統(tǒng)計學第六版賈俊平第1章

第1章導論作者：中國人民大學統(tǒng)計學院賈俊平PowerPoint統(tǒng)計學第1章導論1.1

統(tǒng)計及其應用領域1.2統(tǒng)計數(shù)據(jù)的類型1.3統(tǒng)計中的幾個基本概念學習目標1.理解統(tǒng)計學的含義2. 理解描述統(tǒng)計和推斷統(tǒng)計3. 了解統(tǒng)計學的應用領域4. 了解數(shù)據(jù)的類型5.理解統(tǒng)計中的幾個基本概念2008年8月你相信這樣的一些統(tǒng)計結(jié)論嗎？吸煙對健康是有害的，吸香煙的男性減少壽命2250天不結(jié)婚的男性會減少壽命3500天，不結(jié)婚的女性會減少壽命1600天身體超重30%會使壽命減少1300天每天攝取500毫升維生素C，生命可延長6年身材高的父親，其子女的身高也較高二個出生的子女沒有第一個聰明，第三個出生的子女沒有第二個聰明，依此類推學生們在聽了莫扎特鋼琴曲10分鐘后的推理測試會比他們聽10分鐘娛樂磁帶或其他曲目做得更好上課坐在前面的學生平均考試分數(shù)比坐在后面的學生高1.1統(tǒng)計及其應用領域1.1.1什么是統(tǒng)計學1.1.2統(tǒng)計的應用領域什么是統(tǒng)計學?

(statistics)統(tǒng)計學是收集、分析、表述和解釋數(shù)據(jù)的科學(不列顛百科全書)統(tǒng)計是一門收集、分析、解釋和提供數(shù)據(jù)的科學(韋伯斯特國際辭典第3版)統(tǒng)計指的是一組方法，用來設計實驗、獲得數(shù)據(jù)，然后在這些數(shù)據(jù)的基礎上組織、概括、演示、分析、解釋和得出結(jié)論(MarioF.Triola,《初級統(tǒng)計學》)

什么是統(tǒng)計學?

(statistics)1.收集數(shù)據(jù)：取得數(shù)據(jù)2.處理數(shù)據(jù)：整理與圖表展示分析數(shù)據(jù)：利用統(tǒng)計方法分析數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)解釋：結(jié)果的說明得到結(jié)論：從數(shù)據(jù)分析中得出客觀結(jié)論收集、處理、分析、解釋數(shù)據(jù)并從數(shù)據(jù)中得出結(jié)論的科學

統(tǒng)計方法統(tǒng)計方法描述統(tǒng)計推斷統(tǒng)計參數(shù)估計假設檢驗描述統(tǒng)計

(descriptivestatistics)研究數(shù)據(jù)收集、處理、匯總、圖表描述、概括與分析等統(tǒng)計方法內(nèi)容搜集數(shù)據(jù)整理數(shù)據(jù)展示數(shù)據(jù)描述性分析目的描述數(shù)據(jù)特征找出數(shù)據(jù)的基本規(guī)律02550Q1Q2Q3Q4￥x=30s2=105推斷統(tǒng)計

(inferentialstatistics)研究如何利用樣本數(shù)據(jù)來推斷總體特征的統(tǒng)計方法內(nèi)容參數(shù)估計假設檢驗目的對總體特征作出推斷樣本總體統(tǒng)計的應用領域經(jīng)濟學管理學醫(yī)學工程學社會學…

統(tǒng)計學2008年8月統(tǒng)計的應用領域【例1.1】用統(tǒng)計識別作者

1787—1788年，三位作者AlexanderHamilton，JohnJay和JamesMadison為了說服紐約人認可憲法，匿名發(fā)表了著名的85篇論文。這些論文中的大多數(shù)作者已經(jīng)得到了識別，但是，其中的12篇論文的作者身份引起了爭議通過對不同單詞的頻數(shù)進行統(tǒng)計分析，得出的結(jié)論是，JamesMadison最有可能是這12篇論文的作者。現(xiàn)在，對于這些存在爭議的論文，認為JamesMadison是原創(chuàng)作者的說法占主導地位，而且?guī)缀蹩梢钥隙ㄟ@種說法是正確2008年8月統(tǒng)計的應用領域【例1.2】用簡單的描述統(tǒng)計量得到一個重要發(fā)現(xiàn)

費舍(R．A．Fisher)在1952的一篇文章中舉了一個例子，說明如何由基本的描述統(tǒng)計量的知識引出一個重要的發(fā)現(xiàn)。20世紀早期，哥本哈根卡爾堡實驗室的施密特(J.Schmidt)發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)所捕獲的同種魚類的脊椎骨和鰓線的數(shù)量有很大不同；甚至在同一海灣內(nèi)不同地點所捕獲的同種魚類，也發(fā)現(xiàn)這樣的傾向然而，鰻魚的脊椎骨的數(shù)量變化不大。施密特從歐洲各地、冰島、亞速爾群島以及尼羅河等幾乎分離的海域里所捕獲的鰻魚的樣本中，計算發(fā)現(xiàn)了幾乎一樣的均值和標準偏差值。由此，施密特推斷所有各個不同海域內(nèi)的鰻魚是由海洋中某公共場所繁殖的。后來名為“戴納(Dana)”的科學考察船在一次遠征中發(fā)現(xiàn)了這個場所2008年8月統(tǒng)計的應用領域【例1.3】挑戰(zhàn)者號航天飛機失事預測

1986年1月28日清晨，載有7名宇航員的挑戰(zhàn)者號進入發(fā)射狀態(tài)。就在發(fā)射前，有冰片牢附在機殼上。幾分鐘后，正當電視新聞報道它已進入軌道時，航天飛機在毀滅性的爆炸聲中化成碎片，機上的宇航員片骨未存推動航天飛機進入太空的兩個固體燃料發(fā)動機是由Thiokol公司制造的。失事前一天晚上，Thiokol公司的經(jīng)理們和國家航空航天局就如期發(fā)射還是推遲發(fā)射產(chǎn)生了爭執(zhí)。天氣預報發(fā)射時的氣溫為310F。爭執(zhí)的結(jié)果采納了Thiokol公司經(jīng)理們的建議：按計劃發(fā)射航天飛機。因為他們覺得沒有確鑿證據(jù)表明低溫會對固體燃料火箭推進器的性能產(chǎn)生影響2008年8月統(tǒng)計的應用領域【例1.3】挑戰(zhàn)者號航天飛機失事預測在此次失事前，該航天飛機24次發(fā)射成功。將航天飛機送入太空的兩個固體燃料推進器由6只O型項圈密封。在幾次飛行中，曾發(fā)生過O型項圈被腐蝕或氣體泄漏事故。這樣的事故是及其危險的。前24次發(fā)射中有一次發(fā)動機遭到了永久性破壞。根據(jù)23次飛行中發(fā)生腐蝕或泄漏事故的次數(shù)(因變量)及火箭連接處的溫度(自變量)數(shù)據(jù)，進行線性回歸得到的回歸方程為當溫度為310F時，O型項圈發(fā)生事故的預計次數(shù)為2.225次。結(jié)果顯示連接處的溫度與O型項圈事故之間有一定的相關(guān)性。如果當時那些經(jīng)理們看到了回歸的預測結(jié)果，也許推遲發(fā)射會成為其謹慎的選擇統(tǒng)計的應用領域actuarialwork

(精算)

agriculture

(農(nóng)業(yè))animalscience

(動物學)

anthropology

(人類學)archaeology(考古學)

auditing(審計學)crystallography(晶體學)

demography(人口統(tǒng)計學)dentistry(牙醫(yī)學)

ecology

(生態(tài)學)econometrics(經(jīng)濟計量學)

education(教育學)electionforecastingandprojection

(選舉預測和策劃)engineering(工程)

epidemiology(流行病學)finance(金融)fisheriesresearch

(水產(chǎn)漁業(yè)研究)gambling(賭博)

genetics(遺傳學)geography(地理學)

geology(地質(zhì)學)historicalresearch

(歷史研究)

humangenetics

(人類遺傳學)統(tǒng)計的應用領域hydrology(水文學)

industry

(工業(yè))linguistics

(語言學)

literature(文學)manpowerplanning

(勞動力計劃)managementscience

(管理科學)marketing(市場營銷學)

medicaldiagnosis

(醫(yī)學診斷)meteorology(氣象學)

militaryscience

(軍事科學)nuclearmaterialsafeguards

(核材料安全管理)ophthalmology(眼科學)

pharmaceutics(制藥學)physics

(物理學)

politicalscience

(政治學)psychology(心理學)

psychophysics(心理物理學)qualitycontrol

(質(zhì)量控制)

religiousstudies

(宗教研究)sociology

(社會學)

surveysampling

(調(diào)查抽樣)taxonomy(分類學)

weathermodification

(氣象改善)1.2.1分類數(shù)據(jù)、順序數(shù)據(jù)、數(shù)值型數(shù)據(jù)1.2.2觀測數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)1.2.3截面數(shù)據(jù)和時間序列數(shù)據(jù)1.2統(tǒng)計數(shù)據(jù)的類型統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分類統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分類按計量層次分類的數(shù)據(jù)順序的數(shù)據(jù)數(shù)值型數(shù)據(jù)按時間狀況截面的數(shù)據(jù)時序的數(shù)據(jù)按收集方法觀察的數(shù)據(jù)實驗的數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分類

(按計量尺度分)分類數(shù)據(jù)(categoricaldata)

只能歸于某一類別的非數(shù)字型數(shù)據(jù)對事物進行分類的結(jié)果，數(shù)據(jù)表現(xiàn)為類別，用文字來表述例如，人口按性別分為男、女兩類

順序數(shù)據(jù)(rankdata)

只能歸于某一有序類別的非數(shù)字型數(shù)據(jù)對事物類別順序的測度，數(shù)據(jù)表現(xiàn)為類別，用文字來表述例如，產(chǎn)品分為一等品、二等品、三等品、次品等數(shù)值型數(shù)據(jù)(metricdata)

按數(shù)字尺度測量的觀察值結(jié)果表現(xiàn)為具體的數(shù)值，對事物的精確測度例如：身高為175cm、168cm、183cm分類變量和順序變量統(tǒng)稱為定性變量(qualitativevariable)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分類

(按收集方法分)觀測的數(shù)據(jù)(observationaldata)

通過調(diào)查或觀測而收集到的數(shù)據(jù)在沒有對事物人為控制的條件下而得到的有關(guān)社會經(jīng)濟現(xiàn)象的統(tǒng)計數(shù)據(jù)幾乎都是觀測數(shù)據(jù)實驗的數(shù)據(jù)(experimentaldata)

在實驗中控制實驗對象而收集到的數(shù)據(jù)比如，對一種新藥療效的實驗，對一種新的農(nóng)作物品種的實驗等自然科學領域的數(shù)據(jù)大多數(shù)都為實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分類

(按時間狀況分)截面數(shù)據(jù)(cross-sectionaldata)

在相同或近似相同的時間點上收集的數(shù)據(jù)描述現(xiàn)象在某一時刻的變化情況比如，2005年我國各地區(qū)的國內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)時間序列數(shù)據(jù)(timeseriesdata)

在不同時間上收集到的數(shù)據(jù)描述現(xiàn)象隨時間變化的情況比如，2000年至2005年國內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)1.3統(tǒng)計中的幾個基本概念1.3.1總體和樣本1.3.2參數(shù)和統(tǒng)計量1.3.3變量總體和樣本總體(population)所研究的全部個體(數(shù)據(jù))的集合，其中的每一個個體也稱為元素分為有限總體和無限總體有限總體的范圍能夠明確確定，且元素的數(shù)目是有限的無限總體所包括的元素是無限的，不可數(shù)的樣本(sample)從總體中抽取的一部分元素的集合構(gòu)成樣本的元素的數(shù)目稱為樣本容量或樣本量(samplesize)參數(shù)和統(tǒng)計量參數(shù)(parameter)描述總體特征的概括性數(shù)字度量，是研究者想要了解的總體的某種特征值所關(guān)心的參數(shù)主要有總體均值()、標準差()、總體比例()等總體參數(shù)通常用希臘字母表示統(tǒng)計量(statistic)用來描述樣本特征的概括性數(shù)字度量，它是根據(jù)樣本數(shù)據(jù)計算出來的一些量，是樣本的函數(shù)所關(guān)心的樣本統(tǒng)計量有樣本均值(x)、樣本標準差(s)、樣本比例(p)等樣本統(tǒng)計量通常用小寫英文字母來表示變量

(variable)

說明現(xiàn)象某種特征的概念如商品銷售額、受教育程度、產(chǎn)品的質(zhì)量等級等變量的具體表現(xiàn)稱為變量值，即數(shù)據(jù)變量可以分為分類變量(categoricalvariable)

：說明事物類別的名稱順序變量(rankvariable)：說明事物有序類別的名稱數(shù)值型變量(metricvariable)

：說明事物數(shù)字特征的名稱

離散變量：取有限個值連續(xù)變量：可以取無窮多個值變量

(其他分類