基于大学生手机使用情况的数据挖掘及分析

刘毅鹏 唐敏 朱清清 宋任辉

【摘要】作为现代科技代表产物智能手机，现在已经基本普及，而大学生在课堂上使用手机的情况也屡见不鲜。为研究大学生对手机的依赖程度，故对其使用手机的情况进行数据挖掘与深度分析。

为更好的对数据进行挖掘和分析，选取男生人数，女生人数，学生对手机的主要功能使用情况，学生对手机的依赖程度等指标建立统计指标体系。然后通过数据清理，数据集成，数据变化，数据归纳等方式对数据进行预处理，即对其进行审核，筛选，排序，替换。使用spss软件对预处理后的数据利用因子分析，主成分分析，方差分析等统计分析方法进行定性分析和定量分析，得到各方面的KMO值、方差解释率等信息，然后对其进行分析。

由大学生对手机的依赖程度我们将其分为了三种情形：完全依赖型，理智使用型以及基本不用型。由于三种情况的学生存在一定差异，因而我们分为三种情况进行讨论。对学校管理层而言：采取强制措施控制完全依赖型学生的手机使用，例如上课前暂时由老师代为保管，下课时归还;可以建议理智使用型学生尽量少在课堂上使用手机;提倡基本不用型学生的影响作用。对企业而言：研发出更适合进行游戏、娱乐的手机吸引完全依赖型学生的目光;研发出学习功能强大的手机抢占理智使用型学生的市场。

【关键词】统计指标体系 数据预处理 因子分析 主成分分析

方差分析

一、前言

1.1研究目的与意义

目的：中国智能手机行业正处于发展的黄金时期，而大学生作为手机市场中一股不可或缺的新兴势力，值得引起企业的高度关注。随着行业之间的竞争越来越大，大学生的思想越来越解放，对手机的要求也越来越挑剔。

本研究针对大学生使用手机情况进行调查，利用数据挖掘的方法对数据进行分析，研究学生对手机的功能主要需求，进而对企业研发新的手机功能给予指导意见，而且也能为学校管理層对学生上课使用手机的情况进行有效管理，提高教学效率，营造更好的学习氛围。

意义：本文着重研究大学生使用手机的情况，了解其特殊的需求，为企业制定特定的研发方案，进而抢占大学生市场;对各高校管理层对学生上课使用手机的情况进行管理，提高教学效率，营造更好的学习氛围。

1.2研究范围、对象与流程

范围：本研究的范围确定为“大学生的手机使用情况”。对手机使用情况的研究决策分为五个步骤：需求确认、数据搜寻、方案评估、克服决策压力、方案执行。本研究中的消费产品仅限于手机，智能手机是当代大学生接触社会，学习娱乐等不可或缺的重要工具。按照手机的使用功能可以将学生使用手机的目的分为以下几类：学习，游戏，听音乐，看电影，看新闻，上网聊天等;

对象：根据研究目的和研究范围，对人力、经费、时间等多重因素进行考虑，对研究对象进行筛选，最终确定研究对象为成都某高校的在校大学生。采用分层抽样的调查方法对不同专业进行随机调查208人，由于大四的学生已经出去实习，不完全吻合所调查对象限定，因此不对其进行数据收集。该学校作为一所综合性高等院校，各方面专业齐全，其学生来源于全国各地，具有一定的代表性，通过对其进行调查分析，能一定程度上了解该群体对于手机的需求;

流程：决定研究方向→建设研究框架→确定研究方法→设计初始问卷→问卷测试与修改→发放并回收最终问卷→分析问卷所得数据→得到研究结果并分别给出企业与学校领导层的建议

二、建立统计指标体系及数据挖掘分析

2.1统计指标体系的建立

想成功完成一个统计类的项目，其中怎样建立统计指标体系变显得尤为重要，因而本文经过综合分析考虑选择了三类变量构建统计指标体系。

人口统计学变量：国际通用的人口统计学包括：性别、年龄、民族、教育、健康、收入、亲属状况等。该研究根据大学生的各项情况特征，选择了年级，专业，性别三项人口统计变量。

个人对手机使用情况及态度变量：该类变量主要是为了研究学生上课使用手机的位置分布，时间长度的，为学校管理层制定针对性管理方针而需收集的变量。其中又主要分为以下四种类型变量：个人使用手机情况定型变量;手机的重要程度定性变量;使用手机的动机定性变量;使用手机的频率定量变量。

学生使用手机的功能定性变量：该类变量主要是为了研究学生使用手机的哪些主要功能，为了企业能够研发针对性的手机而收集整理的变量。本研究将该类变量细分为以下六种类型的变量：使用手机的功能种类定性变量;选择原因定性变量;营销方式定性变量;评价手机企业标准定性变量;售后服务定性变量;可能存在的问题定性变量。

2.2问题假设

1. 不同群体的大学生在人口统计变量上有显著差异;

2. 不同群体的大学生对手机使用情况及态度存在差异;

3. 不同群体的大学生在手机的购买决策上存在差异;

2.3统计分析方法

有效性分析：其目的是对问卷结果的数据进行检验，测试其问卷的信度以及数据的有效性。

聚类分析：该处理主要是为了将具有类似手机使用症的大学生聚类在一起，对所有数据进行分类处理，减少工作量，提高准确率，便于分析其特点。为提高准确率，我们采用了系统聚类与K-均值聚类法相结合的方式。

因子分析：由于主成分分析可能会导致结果存在差异，因而选择使用因子分析提取各变量的主要成分，不仅仅保存了大量的信息，而且利用提取出来的少量变量来替代原始的变量，以便于进行下一步的分析。

变异数分析：为了获得不同分类群体的大学生在手机主要使用功能上的差异及对手机的依赖程度上的均值，并检测不同分类群体的大学生在这些变量上存在的差异是否显著。

T检验：为检测前三排、中间、后三排同学的手机使用情况，利用T检验对其使用程度的比率进行分析，检测其是否存在显著性差异。

频数分析：主要为描述大学生上课使用手机的各种目的的情况。

Meta分析：主要是对各独立的问题结果数据进行系统的、定量的综合分析。通过增加样本含量来增加结论的可信度，解决可能存在的研究结果不一致的情况。

2.4样本结构分析

据样本统计，大一到大四年级抽样频数较为均匀，其中大一和大三频数稍多。在性别方面，调查结果偏向女性，男女比例约为3：1。在专业方面分布广泛，符合实际情况，在对待专业课与非专业课时，大学生使用手机情况有所不同，专业课使用手机的频率远远低于非专业课，且非专业课上使用时间较长。其中，将手机用于学习和网络聊天的人数各占总人数的3/4。而对于大部分人，表示能够接受上课不使用手机，故由此分析，除开学习用途外，手机并不是课堂上的必须品，只是大多学生对手机产生了依赖性，如果能有相关硬性的规定约束，这种现象将会得到改善。对于课堂上使用手机带来的负面影响，主要体现在以下几类：分散注意力、浪费时间较多，甚至会影响少部分人的学习成绩。

2.5大学生对手机所持态度分析

手机重要程度：被测样本中，“您认为您上课可以不使用手机吗”分布来看，样本大部分为“偶尔可以”，共有110个，占比为52.9%;其次是“完全可以”，共有60个，占比为28.85%;小部分人认为“基本不行”的有29个，占比为13.94%，极小部分认为上课“绝对不能”不玩手机，共有9个，占比为4.33%。

上课使用手机情况：被测样本中学习中超过7成样本选择“选中”。从刷小视频来看，样本中“未选中”相对较多，比例为86.1%。玩游戏分布来看，样本大部分为“未选中”，共有168个，占比为80.8%。样本中有88.9%为“未选中”。对于聊天来讲，“选中”占比最高为62.5%。另外未选中样本的比例是37.5%。对于工作来讲，“未选中”占比最高为74.5%。

使用频率：

1.专业课：前三排的同学平均每节课从不使用手机的概率占10.75%，5分钟以内的概率为43.01%，15分钟以内的概率为34.41%，30分钟以内的概率为8.60%，而45分钟都在使用手机的概率为3.23%;坐在中间位置的同学平均每节课从不使用手机的概率占1。22%，5分钟以内的概率为35.37%，15分钟以内的概率为47.56%，30分钟以内的概率为13.41%，而45分钟都在使用手机的概率为2.44%;坐在后三排的同学平均每节课从不使用手机的概率占18.18%，5分钟以内的概率为27.27%，15分钟以内的概率为24.24%，30分钟以内的概率为18.18%，而45分钟都在使用手机的概率则高达12.12%。

2.非专业课：前三排的同学平均每节课从不使用手机的概率占22.5%，5分钟以内的概率为17.5%，15分钟以内的概率为25%，30分钟以内的概率为20%，而45分钟都在使用手机的概率为15%;坐在中间位置的同学平均每节课从不使用手机的概率占1.82%，5分钟以内的概率为2.64%，15分钟以内的概率为40.91%，30分钟以内的概率为45.45%，而45分钟都在使用手机的概率为8.18%;坐在后三排的同学平均每节课从不使用手机的概率占1.72%，5分钟以内的概率为5.17%，15分钟以内的概率为40.91%，30分钟以内的概率为41.38%，而45分钟都在使用手机的概率则高达31.03%。

2.6手机对大学生的影响分析

学习方面：调查数据结果表明被调查的大学生中“使用手机占用了我的上课、自习等的学习时间”最多的选择是比较符合，占总样本的比例为35.%;其次“总是想要玩手机，让我不能集中精力学习”最多的选择是“比较符合”，样本占总样本的比例为32.7%;“使用手机使我的学习成绩下降”最多的选择是“不确定”和“比较不符合”，样本占总样本的比例分别为32.7%和31.3%;接下来“一遇到学习类问题，我习惯于使用手机来搜索答案”最多的选择是“比较符合”，样本占总样本的比例高达49.0%;“我经常使用手机进行学习，可以不受时间、地点、形式的限制”最多的选择是“比较符合”，樣本占总样本的比例为38.9%;同样“手机方便了我与同学之间在学习上的交流”最多的选择是“比较符合”，样本占总样本的比例也较高为45.2%。而“一遇到学习类问题，我习惯于使用手机来搜索答案”，“比较符合”和“完全符合”占总样本百分比的68.2%，超过一半的大学生肯定了“一遇到学习类问题，我习惯于使用手机来搜索答案”，因此可认为在学习方面，大部分大学生习惯于利用手机获取结果。具体情况如下图所示：

交往方面：据统计结果，在交往方面“手机交流满足了我与别人之间关于隐私问题交流的需求”、“使用手机扩大了我的人际交往范围，提高了我的人际交往频率”、“在我手机电话簿里的人，很多一不怎么联系，常联系的比较少”“用手机与别人交流时，我能更好的表达自己的内心想法”都是选择的“比较符合”，可认为手机在大学生交往方面充当一个非常这样的角色，而“长期使用手机交流，让我对于别人的面对面交流产生恐惧”“我依赖使用手机而不是面对面地与他人交流”大部分被调查大学生持否定态度，可以明确的说明手机只是大学生交流与沟通的工具，并没有完全影响大学生的日常生活。

对手机的依赖程度方面：随着经济的发展，手机已经进入到了每个人的生活中，且对其的依赖性日益增加，据不完全统计结果显示，大部分被调查大学生大多数都习惯于拥有手机，特别是对“只要闲下来我就会不自觉的玩手机”的肯定人数比例高达总样本的60.5%，这说明手机已经成为绝大部分大学生的生活必需品，不会因为对身体有伤害而放弃手机，故而表明大部分大学生已经完全离不开手机。其中：对“只要闲下来我就会不自觉的玩手机”的情况进行频数分析，由分析街而过可知：有11.5%的被调查大学生表示完全肯定，49.0%相对肯定，23.6%保持中立，11.1%相对否定，4.8%完全否定。数据结果让人触目惊心，高达49.0%的学生只要闲下来就会使用手机，这说明学生对手机的依赖十分严重。

2.7手机平时使用情况分析

主成分分析：使用主成分分析进行信息浓缩研究之前，首先分析研究数据是否适合进行主成分分析。本文采取的是KMO检验和巴特利球体检验问卷的结构效度，根据Kaiser常用度量标准，当KMO检验系数>0.5，P值<0.05时，才能进行因子分析。有下表可看出该研究适合进行主成分分析：

由于多个变量之间往往存在着一定程度的相关性，因此通过线性组合的方式，从研究数据中尽可能快的提取信息进行分析，减少变量的个数，故利用spss进行主成分分析，结果如下表：

然后结合因子分析，由于因子分析具有旋转功能，可将同一因子对应分析项旋转在一起，结合主成分与分析项对应关系，对各个主成分进行命名。

对各主成分进行分别分析，分析结果如下：

第一主成分：该成分反映了独立思考方面，主成分分数越 高，表明大学生在手机上获取信息能进行独立思考;

第二主成分：该成分反映了装饰方面，主成分分数越高，表明就越趋向对手机进行装饰，以达到自我满足感;

第三主成分：该成分反映了爱好方面，主成分分数越高，表明手机越能满足自我爱好与满足感;

第四主成分：该成分反映了大学生对手机的依赖方面，主成分分数越高，表明对手机的依赖程度越高;

第五主成分：该成分反映了学习方面，主成分分数越高，说明手机更能在大学生学习方面发挥作用;

第六主成分：该成分反映了交往方面，主成分分数越高，表明手机越能在大学生交往方面上发挥重要作用。

集群分析：主要方法是使用一组的计量数据，加以计算各观察体的相似性或相异性，然后使用各种分析的方法，主要是阶层式集群分析法和K-Means集群分析法，将这些观察体加以分类，进而能更有效地掌握各集群的性质。本研究观察值为208个，因此采取K-Means集群分析法将数据分为两大类如下表所示：

三、经分析所得结论

3.1大学生课堂使用手机主要用途

针对手机实际使用情况并参照手机在日常生活中的用途，可将此次调查结果概括为：通讯、娱乐、学习三类（有多选部分），其中娱乐所占比重较大。对应地可将样本划分为以下三种类型：依赖型、自律型、（注意力）分散型。三种类型的划分依据及解决方案如下。

分散型：将手机用于该用途的人数占样本总人数的62.5%，分析这部分人在课堂上主要使用手机聊天、上网，自身自律程度不高，耗费时间较长，常坐在教室中间或者后面位置，称为分散型。因此，考虑使用上课时需对手机的使用有强制性约束。提出方案一，在生产手机时，可思考研发“主机”系统，实现对其他用户的控制，类比于机房内电脑的控制系统。

自律型：该类型学生主要将手机用于资料的查找，或在老师要求下有目的地使用手机，极少用于其他娱乐用途，在课堂上能有效地管理自己，专业课与非专业课常坐在前三排的位置，该群体称为自律型。

依赖型：此类型为三个类型中对手机依赖程度最高的类型，这部分人在课堂上将手机用于看电影、听音樂、打游戏，耗费时间最长，且最难以管理，常坐在教室后面的位置，称为依赖型。考虑在方案一的基础上，再添加手机开机时长管理。即在登录“上课系统”开始，单位时间内，手机使用时间存在限制。

3.2反馈态度分析

需求程度：对于手机是否为课堂必需品，52%的人表示可以只能接受偶尔不使用手机，18%对手机依赖程度较高，不能接受不使用手机，能够做到完全不使用手机人数只占到30%，但从实际的情况来看，以及大学生填写问卷的“拔高心理”，能够完全做到不使用手机人数应小于等于30%。综上所述，接受调查的大部分学生认为在课堂上手机存在是必要的，不能接受长时间在课堂上不使用手机。

信任程度：随着网络越来越发达，网络上的信息内容也层次不齐，对于使用手机获得的信息是否信任其真伪时，63%表示不完全信任，即当代大学生在获取网络信息时，已具备有一定的辨别能力。

干扰程度：在使用手机短信、手机网络进行表达时，30%的学生表示对于自我价值会感得到提升，并未思考这种价值观真正的“价值”所在，30%表示“不确定”。 “在使用手机交流时，会只关心以自我为中心的事情，从而忽视了集体。”对此观点，样本大部分为“不确定”，占比为33.7%，还有33.2%的样本为比较不符合，样本中有30.8%为“不确定”。在对于某些手机、短信所获得的社会道德事件等方面的新闻后，仅30%的人表示与自己有一定关系。可由此分析某些虚拟平台会麻痹个人的正确价值观念，对某些违反道义与法律的事情充耳不闻或者过度抨击，形成两个极端的心理;同时，虚拟世界会使大学生常常感到自我价值得到了提升，不能给予自身准确的定位，这样往往便会忽略现实生活中的集体，认为真实存在的集体所产生的满足感较低。

补给程度：在交往、生活状态、学习方面，手机也不同程度地给我们带来了方便，在问卷中我们参照这三个面进行了题项设计，回收分析结果如下。

在学习方面，60%的学生认为手机方便了与同学之间在学习上的交流，40%持反对态度，赞同的人认为手机能够快捷迅速地与他人进行讨论，能及时获知对方的想法，即手机交流具有及时性。

交往中，随着大数据时代的到来，网络上信息泄露加剧，仅30%学生认为手机交流满足了与别人之间关于隐私问题交流的需求，60%认为不能很好保护自己的隐私。在另一题项中，50%的学生认为在手机上能更好表达自己内心的想法，在与他人交流时，能够有足够的思考与反应时间，同时也减少相关误会矛盾的产生，促进了人际关系的发展。再分析手机的基础通信功能，特别是进入大学之后，辅导员或者社团发送通知都需借助手机。

生活感受与状态上，70%的人认为手机游戏、视频能满足感官娱乐，能偶尔放松一下;50%的学生认为手机能帮助自己释放不良情绪，在虚拟平台上对陌生人大胆倾诉，避免了一些不必要的困扰。即手机交流在某些方面具有很好的保密性。

可由此几项分析，手机的正向影响面很广，渗透于我们的生活、学习、交往之中，不能否定它给我们带来了极多方便。故，在当今社会，在其他替代品出现之前，手机仍是必需品。

依赖程度：分析问卷中大学生在课堂上使用手机的时间长短，70%的学生上课使用手机时间在30分钟以内，20%使用时间在45分钟以内，少部分能够做到10%以内。70%的人需要将手机随时带在身边，甚至是上厕所、吃饭也不例外; 休息时间内，80%的人需要在睡觉之前玩手机，且耗费时间较长，甚至可能到失眠的状态。再空闲时间内，多数人一闲下来便会不自觉拿起手机。对于“追星族”来说，手机更是提供了一个极其便利的方式，让她们与自己的偶像能够更近一步，故在此题项中，学生将手机用于追星时，依赖程度最高。再结合上面对需求程度的分析，故可知大学生对手机的依赖程度极高。

破坏程度：破坏程度是指在干扰的基础上，手机的负面影响已致使生活失去平衡偏离正常轨道。对于50%的人表示，当手机没电、没带或停机时，会感到焦躁。40%的人表示，即使有学习任务在身，还是想边玩手机边学习。甚至在某些考试中，学生还会使用手机作弊。30%的人依赖手机而不是面对面地与人交流，有些大学生在网上与人交流时显得很活跃，但实际生活中，与人交往这一课却无从下手。综上可知，手机交流会催生一些社交弊病，使人更情绪化，也使人与人之间的直接接触减少，容易局限于“网友”的圈子。

附加影响：附加影响指手机产生的间接影响，并不之间通过手机的使用时间、使用频率表现的影响。在问卷中，当某些手机挂件流行起来，50%的人会选择去购买，并非先确定自己是否有这些方面的需求。同时，40%的人希望把手机装饰得很有个性，从而吸引周围人的注意，容易产生一种扭曲的价值观心理。还有65%的人认为手机信息的获取，能够满足自身对潮流的追求。综上几个题项的回收结果，手机的附加影响主要导致了学生的盲目消费观、攀比心理的产生。

综上所述，针对手机对大学生对手机需求程度、信任程度、干扰程度、补给程度、破坏程度、依赖程度、附加影响的态度分析，可知，大学生在课堂上使用手机现象普遍存在，且使用时间长，易上瘾，自律程度不够;学生对手机上的信息已具备了一个大学生应有的分辨能力，但在面对手机产生的附加影响上，没有一个正确的消费观念，易盲目消费;更严重的影响是，手机已打破大多数人的作息平衡、生活平衡，不能够合理安排利用时间。长期沉溺手机网络，会在生活中与现实脱节，甚至患上社交恐惧症等。若不进行人工干预，长此以往，人的思维最终会被手机支配，从而失去“自我”。

四、对企业及学校管理层建议

4.1给学校管理层的建议

经过对某校大学生日常使用手机的情况进行研究分析，针对其对待手机的态度将其分为三个群体：完全依赖型，理智使用型以及基本不用型。由于其专业课与非专业课之间存在差异，并且教室座位也会影响使用手机的情况，因此需对三个群体进行多种情况研究。

完全依赖型：该类型型学生对手机的依赖程度已经达到了非要不可的地步，已经完全影响到了他们的生活，无论是专业课还是非专业课，前三排还是后三排，他们都基本整节课都在使用手机。上课使用手机不仅仅是对老师的不尊重，而且是对自己前程的不负责，大学生毕竟自控力比较差，学校管理层应该采取强制措施控制这一部分学生的手机使用。例如上课前暂时由老师代为保管，下课时还给他们;多组织讲座让他们认识到手机的危害等等。

理智使用型：该类型学生基本可以自己控制自己使用手机的时间以及功能，他们能够合理的利用自己的手机进行学习、工作等。不管位于教室的什么位置，也不管是否是专业课，他们总是能够合理的利用自己的手机，分配好使用手机的时间，充分利用好手机的学习功能。对这一部分学生，学校管理层可以建议其尽量少在课堂上使用手机，即使是在学习，但是毕竟也是对老师的不尊重，而且会影响课堂氛围。

基本不用型：该类型学生平时的日常学习生活中基本不會使用手机，他们认为手机只是一个与人进行必要联系的工具而已，在各种课堂上他们都不会使用手机，自己进行手写记录笔记，而且充分尊重老师，也尊重自己的前程。对于这一部分学生，学校管理层应该进行表扬，并充分提倡这种行为。

4.2 营销建议

经过对调查问卷的数据结果进行分析，我们发现大学生手机市场是一个潜力是否巨大的市场，而使用手机的情况主要集中在完全依赖型学生和理智使用型学生。经过进一步的数据分析可得到以下结论：完全依赖型学生使用手机基本是在进行娱乐活动，例如玩游戏、看定影、听音乐等等;理智使用型学生使用手机基本是在进行学习，例如拍笔记，搜学习记录，编程计算等等。因而我们将根据两种不同的情况分别对企业提出建议，希望能够为企业研发新手机的功能提供方向参考。

注重的功能：各手机企业需要重视手机的质量、功能、外观和品牌。由数据分析结果发现大学生使用手机有不同的偏好，手机企业针应针对其特点进行针对性研发。大部分同学使用手机主要是为了学习，手机企业应该研发生产学习功能十分强大的手机，以抢占市场;而针对喜欢玩游戏、听音乐、看电影的这部分同学应该研发生产游戏功能十分强大的手机，以抢占市场。而为了方便学校管理层管理，可以研发手机的一键管理功能，类似于电脑的云控制，即将老师的手机设置为主机，上课时同学们的手机接入老师的系统，被进行控制。一方面可以清楚的知道有没有学生逃课，另一方面也能合理的管理学生上课使用手机。该功能性手机能够充分吸引到学校管理层，尤其是现在手机使用年龄越来越低龄化，有一天可能会将此功能应用到中学生身上。

促销方面：通过数据分析可知，抽取现金红包最能吸引人，而送手机配件次之。因此各经销商可以多组织此类福利活动吸引客户，在保证手机质量的情况下，人们更喜欢占“小便宜”，这种一定的价格优惠在经济本不富裕的大学生群体中十分具有吸引力。

价格方面：由于大学生的经济来源大部分都来自于父母，相对来说手机属于高档耐用品，因而手机企业在进行定价是应充分考虑大学生的实际消费能力，不可定价过高，否则会流失市场。

宣传方面：好的宣传能够让消费者充分了解到产品，吸引其注意力，然后选择购买。对于大学生而言，企业与经销商应该更加注重手机功能方面的宣传，而不应该仅仅局限于手机的颜值，因为大部分的同学更加看重的是手机的质量与功能。

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