统计学

《统计学》教学课件（PowerPoint）沈红梅什么是统计？(statistics)•一说到统计大多数人肯定都能将其与数字联系在一起。•确实，统计几乎就是统一堆又一堆的数据打交道，大到我们的国民经济核算体系小到菜场猪肉价格问题，远至拉普拉斯的《天体物理》（通过地面观测数据计算彗星与卫星的距离）中关于误差函数的发现，近至2010年第六次人口普查，无一不是通过统计方法对数据进行搜集、加工和分析之后才得出了相应的结论。•到课率统计•全班同学的平均成绩•CPI的计算•某种药物对癌症的治疗效果•股票价格指数•城镇居民收入与农村居民收入差距分析•商业中库存销售额等•遍布很多学科，举例在文学中•1928年，有人提出《静静的顿河》的作者不是肖洛霍夫，而是一位哥萨克作家克留柯夫。1974年，一位匿名作者在巴黎出版了一本书，断言克留柯夫是《静静的顿河》的真正作者，肖洛霍夫则是一个剽窃者。为弄情事实真相，一些学者用统计方法进行了考证。具体做法是•将《静静的顿河》同肖洛霍夫和克留柯夫两个人没有疑问的作品用计算机量化，采集数据，加以分析比较，研究结果表明，《静静的顿河》与肖洛霍夫的作品非常接近，与克留柯夫的作品则相距甚远，有充分把握程度推断出《静静的顿河》是肖洛霍夫所作，从而了结了长达数十年的文坛公案。•老舍先生的《骆驼祥子》一书的总字数为107360字，但不同的汉字数仅为2413个统计学家的故事•有个从未管过自己孩子的统计学家，在一个星期六的下午，妻子要外出买东西时，勉强答应照看4个年幼好动的baby。当妻子回家时，他交给妻子一张纸条：“擦眼泪11次，系鞋带15次，给每个孩子吹玩具气球各5次，每个气球的平均寿命10秒钟；警告孩子不要横穿马路26次；孩子坚持要穿过马路26此；我还想再过这样的星期六0次。”统计的重要性•南丁格尔：“若想了解上帝在想什么，我们就必须学统计，因为统计学就是在量测他的旨意”•红学会名家的“开篇不谈《红楼梦》，读尽诗书也枉然，曹公若懂概率论，不让马尔可夫链”•计山计水计经济囊括四海，统天统地统社会包揽五洲。横批：天下归一统。学习要求课堂考勤10分作业20分期末考试70分“师父领进门，修行在个人”目录《统计学》第1章导论第7章参数估计第6章统计量及其抽样分布第2章数据的搜集第3章数据的图表展示第4章数据的概括性度量第5章概率与概率分布第10章方差分析第8章假设检验第9章列联分析第13章时间序列分析与预测第11章一元线性回归第12章多元线性回归教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材第14章指数第1章总论返回总目录基础的东西，必须记忆学习目标1.了解统计学的产生与发展过程2.理解统计与统计学的含义3.理解统计工作、统计学、统计资料的关系4.区分描述统计与推断统计5.掌握统计要素6.了解统计学与其他学科的关系补充：统计学的产生和发展最早的统计是作为国家重要事项的记录。从统计学的产生和发展过程来看，可以把统计学划分为三个时期：统计学的萌芽期、统计学的近代期、统计学的现代期返回本章返回总目录1.统计学的萌芽期统计学的萌芽期始于17世纪中叶至18世纪中、末叶，当时主要有国势学派和政治算术学派。（1）国势学派（记述学派）代表人物：康令、阿亨瓦尔等贡献：首先为统计学这门学科起了一个至今仍为世界公认的名词“统计学”（Statistics），并提出了一些仍为统计学者采用的术语：如“显著事项”等。其次国势学派在研究各国的显著事项时，主要是系统运用对比的方法来研究各国实力和强弱，实际上是“对比”思想的形象化的产物。返回本章返回总目录（2）政治算术学派政治算术学派在统计发展史上的作用：在数量统计资料的基础上进行全面系统的总结，并从中提炼出理论原则。同时，政治算术学派第一次有意识地运用可度量的方法，力求把自己的论证建筑在具体的、有说服力的数字上面，依靠数量的观察来解释与说明社会经济生活。主要的代表人物：威廉·配第（W.Petty）、约翰·格朗特（J.Graunt）政治算术学派在很大程度上毕竟还处于统计核算的初创阶段，它只能从简单的、粗略的算术方法来对社会经济现象进行计量和比较。返回本章返回总目录2.统计学的近代期统计学的近代期始于18世纪末至19世纪末，在这时期的统计学主要有数理统计学派和社会统计学派。（1）数理统计学派主要代表人：拉普拉斯（P.S.Laplace）凯特勒（A.Quetelet）——统计学之父，他把统计学发展中的三个主要源泉，即德国的国势学派、英国的政治算术派和意大利、法国的古典概率派加以统一、改造并融合成具有近代意义的统计学，促使统计学向新的境界发展。返回本章返回总目录（2）社会统计学派社会统计学派由德国大学教授尼斯（K.G.A.Knies）首创，主要代表人物为恩格尔（C.K.E.Engel）和梅尔（G.V.Mayr）他们认为，统计学的研究对象是社会现象，目的在于明确社会现象内部的联系和相互关系；统计方法应当包括社会统计调查中资料的搜集、整理，以及对其分析研究。同时，他们还认为，在社会统计中，全面调查，包括人口普查和工农业调查，居于重要地位；以概率论为根据的抽样调查，在一定的范围内具有实际意义和作用。返回本章返回总目录3.统计学的现代期（推断统计学）从世界范围看，自20世纪60年代以后，统计学的发展有3个明显的趋势：第一，随着数学的发展，统计学依赖和吸收数学营养的程度越来越迅速；第二，向其他学科领域渗透，或者说，以统计学为基础的边缘学科不断形成；第三，随着应用的日益广泛和深入，特别是借助电子计算机后，统计学所发挥的功效日益增强。返回本章返回总目录1.1统计及其应用领域1.统计的涵义统计一词由英语“Statistics”翻译过来。统计一般具有统计学、统计工作和统计资料三种涵义。统计工作是对社会、经济以及自然现象的总体数量方面进行搜集、整理和分析的活动过程。统计资料是统计工作的成果，是统计工作过程所取得的各项数字和有关情况的资料，它反映现象的规模、水平、速度和比例关系等等，以表明现象发展的特征。统计工作的好坏直接影响统计资料的数量和质量。统计学是研究如何进行统计工作，是统计工作经验的理论概括，又用理论和方法指导统计工作，推动统计工作的不断提高。随着统计工作的进一步发展，统计学不断地充实和提高，两者是理论和实践的关系。返回本章返回总目录统计三种含义统计工作：统计数据的搜集活动统计数据/资料：统计活动的结果统计学：收集、整理并分析统计数据的方法和技术统计学是一门收集、整理和分析统计数据的方法论科学，其目的是探索数据的内在数量规律性，以达到对客观事物的科学认识。Statistics:Theartandscienceofcollecting,analyzing,presenting,andinterpretingdatatoassistinmakingmoreeffectivedecisions.(RobertD.Mason)收集原始统计数据整理加工后的统计数据分析结论（可以是数据）2.统计学的研究对象由统计学的发展史可知，统计学是从研究社会经济现象的数量开始的，随着统计方法的不断完善，统计学得以不断发展。因此，统计学的研究对象为大量现象的数量方面。就其性质来说，它是一门适用于自然现象和社会现象的方法论学科。返回本章返回总目录描述统计推断统计统计学的分类理论统计应用统计2、统计学内容统计方法描述统计推断统计参数估计假设检验按统计方法分类（数据分析方法）（1）描述统计（案例1见书上）对已知的资料返回本章返回总目录内容–搜集数据–整理数据–分析研究数据目的–描述数据特征–找出数据的基本规律–不深入推论数据以外的任何事情02550Q1Q2Q3Q4￥x=30s2=105（2）推断统计是指凭样本资料来推断总体特征的技术和方法。推断统计可以利用样本资料来代替总体资料，在观察资料的基础上深入一步地分析、研究和推断，以推知资料本身以外的情况和数量关系，从而对不肯定的事物作出决断，为进行决策提供数据依据。推断统计主要有两种类型，即参数估计和假设检验。必须指出，描述统计是推断统计的前提，而推断统计是描述统计的发展。返回本章返回总目录内容参数估计假设检验目的对总体特征作出推断样本总体推断统计案例1高亮度灯泡平均使用寿命某灯泡厂使用一种新灯丝生产灯泡以延长灯泡使用寿命。问题：如何知道该新灯丝的平均使用寿命？回答：需进行统计推断总体：所有用新灯丝生产的灯泡样本：200个随机抽检的灯泡数据收集：每个被检灯泡（样本）照明的小时数如果该200个被检灯泡的平均照明时间为76小时，则可推断该新灯丝所生产灯泡的平均寿命为76小时。统计推断程序：总体：所有用新灯丝生产的灯泡。平均使用寿命未知200只用新灯丝生产的灯泡样本灯泡样本平均使用时间为每只76小时用样本测得的使用时间的平均数估计灯泡总体的使用寿命1.2统计数据类型返回本章返回总目录按计量尺度按收集方法按时间状况统计数据的类型分类数据顺序数据数值型数据观察数据实验数据截面数据时间序列数据面板数据定性数据定量数据数据的计量尺度与类型：例子分类尺度顺序尺度定距尺度定比尺度精确程度良好1980134公斤中国国籍：健康状况：出生年份:体重：分（定）类数据：按照事物的某种属性对其进行平行的分类或分组。例1：人口的性别（男、女）；企业的所有制性质（国有、集体、私营等）特点：●例如：性别、民族、职业数据表现为“类别”各类之间无等级次序各类别可以用数字代码表示,只可计算其出现的频数。根据定类尺度得到的数据为分类数据。（一）分类数据（（NominalScale））顺序（定序）数据：是对事物之间等级或顺序差别的一种测度。例2：产品等级（一等品、二等品…）、健康状况考试成绩（优、良、中、可、差）●特点：1、不仅可以测度类别差（分类），还可以测度次序差（比较优劣或排序）；2、无法测出类别之间的准确差值，因此该尺度的计量结果只能排序，不能进行算术运算。（二）顺序数据（OrdinalScale）（三）定距尺度（IntervalScale）也称间隔尺度例如年份、摄氏温度数据表现为“数值”可以进行加减运算“0”是只是尺度上的一个点，不代表“不存在”根据定距尺度得到的数据为间距数据。（四）定比尺度（RatioScale）也称比率尺度例如体重、身高、企业产值、职工收入等数据表现为“数值”可以进行加减、乘除运算“0”表示“没有”或“不存在”根据定比尺度得到的数据为比率数据。定距尺度与定比尺度的区别定距尺度中“0”表示一个具体数值，不表示“没有”或“不存在”，定比尺度中“0”表示“没有”或“不存在”。定距尺度0℃定比尺度0K150K300K-273.15℃-123.15℃26.85℃思考题下面是我国《2002年国民经济和社会发展统计公报》中的部分内容，请说出这些数据的计量尺度和类型：城乡居民生活继续得到改善。全国城镇居民人均可支配收入7703元，比2001年实际增长13.4%；农村居民人均纯收入2476元，实际增长4.8%。下列数据中哪些采用了定距尺度？海拔8848米960万平方公里23岁北纬38度1.3统计中的几个概念1.统计要素统计的要素包括：总体、样本、推断以及推断的可靠性（1）总体就是要调查或统计的某一现象（如工商业中某一经济现象）的全部数据的集合，就任何一个统计问题而言，总体是最基本的要素。（2）样本就是从总体中随机抽取的若干数据的子集。返回本章返回总目录就是对以样本所包含的信息为基础，对总体的某些特征作出决策、预测和估计。（4）推断的可靠性推断的可靠性测度是统计问题的最重要的要素，也是统计对企业决策最重要的贡献，它使统计的推断与“算命”截然分开。（3）推断统计问题的4个要素小结：明确调查的总体；从总体中抽取样本并对样本的信息加以分析；根据样本信息对总体作出推断；对推断的可靠性加以测度。返回本章返回总目录2、参数和统计量（1）参数——总体特征数字度量（大写）（2）统计量——样本特征数字度量（小写）3、变量（结果会变化）（1）分类变量（分类数据）（2）顺序