R统计软件在区间估计教学中的应用

邓丽

摘 要： R是一款统计软件，功能强大、运算快且资源公开。通过实例展示R软件如何应用到区间估计的教学中，有助于学生进一步掌握区间估计的计算，激发学生学习统计学的兴趣。

关键词： R软件 区间估计 教学应用

一、引言

数理统计学是全国高等院校统计系非常重要的一门专业基础课，且许多非统计专业的学生需要以这门课程为基础[1]。参数估计是数理统计课程讲解的主要问题之一，它的思想是通过分析样本来估计总体参数的取值（点估计）或估计总体参数落在什么范围（区间估计），点估计得不足是未能给出估计值的误差范围和可靠程度，而区间估计是运用统计量构成的区间来估计未知参数的取值范围，并指明此区间可以覆盖住未知参数的置信度[2]。因此，区间估计不但弥补了点估计的不足，而且在某些情形下可用来计算假设检验问题。

二、R软件的介绍及特点

区间估计传统的教学方式注重讲解概念、公式推导，再进行人工计算。随着社会的发展，为了更省时、准确分析处理数据，人们研究出了各种统计软件：Excel、R、SPSS、MATLAB、SAS、Statistics、S-plus、Eviews等[4]，每种软件都有独特的优点，并且很多统计软件备受广大学者的推崇。R软件是伴随着统计学的发展而逐步兴起的一种统计计算语言，由于具有免费、永远正版、资源公开、程序方便简洁等特点，自1990年诞生以来得到了越来越多的统计学者和专业人员的使用。R软件在网站“https：//www.r-project.org/”上可以免费下载，也有支持多种平台的预编译版本，目前最新的版本是2016年6月发布的3.3.1。

R是一门简单且高效的编程语言，拥有大量统计程序包，以及一些基层的统计工具和各种统计计算函数[2]，在数据管理、数值计算及绘图、统计分析等方面功能强大，许多传统的及现代的统计方法和技术（回归分析、参数估计、假设检验、方差分析、应用多元统计等）都可以在R中得以运算，学生只需根据统计模型，编写和调用相应的函数，便可灵活地进行数据分析、统计计算等，甚至创造出符合需要的新的统计计算方法，帮助更好地进行决策[2]。因此，不妨将R软件引入区间估计教学中，利用R软件的学习可以进一步掌握置信区间和置信度的含义，也可以解决课本上烦琐、复杂的例题和习题，能较好地强化教学效果，为学生以后运用R软件统计建模、工作等提供一定的帮助。

四、结语

由第3节看出，R软件非常高效简洁地运算了区间估计的例题。虽然运用R软件需要编写程序，但这些语言是非常简单易懂的，并且这些程序可以应用于类似的统计问题，也可以配合不同功能的扩展包应用于更广阔的统计分析问题上。将R统计软件应用到区间估计的教学中，不仅有利于教师的知识讲解、贯彻融入，而且可以减少学生大量的烦琐、重复的人工计算，提高计算的精准度，更为学生以后利用R软件处理其他统计问题奠定基础。在现今的大数据时代，处处离不开数据统计与分析，掌握统计学基础课程和一门统计分析软件十分必要，特别是对计划毕业后在数据分析行业工作的学生来说，大学期间多积累统计软件分析的知识和经验为以后的工作提供知识保障。

参考文献：

[1]茆诗松，程依明，濮晓龙.概率论与数理统计教程（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2015：339-353.

[2]薛毅，陈立萍.统计建模与R软件[M].北京：清华大学出版社，2007.

[3]庄严.Matlab数学软件在区间估计教学中的实验设计[J].考试周刊，2011（6）：150-151.

[4]关彦辉.R软件在《概率统计》教学中的应用[J].现代计算机，2009：87-90.