规律性中 变化趋势时有出现 比如 随着逐渐增加的汽车安全带的使用和保 险气囊的安装 发生车祸的比例正在下 降 统计把单独的 随机的事件置于规 律性中 并揭示其变化趋势 如
13、果在不 同时期 交通事故发生次数的 两种规 律性的 差异超出了随机性本身可以解 释的地步 那么变化趋势就发生了 1 30 让我们回顾一下20世纪50年代小儿麻痹症 疫苗的投入使用 小儿麻痹症是一种可怕的疾病 通常能使 患者 大部分是儿童 瘫痪或死亡 在 这种病经过多年流行之后 一种疫苗最 终被研制出来 科学家们希望该疫苗能 够预防这种可怕的疾病 但是没有人清 楚这种疫苗是否真能像人们期待的那样 起作用 研究随机性和规律性的例子研究随机性和规律性的例子 1 31 尽管实验室和动物实验的结果很使人兴奋 然而 唯一检验这种疫苗是否起作用的方法还是人 体实验 因为小儿麻痹症是一种较罕见的疾 病 疫苗必
14、须试用于相当一大批孩子们的身 上 所以研究者们决定在20万个孩子身上做 实验 此外 研究者们还决定用另外相同数 目的孩子作为对照组 对照组的孩子仅仅得 到安慰剂 一种看起来像疫苗的替代品 为观察疫苗是否真的起作用 研究随机性和规律性时例子研究随机性和规律性时例子 1 32 当孩子们被注射了疫苗或安慰剂以后 研究者们开始在下一个 小儿麻痹 症季节 中观察实验结果 在对照组 中 有138个孩子感染了此病 这 个数字当然有一定的随机性 研究 者们并不能确定它意味着什么 如 果另外一组的20万个孩子也被注射 安慰剂 那么不一定会有同样多的 孩子感染此疾病 根据随机性的大 小 可能有130或140或其它
15、数目的 孩子们染上小儿麻痹症 研究随机性和规律性时例子研究随机性和规律性时例子 1 33 在被注射了疫苗的那一组中 有56个孩子患了小 儿麻痹症 这个数字当然也有随机性 一个重 要的问题是 56和138的差别是否超过了随机性 所能解释的程度 如果是的话 那么研究者们 就能够有把握说 疫苗起作用了 利用后面介 绍的方法 我们可以看到 138和56的差别超出 了随机性本身所能解释的范围 因此疫苗被宣 布为是成功的 研究随机性和规律性时例子研究随机性和规律性时例子 1 34 从此以后 这种疫苗在许多国家根除了小儿麻痹症 全世界的健康组织所做的进一步的努力 将 使不发达国家的孩子们 在不远的将来 也有
16、 可能不再遭受小儿麻痹症所带来的痛苦 在某 种重要的意义上说 统计推理为发展和检验疫 苗的研究者们提供了有力的支持 研究随机性和规律性时例子研究随机性和规律性时例子 1 35 概率和机会 概率 Probability 是一个取值于0和1之 间的数 告诉我们某一特定的事件以多 大的机会发生 1 36 下面大家将要看到的是 Museum of Science Boston US 有关正态分 布和概率的介绍 1 37 1 38 1 39 概率和机会 有些概率是无法精确推断的 比如你对别人说你 下一个周末去公园的概率是百分之八十 有些概率是可以知道的 比如掷骰子 只要没有 人在骰子上做手脚 你得到6点的概率应该是 六分之一 得到其他点的概率也是一样 这 反映了掷骰子的规律性 但掷出骰子之后所 得到的结果还只可能是六个数目之一 这体 现了随机性 1 40 统计方法 统计方法 描述统计推断统计 参数估计假设检验非参数估计 1 41 描述统计 descriptive statistics 1 内容 n搜集数据 n整理数据 n展示数据 n描述性分析 2 目的 n描述数据特征 n找出数据的基本规律 0
