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应用统计学实验指导书

13
2020年5月29日
文档仅供参考

<应用统计学>实验指导书

主 编:潘 鸿
副主编:张立芳
张小宇

吉林大学军需科技学院
二〇〇九年四月

说 明

<应用统计学>是军需科技学院农林经济管理、物流管理专业的学科基础必修课,总学时60学时,其中实验学时24学时,包括三个实验项目,如下表所示实验目的是培训学生对数据资料进行统计分析和应用的基本技能。
<应用统计学>实验项目一览表
序号
实验项目
内容提要
实验
类型
学时
分配
主要仪器
设 备
实验
地点
备注
1
统计工作过程实验
安排学生自己设计、印制、发放、整理、分析统计调查表
设计性实验
2

不限

2
Excel在统计分析中的应用
应用Excel进行统计计算和分析
验证性实验
20
计算机
机房
计算机装有Excel软件,并加载分析工具库,具备”数据分析”功能;计算器具备单、双变量统计功能
3
统计学知识综合运用
分别用计算器、Excel、和手工进行相关与回归分析、时间数列分析及抽样推断
综合性实验
2
计算机、计算器
机房
实验一 统计工作过程实验

一、实验目的
锻炼学生从事实际统计工作的能力
二、实验原理
统计工作的过程包括设计、调查、整理、分析、预测和决策六个阶段,本实验安排学生自行选题设计调查方案,印制、发放并整理调查表,得出汇总结果,并采用所学统计方法分析调查结果,撰写统计分析报告。经过实验,将统计工作的过程演练一遍,使学生能将统计理论和实践紧密在一起,增强她们的自主创新意识,同时培养她们发现问题、分析问题和解决问题的能力,
三、实验仪器与设备
用于汇总和分析的计算机
四、实验内容与步骤
(一)安排学生自行选题设计一个统计调查方案,方案中重点考核选题、调查目的、调查项目和调查表的设计、组织实施计划的编制等项内容,指导老师对每份方案做出评价,与学生商议后抽选一个最佳选题进行调查;
(二)共同设计调查表;
(三)安排学生印制并发放调查表;
(四)对收回的调查表进行审核;
(五)利用计算机由学生共同对调查表进行汇总;
(六)将汇总数据以电子文档的形式提供给每一个学生;
(七)要求学生应用Excel软件分析数据,撰写一篇不少于1000字的统计分析报告。
实验二 Excel在统计分析中的应用
一、实验目的:训练学生熟练应用Excel进行统计计算和分析的能力
二、实验原理:Excel是附属型的统计软件,是简单适用的统计分析工具,适宜本科阶段学习用。可用于普通的统计计算与分析,加载分析工具库后,也可用于进行专门的统计分析,如方差分析、相关回归分析、抽样、假设检验等等。
三、实验仪器与设备
计算机,装有Excel软件并加载分析工具库
四、实验内容与步骤(具体内容见文后)
绪论 (3学时)
(1)熟悉Excel的常见操作
(2)统计图的绘制
(3)数据库管理
(4)描述统计的Excel应用
(5)常见统计函数的运用
统计指数 (3学时)
(1)总指数的编制
(2)因素分析
抽样推断(6学时)
(1)随机抽样
(2)抽样分布的计算机实验
(3)随机数函数的应用
(4)随机数发生器的应用
(5)正态分布函数的求解
(6)总体成数和总体平均数的推断
(7)必要样本容量的推断
假设检验与方差分析(3学时)
(1)单因素方差分析
(2)可重复双因素方差分析
(3)无重复双因素方差分析
相关与回归(2学时)
(1)相关系数的计算
(2)利用Excel进行线性回归分析
动态数列 (3学时)
(1)用数据分析工具进行移动平均
(2)用数据分析工具求解线性方程
(3)用列计算表的方法求解线性方程和非线性方程
(4)行列式的计算
(5)季节指数的计算
(6)根据季节变动进行预测
实验三 统计学知识综合运用
一、实验目的
(一)掌握相关理论与方法
1、相关与回归分析的理论与方法
2、时间数列分析的理论与方法
3、抽样推断的理论与方法
(二)掌握相关统计操作
1、用Excel进行统计
2、用计算器进行统计
3、手工统计
二、实验原理
统计学知识的综合运用
三、实验仪器与设备
1、每名学生使用一台计算机,装有Excel软件,并安装”数据分析”功能
2、每名学生使用一台计算器(CASIO 3600p或CASIO 3600pv)
四、实验内容与步骤
实验内容:根据<中国统计年鉴- >中1980- 人口出生率及国民总收入数据,如下表所示:

年 份
人口出生率(‰)
国民总收入(亿元)
年 份
人口出生率(‰)
国民总收入(亿元)
1980
18.21
4545.6
1995
17.12
59810.5
1981
20.91
4889.5
1996
16.98
70142.5
1982
22.28
5330.5
1997
16.57
77653.1
1983
20.19
5985.6
1998
15.64
83024.3
1984
19.90
7243.8
1999
14.64
88189.0
1985
21.04
9040.7

14.03
98000.5
1986
22.43
10274.4

13.38
108068.2
1987
23.33
12050.6

12.86
119095.7
1988
22.37
15036.8

12.41
135174.0
1989
21.58
17000.9

12.29
159586.7
1990
21.06
18718.3

12.40
184088.6
1991
19.68
21826.2

12.09
213131.7
1992
18.24
26937.3

12.10
251483.2
1993
18.09
35260.0

1994
17.70
48108.5

要求分别用Excel软件、计算器、手工三种统计手段:
(一)对中国人口出生率和国民总收入进行相关分析,并进行显著性检验
(二)对中国人口出生率和国民总收入进行回归分析,并解释回归系数的经济意义
(三)当中国人口出生率达到12‰时,以95%的可靠程度预测国民总收入将达到多少亿元?
(四)在Excel中分别用移动平均法(5年)和最小平方法对中国人口出生率的长期趋势进行测定。
(五)预测 中国人口出生率将达到多少?
实验步骤:
Ⅰ 在Excel中的操作步骤:
(一)相关分析
1、相关系数求解:点击”工具-数据分析-相关系数”,将人口出生率和国民总收入两项指标输入显示即可得到相关系数
2、显著性检验:将所得相关系数的绝对值与显著性水平(0.5-0.8)对比,若大于0.5但小于0.8,则两变量显著相关,若大于0.8,则两变量高度相关。
(二)回归分析
1、回归方程求解:点击”工具-数据分析-回归”,以人口出生率为x,国民总收入为y。需将”残差”项选中:
可从输出结果中直接读出截距a 和回归系数b,回归系数b的经济意义是表明x(d在此为人口出生率)每上升一个单位(在此为每上升1‰),y平均增加(降低)的量。
2、回归标准差求解:将上列残差项平方并求和得,则回归标准差
人口出生率为12‰时,代入回归方程中,计算国民总收入的点估计值。当可靠程度为95%时,概率度为t,因此,以95%的可靠程度估计国民总收入的所在区间为:
(四)长期趋势测定
1、移动平均法:可用函数average 进行5项移动平均,或点击”工具-数据分析-移动平均”进行测定。再绘制折线图将移动平均前后的数列进行对比。
2、最小平方法
首先,判断应拟合的模型。可经过绘制散点图或计算两种方法进行判断。
(1)绘制散点图:绘制时间与人口出生率两个变量的散点图,可大致看出两变量呈指数曲线关系。
(2)分别计算人口出生率的逐期增长量、环比发展速度和二次差,可绘制柱形图对比三种变量,对比看出环比发展速度大致相等,因此,拟合指数曲线较为合理。
其次,以时间为自变量t,人口出生率为因变量y,分别计算两变量的对数,将指数方程转化线性方程,按线性方程求解出loga和logb,再求反对数得出a,b,即可得到所求趋势方程
(五)将 的相应t值代入趋势方程即可得到 的人口出生率预测值。
Ⅱ 用计算器进行的操作(以CASIO-3600pv型计算器的操作为例)
(一)对中国人口出生率和国民总收入进行相关分析,并进行显著性检验
1、进入双变量统计运算状态LR:MODE 2
2、清除内存:行使KAC功能(即SHIFT AC
3、输入数据:每对数据都按”自变量 [(… 因变量 RUN ”输入
4、显示数据:SHIFT 9——显示相关系数r
(二)对中国人口出生率和国民总收入进行回归分析,并解释回归系数的经济意义
SHIFT 7——显示截距a
SHIFT 8——显示回归系数b
(三)当中国人口出生率达到12‰时,以95%的可靠程度预测国民总收入将达到多少亿元?
输入x,可按 …)] 键直接显示y的点估计值
(四)最小平方法对中国人口出生率的长期趋势进行测定。
以时间为自变量,人口出生率为因变量,在”LR”状态下进行统计运算,操作步骤与(一)相同
(五)预测 中国人口出生率将达到多少?
操作步骤与(三)相同
Ⅲ 手工统计操作步骤
(一)～(三):相关回归分析与抽样推断
以人口出生率为x,国民总收入为y,列计算表分别计算
然后计算lxx,lyy,lxy:
, ,
而相关系数,回归系数,截距,
回归标准差
(四)～(五)长期趋势的测定与预测:
与上述手工操作方法相同,不同的只是自变量、因变量的设置发生了变化,以时间为自变量,人口出生率为因变量。