SPSS在统计课程教学中的应用

陈敏+朱利刚

摘 要：SPSS是当今国际上最新、最流行、最受欢迎的统计软件包之一，具有完善的数据输入、编辑、统计分析、报表、图形制作等多项功能。本文运用SPSS对统计教学中的一些简单案例的分析，得出SPSS在统计专业教学的中的重要作用。

关键词：统计软件；多元统计分析；SPSS；教学方法

人类已经进入信息时代，要在大量的信息中获得有科学价值的信息，必须对采集的信息进行存储、整理。统计分析和绘制统计图形。SPSS就是当今国际上最流行的统计软件之一，可以帮助用户来实现这些繁冗的数据处理工作，从而达到解释与阐明客观事物规律的目的，为用户决策提供有力的支持。正因为SPSS有如此强大的功能，因此在统计教学中，我们也运用SPSS软件来进行多门课程的教学，包括数理统计、回归分析、试验设计、多元统计分析等等课程。下文就针对SPSS在不同课程中的运用一一分析。

一、 SPSS软件在数理统计中的应用

数理统计是以概率论为理论基础对随机现象的数据进行收集、整理、分析的学科。概率论与数理统计理论上具有数学严格的特性和极广泛的应用性，这种应用性体现在社会、人文、医疗、工业、农业、军事、科研等几乎所有的领域。以下是用运用SPSS软件对配对样本进行的t检验。随机选择了某个班10名同学期中和期末的考试成绩如表1。想通过SPSS软件的配对样本检验得到在5%的显著性水平下这10名同学两次考试成绩有无显著差异？

打开SPSS软件，并依次输入数据，然后选择分析功能—比较均值—配对样本t检验，在弹出的对话框中将两个变量作为一组数据选为分析变量，输出结果如表2。

根据题意，我们应该将假设检验的零假设设为μ1-μ2≤0，备择假设设为μ1-μ2>0。根据表2检验的t统计量等于-0.546，双侧检验的p-值为0.602>0.05，因此在5%的顯著性水平下显然应接受零假设，结论是这8名学生期中和期末成绩没有显著差异。

二、 SPPP在试验设计中的应用

在单因子方差分析中，若经F检验拒绝了H0：μ1=μ2=…=μr，这表明，因子A的r个水平均值μ1，μ2，…，μr不全相等，但不一定两两之间都有差异。所以还需要确认哪些水平均值间无显著差异，哪些水平均值间确有显著差异。在多个水平场合，同时比较其中任意两个水平均值间有无显著差异的问题就是我们下面的案例要进行的多重比较问题。多重比较分为重复数相等情况的T法和重复数不等情况的S法，下是调查茶叶中的叶酸含量的数据资料。

单击分析功能—一般线性模型—单变量方差分析，在对话框中将变量“叶酸含量”选入因变量对话框，将变量“产地”移入固定因子对话框。选择两两比较，然后选择Scheffe（重复数不等的S检验），点确定就可以得到相应的分析结果了。

表4是SPSS生成的方差分析表从表4的P值可以看出，因子的水平见有显著差异。表5是用LSD法进行多重比较的结果，从表5中可以看出，在显著性水平0.05下，四种绿茶中叶酸的平均含量没有显著差异，在显著性水平0.10下，也有只A1和A3间有显著差异，其他诸对水平均值的比较重皆无显著差异。

三、 SPPP在多元统计分析中的应用

多元统计分析中的主成分分析则是多元统计学中一种非常重要的降维方法，即将多指标化为少数几个综合指标。在实际问题中，由于变量个数太多，并且彼此之间存在着一定的相关性，从而使得所观察到的数据在一定程度上反映的信息有所重叠，而且当变量较多时，在高维空间中研究样本的分布规律比较复杂，势必增加分析问题的复杂性。因此人们希望用较少的综合变量来代替原来较多的变量，同时这较少的综合变量又能尽可能多的反映原来较多变量的信息，并且彼此之间互不相关。而因子分析是主成分分析的推广和发展。不仅可以降维，还可以根据不同因子对变量进行分类。下面的案例选取的是湖北省12个县级市，以及影响该市经济发展结构的8个代表性指标X1：第一产业；X2：第二产业；X3：第三产业X4：从业人员；X5：地方财政收入；X6：城镇居民可支配收入X7：社会消费品总额；X8：居民储蓄存款，下面对这些指标进行因子分析。

打开SPSS软件，选择分析功能—降维—因子分析，进入界面，将所有变量选进变量框，点击确定即可。

从表6可以看出，提取的是特征值大于1的两个综合变量，对信息的还原程度占到86.538%，下面给出主成分矩阵，如表7。

从表7可以看出，综合变量F1包括X1、X2、X3、X4、X7和X8，而综合变量F2包括X5和X6，也说明了主成分分析的降维作用，把8个原变量用两个综合变量来替代，还能还原86.538%的信息。

以上仅仅是SPSS在统计学三门课程中的简单应用，足以说明SPSS的用途之广泛，对于SPSS在很多课程都有涉猎，就不一一举例说明。

参考文献：

[1]胡端平，李小刚，刘吉定.概率论与数理统计[M].高等教育出版社，2012.

[2]茆诗松，周纪芗，陈颖.试验设计（第二版）[M].中国统计出版社，2012.

[3]王霞，李红宇，等.实践教学在农业高校《试验设计方法》中的应用[J].生态农林，2014，11：50.

[4]李志辉，罗平.SPSS for Windows统计分析教程（第二版）[M].电子工业出版社，2005.

作者简介：

陈敏，湖北省咸宁市，湖北科技学院数学与统计学院；

朱利刚，湖北省石首市，湖北石首市第一高级中学。endprint