(01)第1章导论.ppt

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1、1-1统计学统计学(第二版第二版)第第 1 章章 导论导论作者：中国人民大学统计学院作者：中国人民大学统计学院贾俊平贾俊平统计学1-2统计学统计学(第二版第二版)第第 1 章章 导论导论1.1 什么是统计学？什么是统计学？1.2 统计数据的类型统计数据的类型1.3 统计中的几个基本概念统计中的几个基本概念1-3统计学统计学(第二版第二版)学习目标学习目标1.理解统计学的含义理解统计学的含义2.理解统计数据与统计学的关系理解统计数据与统计学的关系3.了解统计学的应用领域了解统计学的应用领域4.了解数据的类型了解数据的类型5.理解统计中的几个基本概念理解统计中的几个基本概念 1-4统计学统计学(第

2、二版第二版)1.1 什么是统计学？什么是统计学？一一.统计学与统计规律统计学与统计规律二二.统计的应用领域统计的应用领域三三.历史上著名的统计学家历史上著名的统计学家1-5统计学统计学(第二版第二版)什么是统计学什么是统计学?1.1.数据搜集：取得数据数据搜集：取得数据2.2.数据分析：分析数据数据分析：分析数据 3.3.数据表述数据表述：图表展示数据图表展示数据4.4.数据解释：结果的说明数据解释：结果的说明 收集、分析、表述和解释数据的科学 1-6统计学统计学(第二版第二版)statistics的定义的定义(不列颠百科全书不列颠百科全书)statistics:the science of

3、collecting,analyzing,presenting,and interpreting data.Copyright 1994-2000 Encyclopaedia Britannica,Inc.Copyright 1994-2000 Encyclopaedia Britannica,Inc.（不列颠百科全书）不列颠百科全书）1-7统计学统计学(第二版第二版)统计研究的过程统计研究的过程收集数据收集数据(取得数据取得数据取得数据取得数据)整理数据整理数据(处理数据处理数据处理数据处理数据)解释数据解释数据(结果说明结果说明结果说明结果说明)分析数据分析数据(研究数据研究数据研究数据研

4、究数据)实际问题实际问题1-8统计学统计学(第二版第二版)统计规律统计规律(一些例子一些例子)1.正常条件下新生婴儿的性别比为107：1002.投掷一枚均匀的硬币，出现正面和反面的频率各为1/2；投掷一枚骰子出现16点的频率各为1/63.农作物的产量与施肥量之间存在相关关系1-9统计学统计学(第二版第二版)统计方法统计方法1-10统计学统计学(第二版第二版)描述统计描述统计(descriptive statistics)1.内容内容n n搜集数据搜集数据n n整理数据整理数据n n展示数据展示数据n n描述性分析描述性分析2.目的目的n n描述数据特征描述数据特征n n找出数据的基本规律找出数

5、据的基本规律0 0 0252525505050Q1Q1Q1Q2Q2Q2Q3Q3Q3Q4Q4Q4￥x x x=30 =30 =30 s s s2 22=105=105=1051-11统计学统计学(第二版第二版)推断统计推断统计(inferential statistics)1.内容内容参数参数估计估计假设检验假设检验2.目的目的对总体特征作出对总体特征作出推断推断样样本本总体总体1-12统计学统计学(第二版第二版)描述统计与推断统计的关系描述统计与推断统计的关系反映客观现反映客观现反映客观现反映客观现象的数据象的数据象的数据象的数据总体内在的总体内在的总体内在的总体内在的数量规律性数量规律性数量

6、规律性数量规律性推断统计推断统计推断统计推断统计（利用样本信息和概率（利用样本信息和概率（利用样本信息和概率（利用样本信息和概率论对总体的数量特征进论对总体的数量特征进论对总体的数量特征进论对总体的数量特征进行估计和检验等）行估计和检验等）行估计和检验等）行估计和检验等）概率论概率论概率论概率论（包括分布理论、大数定律（包括分布理论、大数定律（包括分布理论、大数定律（包括分布理论、大数定律和中心极限定理等）和中心极限定理等）和中心极限定理等）和中心极限定理等）描述统计描述统计描述统计描述统计（统计数据的搜集、整（统计数据的搜集、整（统计数据的搜集、整（统计数据的搜集、整理、显示和分析等）理、显

7、示和分析等）理、显示和分析等）理、显示和分析等）总体数据总体数据样本数据样本数据1-13统计学统计学(第二版第二版)统计的应用领域统计的应用领域统计学统计学经济学经济学经济学经济学管理学管理学管理学管理学医学医学医学医学工程学工程学工程学工程学社会学社会学社会学社会学1-14统计学统计学(第二版第二版)统计的应用领域统计的应用领域actuarial workactuarial work (精算精算精算精算)agricultureagriculture (农业农业农业农业)animal scienceanimal science (动物学动物学动物学动物学)anthropologyanthrop

8、ology (人类学人类学人类学人类学)archaeology archaeology(考古学考古学考古学考古学)auditing auditing(审计学审计学审计学审计学)crystallography crystallography(晶体学晶体学晶体学晶体学)demography demography(人口统计学人口统计学人口统计学人口统计学)dentistry dentistry(牙医学牙医学牙医学牙医学)ecologyecology (生态学生态学生态学生态学)econometrics econometrics(经济计量学经济计量学经济计量学经济计量学)education educa

9、tion(教育学教育学教育学教育学)election forecasting and projectionelection forecasting and projection (选举预测和策划选举预测和策划选举预测和策划选举预测和策划)engineering engineering(工程工程工程工程)epidemiologyepidemiology (流行病学流行病学流行病学流行病学)finance finance(金融金融金融金融)fisheries researchfisheries research (水产渔业研究水产渔业研究水产渔业研究水产渔业研究)gambling gambling

10、(赌博赌博赌博赌博)genetics genetics(遗传学遗传学遗传学遗传学)geography geography(地理学地理学地理学地理学)geology geology(地质学地质学地质学地质学)historical historical researchresearch (历历历历史史史史研研研研究究究究)human human geneticsgenetics (人人人人类类类类遗遗遗遗传传传传学学学学)1-15统计学统计学(第二版第二版)统计的应用领域统计的应用领域hydrology hydrology(水文学水文学水文学水文学)IndustryIndustry (工业工业工业

11、工业)linguisticslinguistics (语言学语言学语言学语言学)literature literature(文学文学文学文学)manpower planningmanpower planning (劳动力计划劳动力计划劳动力计划劳动力计划)management sciencemanagement science (管理科学管理科学管理科学管理科学)marketing marketing(市场营销学市场营销学市场营销学市场营销学)medical diagnosismedical diagnosis (医学诊断医学诊断医学诊断医学诊断)meteorology meteorology

12、(气象学气象学气象学气象学)military sciencemilitary science (军事科学军事科学军事科学军事科学)nuclear material safeguardsnuclear material safeguards (核材料安全管理核材料安全管理核材料安全管理核材料安全管理)ophthalmology ophthalmology(眼科学眼科学眼科学眼科学)pharmaceutics pharmaceutics(制药学制药学制药学制药学)physicsphysics (物理学物理学物理学物理学)political sciencepolitical science (政治学

13、政治学政治学政治学)psychology psychology(心理学心理学心理学心理学)psychophysics psychophysics(心理物理学心理物理学心理物理学心理物理学)quality controlquality control (质量控制质量控制质量控制质量控制)religious studiesreligious studies (宗教研究宗教研究宗教研究宗教研究)sociologysociology (社会学社会学社会学社会学)survey samplingsurvey sampling (调查抽样调查抽样调查抽样调查抽样)taxonomy taxonomy(分类学分

14、类学分类学分类学)weather modificationweather modification (气象改善气象改善气象改善气象改善)1-16统计学统计学(第二版第二版)历史上著名的统计学家历史上著名的统计学家 Jacob Bernoulli(Jacob Bernoulli(伯努利伯努利)(1654-1705)(1654-1705)Edmond Halley(Edmond Halley(哈雷哈雷)(1656-1742)(1656-1742)De De MoivreMoivre(棣美佛棣美佛)(1667-1754)(1667-1754)Thomas Thomas BayesBayes(贝叶斯贝

15、叶斯)(1702-1761)(1702-1761)Leonhard EulerLeonhard Euler(欧拉欧拉)(1707-1783)(1707-1783)Pierre SimonPierre Simon Laplace Laplace(拉普拉斯拉普拉斯)(1749-1827)(1749-1827)AdrienAdrien Marie Marie Legendre Legendre(勒让德勒让德)(1752-1833)(1752-1833)Thomas RobertThomas Robert Malthus Malthus(马尔萨斯马尔萨斯)(1766-1834)(1766-1834)T

16、homas RobertThomas Robert Malthus Malthus(马尔萨斯马尔萨斯)Pierre SimonPierre Simon Laplace Laplace(拉普拉斯拉普拉斯)Leonhard Euler Leonhard Euler(欧拉欧拉)1-17统计学统计学(第二版第二版)历史上著名的统计学家历史上著名的统计学家 Friedrich Gauss(Friedrich Gauss(高斯高斯)(1777-1855)(1777-1855)Johann GregorJohann Gregor Mendel(Mendel(孟德尔孟德尔)(1822-1884)(1822-1

17、884)Karl Pearson(Karl Pearson(皮尔森皮尔森)(1857-1936)(1857-1936)Ronald Aylmer Fisher(Ronald Aylmer Fisher(费歇费歇)(1890-1962),)(1890-1962),Jerzy NeymanJerzy Neyman(1894-1981)(1894-1981)EgonEgon Sharpe Pearson(Sharpe Pearson(皮尔森皮尔森)(1895-1980)(1895-1980)William Feller(William Feller(费勒费勒)(1906-1970).)(1906-1

18、970).Friedrich Gauss Friedrich Gauss(高斯高斯)Johann GregorJohann Gregor Mendel Mendel(孟德尔孟德尔)1-18统计学统计学(第二版第二版)一一.分类数据、顺序数据、数值型数据分类数据、顺序数据、数值型数据二二.观测数据和实验数据观测数据和实验数据三三.截面数据和时间序列数据截面数据和时间序列数据1.2 统计统计数据的类型数据的类型1-19统计学统计学(第二版第二版)什么是统计数据？什么是统计数据？(data)1.对现象进行计量的结果 2.不是指单个的数字，而是由多个数据构成的数据集 3.不仅仅是指数字，它可以是数字的

19、，也可以是文字的 1-20统计学统计学(第二版第二版)统计数据的分类统计数据的分类统计数据的分类统计数据的分类按计量层次按计量层次分分分分类类类类的的的的数数数数据据据据顺顺顺顺序序序序的的的的数数数数据据据据数数数数值值值值型型型型数数数数据据据据按时间状况按时间状况截截截截面面面面的的的的数数数数据据据据时时时时序序序序的的的的数数数数据据据据按收集方法按收集方法观观观观察察察察的的的的数数数数据据据据试试试试验验验验的的的的数数数数据据据据1-21统计学统计学(第二版第二版)统计数据的分类统计数据的分类(按计量尺度分按计量尺度分)1.1.分类数据分类数据分类数据分类数据(categori

20、cal data)categorical data)n n对事物进行分类的结果对事物进行分类的结果n n数据表现为类别，用文字来表述数据表现为类别，用文字来表述n n例如，人口按性别分为男、女两类例如，人口按性别分为男、女两类 2.2.顺序数据顺序数据顺序数据顺序数据(rank data)rank data)n n对事物类别顺序的测度对事物类别顺序的测度n n数据表现为类别，用文字来表述数据表现为类别，用文字来表述n n例如，产品分为一等品、二等品、三等品、次品等例如，产品分为一等品、二等品、三等品、次品等 3.3.数值型数据数值型数据数值型数据数值型数据(metric data)metric

21、 data)n n对事物的精确测度对事物的精确测度n n结果表现为具体的数值结果表现为具体的数值n n例如：身高为例如：身高为175175cmcm、168cm168cm、183cm183cm1-22统计学统计学(第二版第二版)统计数据的分类统计数据的分类(按收集方法分按收集方法分)1.观测的数据观测的数据观测的数据观测的数据(observational data)n n通过调查或观测而收集到的数据通过调查或观测而收集到的数据n n在没有对事物人为控制的条件下而得到的在没有对事物人为控制的条件下而得到的n n有关社会经济现象的统计数据几乎都是观测数据有关社会经济现象的统计数据几乎都是观测数据2.

22、试验的数据试验的数据试验的数据试验的数据(experimental data)n n在试验中控制试验对象而收集到的数据在试验中控制试验对象而收集到的数据n n比比如如，对对一一种种新新药药疗疗效效的的试试验验，对对一一种种新新的的农农作作物物品种的试验等品种的试验等n n自然科学领域的数据大多数都为试验数据自然科学领域的数据大多数都为试验数据1-23统计学统计学(第二版第二版)统计数据的分类统计数据的分类(按时间状况分按时间状况分)1.截面数据(cross-sectional data)n n在相同或近似相同的时间点上收集的数据在相同或近似相同的时间点上收集的数据n n描述现象在某一时刻的变化

23、情况描述现象在某一时刻的变化情况n n比如，比如，20022002年我国各地区的国内生产总值数据年我国各地区的国内生产总值数据2.时间序列数据(time series data)n n在不同时间上收集到的数据在不同时间上收集到的数据n n描述现象随时间变化的情况描述现象随时间变化的情况n n比如，比如，19961996年至年至20022002年国内生产总值数据年国内生产总值数据1-24统计学统计学(第二版第二版)1.3 统计中的几个基本概念统计中的几个基本概念一一.总体和样本总体和样本二二.参数和统计量参数和统计量三三.变量变量1-25统计学统计学(第二版第二版)总体和样本总体和样本1.总体总

24、体(population)n n所研究的全部元素的集合所研究的全部元素的集合 ，其中的每一个元素称，其中的每一个元素称为个体为个体 n n分为有限总体和无限总体分为有限总体和无限总体l l有限总体的范围能够明确确定，且元素的数目是有限的有限总体的范围能够明确确定，且元素的数目是有限的l l无限总体所包括的元素是无限的，不可数的无限总体所包括的元素是无限的，不可数的2.样本样本(sample)n n从总体中抽取的一部分元素的集合从总体中抽取的一部分元素的集合n n构成样本的元素的数目称为样本容量构成样本的元素的数目称为样本容量 1-26统计学统计学(第二版第二版)参数和统计量参数和统计量1.参数

25、参数参数参数(parameter)parameter)n n研究者想要了解的总体的某种特征值研究者想要了解的总体的某种特征值n n所关心的参数主要有总体均值所关心的参数主要有总体均值()、标准差、标准差()、总体比例、总体比例()等等n n总体参数通常用希腊字母表示总体参数通常用希腊字母表示 2.统计量统计量统计量统计量(statistic)statistic)n n根据样本数据计算出来的一个量根据样本数据计算出来的一个量 n n所所关关心心的的样样本本统统计计量量有有样样本本均均值值(x x)、样样本本标标准差准差(s s)、样本比例样本比例(p p)等等n n样本统计量通常用小写英文字母来

26、表示样本统计量通常用小写英文字母来表示 1-27统计学统计学(第二版第二版)变变 量量(Variable)1.说明现象某种特征的概念n n如商品销售额、受教育程度、产品的质量等级等如商品销售额、受教育程度、产品的质量等级等n n变量的具体表现称为变量值，即数据变量的具体表现称为变量值，即数据2.变量可以分为n n分分类类变变量量(categorical categorical variablevariable)：说说明明事事物物类类别别的的一一个个名名称称n n顺序变量顺序变量(rank variablerank variable )：说明事物有序类别的一个名称说明事物有序类别的一个名称n n

27、数数值值型型变变量量(metric metric variablevariable )：说说明明事事物物数数字字特特征征的的一一个个名称名称 l l离散变量：取有限个值离散变量：取有限个值 l l连续变量：可以取无穷多个值连续变量：可以取无穷多个值 1-28统计学统计学(第二版第二版)统计中的几个基本概念统计中的几个基本概念平均数平均数平均数平均数标准差标准差标准差标准差比例比例比例比例参数参数 统计量统计量 x xs sp p 总体总体总体总体 样本样本样本样本1-29统计学统计学(第二版第二版)几种常用的统计软件几种常用的统计软件(Software)典型的统计软件典型的统计软件n nSASn nSPSSn nMINITABn nSTATISTICAn nExcelMINITABMINITABSTATISTICASTATISTICAExcelExcelSASSASSPSSSPSS1-30统计学统计学(第二版第二版)本章小节本章小节1.统计学与统计规律统计学与统计规律2.统计的应用领域统计的应用领域3.统计数据的类型统计数据的类型4.统计中的几个基本概念统计中的几个基本概念结结 束束