数据分析(方法与案例)

数据分析(方法与案例)作者贾俊平统计学1-2统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12云南农业大学经济管理学院授课教师：宁晶Email：[e-mail]电话：[phone]统计学1-3统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12成绩计算统计学科目总评成绩100分平时成绩占30%上课出勤率15%平时作业15%期末成绩60%上机成绩10%1-4统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12教材：统计学（第五版）教育部经济管理类核心课程教材贾俊平编著中国人民大学出版社参考书目：麦克拉夫商务与经济统计学，詹姆斯·麦克拉夫(JamesT.McClave)(作者),乔治·本森(P.GeorgeBenson)(作者),特里·辛西奇(TerrySincich)(作者),易丹辉(译者),刘超(译者),郭春燕(译者),等(译者)，中国人民大学出版社;第1版统计学1-5统计学STATISTICS(第五版)本书图解1-6统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12第一个故事发生在英国，二战前期德国势头很猛，英国从敦刻尔克撤回到本岛，德国每天不定期地对英国狂轰乱，后来英国空军发展起来，双方空战不断。为了能够提高飞机的防护能力，英国的飞机设计师们决定给飞机增加护甲，但是设计师们并不清楚应该在什么地方增加护甲，于是求助于统计学家。统计学家将每架中弹之后仍然安全返航的飞机的中弹部位描绘在一张图上，然后将所有中弹飞机的图都叠放在一起，这样就形成了浓密不同的弹孔分布。工作完成了，然后统计学家很肯定地说没有弹孔的地方就是应该增加护甲的地方，因为这个部位中弹的飞机都没能幸免于难。两个统计小故事1-7统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12第二个故事与德国坦克有关。我们知道德国的坦克战在二战前期占了很多便宜，直到后来，苏联的坦克才能和德国坦克一拼高下，坦克数量作为德军的主要作战力量的数据是盟军非常希望获得的情报，有很多盟军特工的任务就是窃取德军坦克总量情报。然而根据战后所获得的数据，真正可靠的情报不是来源于盟军特工，而是统计学家。统计学家做了什么事情呢？这和德军制造坦克的惯例有关，德军坦克在出厂之后按生产的先后顺序编号，1，2，…，N，这是一个十分古板的传统，正是因为这个传统，德军送给了盟军统计学家需要的数据。盟军在战争中缴获了德军的一些坦克并且获取了这些坦克的编号，现在统计学家需要在这些编号的基础上估计N，也就是德军的坦克总量，而这通过一定的统计工具就可以实现。两个统计小故事1-8统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12统计思维总有一天会像读与写一样成为一个有效率公民的必备能力。——H.G.Wells统计名言1-9统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12假定你是市场部的新任经理，一次广告活动的统计结果摆到了你面前，声称某个结果是“统计显著”的。你如何解释这份报告而又不暴露你对该术语的无知？赶快学点统计，这对你和你的事业都非常有用。——GudmundR.Iversen第1章统计、数据和计算机1.1统计及其应用领域1.2怎样获得统计数据?1.3统计与计算机1-11统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12学习目标统计学的含义统计学的研究内容统计的应用领域统计数据的类型获得统计数据的途径了解一些常用的统计软件1-12统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12怎样理解这样一些统计结论？吸烟对健康是有害的，吸香烟的男性减少寿命2250天不结婚的男性会减少寿命3500天，不结婚的女性会减少寿命1600天身体超重30%会使寿命减少1300天每天摄取500毫升维生素C，生命可延长6年身材高的父亲，其子女的身高也较高第二个出生的子女没有第一个聪明，第三个出生的子女没有第二个聪明，依此类推学生们在听了莫扎特钢琴曲10分钟后的推理，要比他们听10分钟娱乐性的其他曲目后的推理做得更好上课坐在前面的学生平均考试分数比坐在后面的学生高漂亮的女性有损男性的智力。男性在看到漂亮女性时智力会下降，这就是为什么大学里的女孩子比男孩子学习好的原因中国科学院空间环境研究预报中心的专家称，在神舟七号载人航天飞行期间，飞船遭遇空间碎片的概率在百万分之一以下1-13统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12理解统计学对大众的必要性与其他任何科学领域相比，社会公众对统计学的理解是极为重要的(C.R.Rao)在外出旅游时，需要关心一段时间内的详细天气预报在投资股票时，需要了解股票市场价格的信息，了解某只特定股票的有关财务信息如果你关心足球世界杯，在有关媒体上，可以看到详细的报道如果你关心宏观经济形式，在有关媒体上可以看到有关报道1-14统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12政治家或制定政策的人理解统计学更重要政策制定者在作出决策时希望寻求技术指导，但他们自己在了解和解释信息时所需的专业技术知识却不足在政府或工业部门中工作的统计学者们常常与他们的上司产生语言上的障碍。一个统计办公室的主管也是一个行政事务官，一次与一些统计学者开会，统计学者抱怨从其他部门收到的一些估计值没有给出标准误差(估计时的误差大小，表示估计的精度)，这个主管马上问道：“对误差也有标准吗？”一个统计顾问提交给茶叶委员会的报告中，含有标题为“饮茶人数的估计值(含标准误差)”的附表。不久，一封信被送到这个统计学者手中，问道什么是人们喝红茶时的“标准误差”皇家委员会审查一份统计报告，报告中提到中产阶级家庭平均有2.2个子女，委员会评述说：“每一个成人女性有2.2个子女的数字是荒谬的。这是为了要求对中产阶级提供财政援助以便通过四舍五入被平均值提高到一个更合适的整数1-15统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12政治家或制定政策的人理解统计学更重要政策制定者在作出决策时希望寻求技术指导，但他们自己在了解和解释信息时所需的专业技术知识却不足健康大臣对一个统计学者的报告中提到的去年由于某种疾病，平均1000中死亡人数为3.2这个数字发生了兴趣。他问他的私人秘书，3.2个人是如何死法？他的秘书说：“先生，当一个统计学家说死了3.2个人时，意味着3个人已经死了，两个人正要死”1.1统计及其应用领域1.1.1统计学研究什么？1.1.2统计的应用第1章统计、数据和计算机1.1.1统计学研究什么？1.1统计及其应用领域1-18统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12什么是统计学?(statistics)1.收集数据：取得数据2.处理数据：图表展示3.分析数据：利用统计方法分析数据4.数据解释：结果的说明5.得到结论：从数据分析中得出客观结论收集、处理、分析、解释数据并从数据中得出结论的科学1-19统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12统计方法统计方法描述统计推断统计参数估计假设检验1-20统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12描述统计(descriptivestatistics)1.研究数据收集、整理和描述的统计学方法2.内容搜集数据整理数据展示数据描述性分析3.目的描述数据特征找出数据的基本规律02550Q1Q2Q3Q4￥x=30s2=1051-21统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12推断统计(inferentialstatistics)1.研究如何利用样本数据来推断总体特征的统计学方法2.内容参数估计假设检验3.目的对总体特征作出推断样本总体1-22统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12统计学研究什么？1.物理学研究的是如热、光、电、运动规律那样的自然现象2.化学家测定物质的组成及化学元素之间的交互作用3.生物学家研究植物和动物的生活4.数学家则在给出的假定之下沉溺于他自己推演各种命题的游戏5.这些学科中的每一门都有它自己的问题，而且有解决这些问题的各自的方法，各学科为此而成为一门单独的学科1-23统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12统计学研究什么？1.统计学没有任何固定的对象，是一门独特的学问2.统计学研究的是来自各领域的数据，由解决其他领域内的问题而存在并兴旺发达。按萨维奇(L.J.Savage)的说法：统计学基本上是寄生的。靠研究其他领域内的工作而生存。这不是对统计学的轻视，这是因为对很多寄主来说，如果没有寄生虫就会死。对有的动物来说，如果没有寄生虫就不能消化它们的食物。因此，人类奋斗的很多领域，如果没有统计学，虽然不会死亡，但一定会变得很弱1-24统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12统计学研究什么？统计学是一门科学统计学提供一套方法和技术，这些方法和技术不能用于固定模式，使用者在给定的情况下必须根据所掌握的专门知识选择使用的方法，而且，如果需要还要进行必要的修正统计方法是通用的数据分析方法。这些方法不是为某个特定的问题领域而构造的统计学是一种技术如同工业生产过程中的质量控制程序一样，统计方法是为保证产品达到所希望的质量和保持其稳定性的的管理系统中建立起来的统计方法也能用于控制、减少和考察不确定性统计学是一门艺术作为归纳推理的统计方法不是没有争议的。不同的人对同一组数据的分析可能得到不同的结论一本印度小说《红色城堡》(TheRedFort)说：使用数字讲故事取决于统计学家的技巧和他们的经验。在这个意义下，统计学也是一门艺术1-25统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12统计是一种思维方式统计思维总有一天会像读与写一样成为一个有效率公民的必备能力(H.G.Wells)在终极的分析中，一切知识都是历史；在抽象的意义下，一切科学都是数学；在理性的基础上，所有的判断都是统计学(C.R.Rao)统计方法体系1.1.2统计的应用1.1统计及其应用领域1-28统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12统计的应用领域【例1-1】用统计识别作者1787—1788年，三位作者AlexanderHamilton，JohnJay和JamesMadison为了说服纽约人认可宪法，匿名发表了著名的85篇论文。这些论文中的大多数作者已经得到了识别，但是，其中的12篇论文的作者身份引起了争议通过对不同单词的频数进行统计分析，得出的结论是，JamesMadison最有可能是这12篇论文的作者。现在，对于这些存在争议的论文，认为JamesMadison是原创作者的说法占主导地位，而且几乎可以肯定这种说法是正确1-29统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12统计的应用领域【例1-2】用简单的描述统计量得到一个重要发现费舍(R．A．Fisher)在1952的一篇文章中举了一个例子，说明如何由基本的描述统计量的知识引出一个重要的发现。20世纪早期，哥本哈根卡尔堡实验室的施密特(J.Schmidt)发现不同地区所捕获的同种鱼类的脊椎骨和鳃线的数量有很大不同；甚至在同一海湾内不同地点所捕获的同种鱼类，也发现这样的倾向然而，鳗鱼的脊椎骨的数量变化不大。施密特从欧洲各地、冰岛、亚速尔群岛以及尼罗河等几乎分离的海域里所捕获的鳗鱼的样本中，计算发现了几乎一样的均值和标准偏差值。由此，施密特推断所有各个不同海域内的鳗鱼是由海洋中某公共场所繁殖的。后来名为“戴纳(Dana)”的科学考察船在一次远征中发现了这个场所1-30统计学STATISTICS(第五版)2020-2-12统计的应用领域【例1-3】挑战者号航天飞机失事预测1986年1月28日清晨，载有7名宇航员的挑战者号进入发射状态。就在发射前，有冰片牢附在机壳上。几分钟后，正当电视新闻报道它已进入轨道时，航天飞机在毁灭性的爆炸声中化成碎片，机上的宇航员片骨未存推动航天飞机进入太空的两个固体燃料发动机是由Thiokol公司制造的。失事前一天晚上，Thiokol公司的经理们和国家航空航天局就如期发射还是推迟发射产生了争执。天气预报发射时的气