第四章常用统计图形制作及编辑.doc

SPSS统计分析 2003年
第二篇 描述统计分析

第四章 常用统计图形的制作和编辑

第一节 SPSS绘图概述

一、SPSS绘图概述
统计图是用点、线、面等各种几何图形表达统计数据的一种形象的形式，其特点是简明生动，形象具体、通俗易懂且又一目了然。
SPSS具有很强的制图功能，可以绘制多种统计图形，这些图形可以由各种统计分析过程产生，也可以直接由图形菜单“Graphs”产生。SPSS图形的制作可分为三个过程:
1．建立做图的数据文件；
2．生成图形；
3．编辑已有的图形。

二、SPSS绘图功能
Graph菜单具体分为以下几部分:
1．Gallery：画廊窗口，相当于一个自学向导，将统计绘图功能做了简单的介绍，初学者可以通过它对SPSS的绘图能力有一个大致的了解。
2．Interactive：交互式统计图，这是 SPSS 9.0版以后新增的内容。提供了非常强大的图形生成和编辑功能。
3．Map：统计地图，这是SPSS 10.0中新增的内容，可以将统计数据结合地图直接呈现出来，10.0版里的中国地图做得比较粗糙，在11.0版中对中国地图做了较大的修正，提供了上百个城市的坐标等。
4．其他菜单项：除上列各项外，Graph菜单还列出了常用的16大类统计图，具体来说有：Bar Char（条形图），Line Chart（线形图），Area Chart（面积图），Scatter Plot（散点图），Pie Chart（饼图），Histogram（直方图），Boxplot（箱式图），Error Bar（误差线图），High-Low（高低图），Pareto（佩尔托图），Control Chart（控制图），ROC Curve（ROC曲线），P-P Plots（正态概率分布图），Q-Q Plots（正态概率单位分布图），Sequence（序列图），Time Series（Autocorrelations自相关图，Cross-Correlations 交叉相关图）（时间序列分析图）

第二节 常用心理统计图形的制作和编辑
一、条形图（Bar Charts）
（一）条形图(Bar Charts)的功能与应用
条形图用直条的长短来表示非连续性资料(该资料可以是绝对数，也可以是相对数)的数量大小。常用的有单式条形图和复式条形图。

（二）条形图(Bar Charts)的生成
例1 研究血压状态与冠心病各临床型发生情况的关系，分析资料如表2-1所示，试绘制统计图。

表2-l数据表格
血压状态
年龄标化发生率（1/10万）
冠状动脉机能不全 猝死 心绞痛 心肌梗塞
正常
临界
异常
8.90 12.0 34.71 44.0
10.63 18.05 46.18 67.24
19.84 30.55 73.06 116.82

1．建立数据文件，定义变量名
定义变量名：年龄标化发生率-RATE，冠心病临床型-DISEASE,血压状态-BP。
输入数据：Rate按原数据输入，DISEASE按冠状动脉机能不全=1、猝死=2、心绞痛=3、心肌梗塞=4输入，BP按正常=1、临界=2、异常=3输入。
2．生成Bar图
操作过程：
第一步：选择“Graphs”菜单®“Bar”过程®进入Bar Chart对话框。
选择Bar Chart对话框的内容有：
（1）条形图类型
3种类型：
l Simple：简单条形图，或单式条形图，多用于表现单个指标的大小；
l Clustered：分组条形图，或复式条形图，多用于表现两个以上指标的大小；
l Stacked：堆积条形图，或分段条形图，用于表现每个直条中某个因素各水平的构成情况。

（2）选择Clustered分组条形图
（3）在Data in Chart Are单选框选择
l Summaries for groups of cases：以组为单位，按同一变量的取值不同做分组汇总；系统默认。
l Summaries of separate variables：以变量为单位，按不同变量汇总，对应每个变量生成一个直条，在一个条形图中至少应有两个以上的变量；
l Values of individual cases：以个体观测值为单位，对应分类轴变量中每个观测值生成一个直条。
大多数情形下，统计图都是选择以组为单位的形式来体现数据的。
（4）点击“Define”按钮。

第二步：进入Define Clustered Bar：Summaries for groups of Cases框
此框内容有：
左侧为变量栏；
右上侧的Bars Represent选择框包括以下选项：
（1）N of cases：按观测量个数汇总
（2）Cum. n of cases：按累积观测量频数汇总
（3）% of cases：按各观测量数占全部观测量数的百分比汇总
（4）Cum. % of cases：按观测量数累积频率的百分比汇总
（5）Other Summary Function：其他汇总函数。如果以上4种不能满足要求可选择此项。从左侧框选一变量，系统默认为Mean，也可通过[Change Summary]按钮，进入[Summary Function]，选择其他统计量。
[Summary Function]：该对话框列出了更多的统计汇总函数，可以满足大多数情况的需要。分3个部分：
（1）上组
包括：均数，标准差，中数，方差等大多数统计汇总函数；
（2）中组
可对各观测量按大小进行筛选。
（3）下组
可按数值大小选择取值在某个范围内的观测量。

第三步操作：
（1）从左侧变量列表中
选“年龄标化发生率[Rate]” ®Bars Represent栏的Other summary function选项Variable框；
选“冠心病临床型[disease]”®Category Axis框（X坐标）；
选“血压状况[BP]” ® Define Clusters by框（Y坐标）。
（2）点击[Titles]按钮
输入图标，副图标及脚标。
例如：在Title栏：Line1： 血压状态与冠心病各临床型年龄标化发生率的关系
在Footnote栏：Line1：2003年3月
（3）[Option]
用于定义有关缺失值的选项。
Display groups defined by missing values:显示缺失值组，系统默认。

[Template]
用于选择所用的统计图模板来源，一般不用。

3．图形输出
系统在统计图编辑窗口中输出直条图。

（三）条形图(Bar Charts)的编辑
1．编辑方法
双击Output中的图形，展开图形编辑窗口Chart Editor，而原有生成的图形覆以网影，表示该图形正处于编辑之中，然后可对生成的图形进行编辑。

2．Chart Editor编辑窗口的命令菜单有十类
Analyze，Graph和Help与SPSS系统窗口菜单相同。常用菜单如下：
（1）Gallery图形转换菜单
可将当前图形的形式转变成另一种适合当前数据文件结构的图形形式，SPSS系统可以自动进行图形转换。
（2）Chart 图形要素菜单
可对已生成的图形进行修饰，如改变图形版面，调整图形的尺度，增加图例说明等等。
（3）Series图列菜单
可以通过选择而重新编排图列，从而改变现有图形等。
（4）Format图形格式菜单
可用于改变图形的格式，如颜色，填充方式，数据点标志，线形等。

3．举例说明具体操作过程
(1)改变图形Series (Cluster)或Categories(横轴)的编排顺序
欲改变原来在条形图复合条图的顺序或横轴上的排列次序（如1,2,3，4改为4,3,2,1的次序）,操作步骤如下：
A．在Output输出窗口的生成图中，双击该图形激活图形编辑窗口。
B．单击菜单“Series” ®Displayed，进入Bar/Line/Area Displayed Data对话框。
C. 在Series框:可改变条图顺序或减少条图项
Legend Title图例标题，本例为血压状况。
Omit省略：此栏的图例将不在新转换的图形中出现。
Display展示：此栏的图例将在新转换的图形中出现。
D．Series Display as：显示图形类型。有Bar条形图、Line线形图和Area面积图可供选择。
E．Categories分类:
Category：显示分类轴轴题，本例为病症。
Omit省略：此栏的分类轴将不在新转换的图形中出现。
Display展示：此栏的分类轴将在新转换的图形中出现。
通过Display栏和Omit栏的变量相互调换，可以改变Display栏中变量的顺序，变为4、3、2、1或只显示其中的若干项。

2．改变刻度轴轴题和刻度值
1）改变图中横轴轴标题，操作步骤如下：
(1)在图形编辑窗口分别对着轴题双击，分别产生Scale Axis刻度（纵轴）选择对话框和Category Axis分类轴（横轴）选择对话框。
(2)在Axis Title栏中输入新轴题，并在Title Justification栏下选择“Center”项，使轴题位于刻度轴的中部。
2）改变刻度值，步骤如下：
双击图坐标轴，即可激活Scale Axis对话框，在Range栏，可改变刻度值范围；在Major Division栏可改变刻度增量。
Scale刻度轴标尺有两种:
Linear普通线性标尺；
Log以10为底的对数标尺；
Major/Minor Division主/次刻度；
Increment增量。主刻度增量须大于次刻度增量；
Ticks刻度标记；
Grid刻度格线；
Bar Origin条的起始点。
以上操作可使用菜单命令：
Chart®Axis®选择Scale（纵轴）或Category（横轴）

3．将原图的边框消除
在图形编辑窗口中，选择“Chart” ®Outer Frame，或“Inner Frame”，使之处于非激活状态，图形外框，或内框则消失。

4．其他格式
选择Format®Color可改变图条颜色；Fill Pattern改变图形的填充模式；Marker改变线形图的标记；Line Style改变线型；Bar Style改变Bar图型；Interpolation提供不同模式的插入图形；Text改变字型和字号；3-D Rotation改变3-D图旋转角度；Swap Axes将图坐标旋转90度。

二、线形图(Line Charts)
（一）线形图的功能与应用
线形图是用线条的上下波动形式，反映连续性的相对数资料的变化趋势。非连续性的资料一般不用线形图表现。
（二）线形图(Line Charts)的生成与编辑
调用Graph菜单的"Line"过程，可绘制线图。
[例2]某地调查居民心理问题的存在现状，比较不同性别和年龄组的居民心理问题检出情况。
1.建立数据文件
定义变量:心理问题检出率为RATE，年龄分组为AGE，性别为SEX。AGE与SEX可定义为字符变量。Rate按原数据输入，AGE按分组情况分别输入15-，25-，35-，45-，55-，65-，75-,SEX是男的输入M、女的输入F。
2．操作命令
菜单Graphs®Line，进入Line Chart对话框
选择Multiple多条线图®进入Define Multiple Line:对话框
选“检出率Rate” ®Line Represent“Other summary function”栏Variable
选“Age” ®Category Axis
选“Sex” ®Define Lines by
3．编辑同Bar图

三、饼图（Pie Chart）
（一）饼图的功能与应用
饼图用一个圆来表示研究对象的总体，将圆分为大小面积不等的扇区来表示某一部分在全体中所占的比例。饼图的数据通常为比例数，或相对变量。
例3 某高校教工人员比例如下：
教授 副教授 讲师 助教 行政人员
人数 1113 1242 651 337 157
比例 31.8 35.48 18.6 9.62 4.5

（二）操作命令
1．生成饼图
1）Graphs®Pie®进入Pie Charts对话框®
选择Values of individual cases单个观测值模式®进入Define Pie对话框
2）选Rate构成比®Slices represent
3）选死因分类die®Slice labels栏Variable®press OK
2．编辑饼图
1）双击该图进入编辑窗口；
2）改变第一个扇面的位置
选Chart®Options®进入Pie Options对话框
Position first slice at 12 o’clock确定第一个扇面位置，系统默认12点开始。
3） 合并次要扇面（分类）
Collapse (sum) slices less than 5% 合并小于指定百分比的扇面。一些比例很小的次要扇面不必一一显示，可作合并。
4） 编辑标签
Labels栏：
Text：扇面文字标签
Values：扇面表示的数值
Percents：扇面表示的百分比
Edit Text：编辑扇面文字标签
Format：改变文字标签位置，显示内、外框及数值格式
5） 分离主要扇面
Format®explode slices

四、散点图（Scatter Chart）
1． 功能：用于表现两个或多个变量之间有无相关关系。
2． 举例
例4，研究饮茶对人体血清微量元素的影响作用。有三种类型：多喝茶，少喝茶和不喝茶，对锰，铁和锌三种不同微量元素的影响作用。
编号 多喝茶组 少喝茶组 不喝茶组
Zn Fe Mn Zn Fe Mn Zn Fe Mn
1 15.87 36.87 0.29 13.25 32.40 0.21 11.40 29.87 0.12
2 16.27 35.90 0.28 12.98 32.65 0.22 10.89 30.14 0.14
3 16.77 37.45 0.24 13.64 33.04 0.19 11.05 30.70 0.11

作业：平时两次考试成绩得分如下表
学生 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A 86 58 79 64 91 48 55 82 32 75
B 83 52 89 78 85 68 47 76 25 56

3． 操作命令
Graphs®Scatter®进入Scatter plot对话框®4种选择：Simple单层,Overlay多层, Matrix矩阵,3-D立体散点图®选Simple®进入对话框
data®Y Axis, tea喝茶状况®X Axis，element微量元素®Set markers by

作业：
Cars.sav汽车性能指标
1）选Overlay重叠散点图，
Y-X Pairs：Mpg-Hors（缩小10倍）
Y-X Pairs：Mpg-acc1

2）3-D散点图
Mpg，Horse，Accle三维散点图

五、直方图（Histogram）
1． 功能：用直条的长短表示连续性变量的频数分布。
例5：流行性脑膜炎患者的年龄分布
年龄分组 0- 1- 2- 3- 4- 5- 6- 7- 8- 9- 10-14 15-19 20-24 25-29 30-34 35-44 45-54 55-60
患者人数 30 30 75 78 77 49 71 59 56 67 28.6 15.4 3.2 2 2.4 0.7 0.3 0.1
作业：
cars.sav 考察汽车马力horse power是否符合正态分布。

六、正态概率分布图（Normal P-P Plot）
1．功能：检测变量是否服从正态分布，若服从正态分布，则曲线为一条从左下角到右上角一条直线。

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