统计学实验指导书
唐爱莉 郭彩云
岳志春 鲍 琳 主编
河北工程大学
前 言
当今,统计在经济活动和日常生活中正发挥着越来越大的作用;同时随着计算机的普及,统计分析方法在各个领域得到迅速推广。统计分析常用的软件有SAS 、SPSS 和Excel 等,其中Excel 简单实用。本实验指导书编写目的就是在学习统计学课程,了解统计思想、方法和基本概念的同时,运用Excel 进行统计分析。
《统计学实验指导书》是由校级重点课程统计学课题组成员共同编写,主编有唐爱莉、郭彩云、岳志春和鲍琳,参编成员是颜会哲、宋云峰。基本内容包括:Excel 统计分析功能简介、实验大纲、实验范例及其步骤和附录四部分。指导书的特点是:在介绍Excel 统计分析功能的基础上,详细阐述范例及其操作步骤且附有图片说明,明确实验目的,提出实验要求,使学生能够在短期内学会运用Excel 进行统计分析。本指导书适用于经济管理学院各专业本科生以及自学者使用。
在指导书的编写中难免有疏漏或错误,编写组将进一步修改完善。
统计学课题组
目录
目 录
第1章 EXCEL统计分析功能简介 ···························································· 1
1.1 分析工具库 ············································································ 1
1.2 统计函数 ··············································································· 2
第2章 实验范例及步骤 ······································································· 5
实验一 用Excel 搜集与整理数据 ····················································· 5 实验二 用EXCEL 计算描述统计量 ··················································· 15 实验三 用EXCEL 进行时间序列分析 ················································ 17 实验四 用EXCEL 进行指数分析 ······················································ 21 实验五 用EXCEL 进行相关与回归分析 ············································· 24 实验六 用统计软件进行预测 ························································· 29 实验七 用EXCEL 进行参数估计和假设检验 ······································· 35
第3章 实验大纲 ·············································································· 39
3.1 实验性质、目的和任务 ··························································· 39
3.2 实验要求 ············································································· 39
3.3 实验内容 ············································································· 39
3.4 实验学时分配 ······································································· 41
3.5 与其它课程的联系 ································································· 42
3.6 考核方式与成绩评定 ······························································ 42
3.7 使用教材与参考书目 ······························································ 42 附录一 关于上机作业和实验报告的书写
附录二 实验报告格式
第1章 EXCEL统计分析功能简介
EXCEL 是一个快速制表、将数据图表化以及进行数据分析和管理的工具软件包。在统计数据处理中,EXCEL 是相对操作比较简单也比较容易得到的软件。而且EXCEL 自1985年问世以来,微软公司对其不断改进升级,使其更加完善。EXCEL2003提供了超强统计分析程序,涵盖最基本的统计分析。其统计分析功能主要有分析工具据库和统计函数两种形式。
1.1 分析工具库
在EXCEL 中有一个统计分析工具库,提供15个数据分析工具,当我们运行工具---加载宏后,在工具下拉菜单下则会出现“数据分析”子菜单,点击它可以完成以下统计分析, 如图1-1。
(1) 统计绘图、制表
利用分析工具库中的“直方图”分析工具,可以进行频数分布处理和绘制直方图。
(2) 描述统计量计算
利用分析工具库中的“描述统计”分析工具,可以计算常用的集中趋势测度、离散程度测度、数据分布测度及其他基本统计量。
(3) 参数估计
利用“描述统计”分析工具,可以计算正态分布下方差未知的样本均值极限误差,从而实现单一总体均值的区间估计。
(4) 假设检验
利用F 检验分析工具、t 检验分析工具z 检验分析工具,可以进行总体均值、方差的假设检验。
(5) 方差分析
利用方差分析工具可进行单因素和双因素的方差分析。
(6) 相关、回归分析
利用“相关系数”分析工具和“协方差”分析工具,可以对两个及两个以上变两间的相关关系进行分析计算。
利用“回归分析”分析工具,可以建立简单线性回归和多元线性回归模型,并可对模型的有效性进行检验分析。
(7) 时间序列分析
利用“指数平滑”分析工具,可以对时间序列基于前期预测值导出相应的新预测值,进行趋势分析。
利用“移动平均”分析工具,可对时间序列数据进行移动平均处理,进行数据的趋势分析。
(8) 抽样
利用“随机数发生器”分析工具,可以按照用户选定的分布类型,在工作表特定区域生成一系列独立随机数。
利用“抽样分析”分析工具,可以以输入区域为总体构造总体的一个样本。
(9) 数据变换
利用“傅里叶分析”分析工具,可对数据进行快速傅里叶变换和逆变换,变换后的数据用于相关系数检验和分析。
1.2 统计函数
EXCEL 中提供了78个统计函数用于统计分析。包括:
(1)用于数据整理的函数
FREQUENCY 以垂直数组形式求频率分布
(2)用于描述统计的函数
MODE 求一组数据的众数
MEDIAN 求一组数据的中位数
AVERAGE 求一组数据的均值
AVERAGEA 求数据清单中数据的均值
HARMEAN 求调和平均数
GEOMEAN 求几何平均数
TRIMMEAN 求去掉最大值和最小值的平均数
MAX 求数据清单中的最大值
MAXA 求数据清单中包含逻辑值和字符串的最大值
MIN 求数据清单中的最小值
MINA 求数据清单中包含逻辑值和字符串的最小值
LARGE 求一组数据中第K 个最大值
SMALL 求一组数据中第K 个最小值 ,
QUARTlLE 求一组数据的四分位差
AVEDEV 求样本数据与其均值的平均离差
DEVSQ 求样本数据与其均值离差的平方和
STDEV 求样本标准差
STDEVA 求包含逻辑值和字符串的样本标准差
STDEVP 求总体标准差
STDEVPA 求包含逻辑值和字符串的总体标准差
VAR 求样本方差
VARA 求包含逻辑值和字符串的样本方差
VARP 求总体方差
VARPA 求包含逻辑值和字符串的总体方差
KURT 求一组数据的峰度
SKEW 求一组数据的偏度
(3)用于概率分布的函数
B1NOMDIST 求二项分布的概率
NEGBINOMDIST 求负二项分布
CRITBINOM 求累积二项分布大于或等于临界值的最小值
PISSON 求泊松分布
NORMDIST 求非标准正态分布的累积函数
NORMINV 求非标准正态分布累积函数的逆函数
NORMSDIST 求标准正态分布的累积函数
NORMSINV 求标准正态分布累积函数的逆函数
STANDARDIZE 求Z 分布的正态化数值 ·
LOGNORMDIST 求对数正态分布的累积函数
LOGINV 求对数正态分布累积函数的逆函数
HYPGEOMSIST 求超几何分布
BETADIST 求ß分布的累积函数
BETAINV 求ß分布累积函数的逆函数
GAMMADIST 求Г分布的累积函数
GAMMAINV 求Г分布累积函数的逆函数
GAMMALN 求Г分布累积函数的自然对数
EXPONDIST 求指数分布
WEIBULL 求韦伯分布
PROB 求指定区域内事件对应概率之和
PERMUT 求从数据集合中选取若干对象的排列数
(4)用于参数估计的函数
CONFIDENCE 求总体均值的置信区间
(5)用于假设检验的函数
CHIDIST 求卡方分布的单尾概率
CHIINV 求卡方分布单尾概率的逆函数
CHITEST 求卡方分布的统计量和相应的自由度
ZTEST 求z 检验的双尾概率
TDIST 求t 分布
TINV 求t 分布的逆函数
TTEST 求t 分布相关的概率
FDlST 求F 分布
FINV 求F 分布的逆函数
FTEST 求F 检验的单尾概率
(6)用于方差分析的函数
COVRB 求协方差
(7)用于相关和回归的函数
CORREL 求相关系数
PEARSON 求皮尔逊乘积矩相关系数
RSQ 求皮尔逊乘积矩相关系数的平方
FISHER 求费雪变换值(用于相关系数的假设检验)
FISHERIVE 求费雪变换的逆函数
LINEST 建立直线方程
INTERCEPT 求直线方程的截距
SLOPE 求直线方程的斜率
FORECAST 求线性趋势值(预测值)
TREND 求线性趋势值(预测值)
STEYX 求趋势值的标准误差
LOGEST 建立指数曲线方程
GROWTH 求指数曲线趋势值(预测值)
(8)其他统计函数
COUNT 求数组中数据的个数(只计算数字型数据)
COUNTA 求数组中数据的个数(包含逻辑值、文本值等)
RANK 求某一数值在数组中的排位
PERCENTRANK 求某一数值的百分比排位
PERCENTILE 求数据区域中第尺个百分比数据
第2章 实验范例及步骤
实验一 用Excel 搜集与整理数据
实验目的:掌握用EXCEL 进行数据的搜集整理和显示。
实验步骤:
一、用Excel 搜集数据
搜集数据的方法有多种,可以采用统计报表、典型调查、重点调查或抽样调查,以后我国的统计调查将以抽样为主,所以我们在这里介绍一下如何用Excel 进行抽样。
使用Excel 进行抽样,首先要对各个总体单位进行编号,编号可以按随机原则,也可以按有关标志或无关标志,具体可参见本书有关抽样的章节,编号后,将编号输入工作表。
【例1-1】:假定有100个总体单位,每个总体单位给一个编号,共有从1到100个编号,输入工作表后如图1-1所示:
图1-1 总体各单位编号表
输入各总体单位的编号后,可按以下步骤操作:
第一步:单击工具菜单,选择数据分析选项(若无数据分析选项,可在工具
菜单下选择加载宏,在弹出的对话框中选择分析工具库,便可出现数据分析选项),打开数据分析对话框,从中选择抽样。如图1-2所示:
图1-2 数据分析对话框
第二步:单击抽样选项,弹出抽样对话框。如图1-3所示:
图1-3 抽样对话框
第三步:在输入区域框中输入总体单位编号所在的单元格区域,在本例是$A$1:$J$10,系统将从A 列开始抽取样本,然后按顺序抽取B 列至J 列。如果输入区域的第一行或第一列为标志项(横行标题或纵列标题),可单击标志复选框。
第四步:在抽样方法项下,有周期和随机两种抽样模式:
“周期”模式即所谓的等距抽样,采用这种抽样方法,需将总体单位数除以要抽取的样本单位数,求得取样的周期间隔。如我们要在100个总体单位中抽取12个,则在“间隔”框中输入8。
“随机模式”适用于纯随机抽样、分类抽样、整群抽样和阶段抽样。采用纯
随机抽样,只需在“样本数”框中输入要抽取的样本单位数即可;若采用分类抽样,必须先将总体单位按某一标志分类编号,然后在每一类中随机抽取若干单位,这种抽样方法实际是分组法与随机抽样的结合;整群抽样也要先将总体单位分类编号,然后按随机原则抽取若干类作为样本,对抽中的类的所有单位全部进行调查。可以看出,此例的编号输入方法,只适用于等距抽样和纯随机抽样。
第四步:指定输出区域,在这里我们输入$A$14,单击确定后,即可得到抽样结果,如图1-4所示:
图1-4 等距抽样结果
二、用Excel 进行统计分组
用Excel 进行统计分组有两种方法,一是利用FREQUENCY 函数;二是利用数据分析中的“直方图”工具。我们介绍一下后者的操作方法。
【例1-2】:现有某管理局下属40个企业产值计划完成百分比资料如下: 97、123、119、112、113、117、105、107、120、107、125、142、
103、115、119、88、115、158、146、126、108、110、137、136、
108、127、118、87、114、105、117、124、129、138、100、103、
92、95、127、104
(1)据此编制分布数列(提示:产值计划完成百分比是连续变量);
(2)计算向上累计频数(率);
(3)画出次数分布直方图。
步骤:
第一步:打开Excel 界面,输入40个企业的数据,从上到下输入A 列(也
可分组排列)。
第二步:选择“工具”下拉菜单,如图1-5。
图1-5 企业产值资料
第三步:选择“数据分析”选项,如果没有该功能则要先行安装。“数据分析”的具体安装方法,选择“工具”下拉菜单中“加载宏”,在出现的选项中选择“分析工具库”,并“确定”就可自动安装。
第四步:在分析工具中选择“直方图”,如图1-6。
图1-6 数据分析对话框
第五步:当出现“直方图”对话框时,在“输入区域”方框内键入A2:A41或$A$2:$A$41(“$”符号起到固定单元格坐标的作用,表示的是绝对地址),40个数据已输入该区域内,如果是分组排列的,就应选择整个分组区域。在“接收区域”方框内键入C2:C9或$C$2:$C$9,所有数据分成8组(主要根据资料的特点,决定组数、组距和组限),把各组的上限输入该区域内。在“输出区域”方框内键入E2或$E$2,也可重新建表在其他位置。对话框中,还选择“累积百分率”、“图表输出”(如图1-7)。
图1-7 直方图对话框
最后:点“确定”,就可得到结果。
对话框内主要选项的含义如下:
输入区域:在此输入待分析数据区域的单元格范围。
接收区域(可选):在此输入接收区域的单元格范围,该区域应包含一组可选的用来计算频数的边界值。这些值应当按升序排列。只要存在的话,Excel 将统计在各个相邻边界值之间的数据出现的次数。如果省略此处的接收区域,Excel 将在数据组的最小值和最大值之间创建一组平滑分布的接收区间。
标志:如果输入区域的第一行或第一列中包含标志项,则选中此复选框;如果输入区域没有标志项,则清除此该复选框,Excel 将在输出表中生成适宜的数据标志。
输出区域:在此输入计算结果显示的单元格地址。如果不输入具体位置将覆盖已有的数据,Excel 会自动确定输出区域的大小并显示信息。
柏拉图:选中此复选框,可以在输出表中同时显示按升序、降序排列频率数
据。如果此复选框被清除,Excel 将只按升序来排列数据。
累积百分比:选中此复选框,可以在输出结果中添加一列累积百分比数值,并同时在直方图表中添加累积百分比折线。如果清除此选项,则会省略以上结果。 图表输出:选中此复选框,可以在输出表中同时生成一个嵌入式直方图表。
结果:
有关结果如图1-8。完整的结果通常包括三列和一个频数分布图,第一列是数值的区间范围,第二列是数值分布的频数(不是频率),第三列是频数分布的累积百分比。
图1-8 频数分布和直方图
直方图是用矩形的宽度和高度来表示频数分布的图形。绘制直方图时,将所研究的变量放在横轴上,频数、频率放在纵轴上。每组的频数、频率在图上就是一个长方形,长方形的底在横轴上,宽度是组距,长方形的高就是对应的频数或频率。应当注意,上图实际上是一个条形图,而不是直方图,若要把它变成直方图,可按如下操作:
用鼠标左键单击图中任一直条形,然后右键单击,在弹出的快捷菜单中选取“数据系列”格式,弹出数据系列格式对话框。在对话框中选择“选项”标签,把“分类间距”宽度改为0,按确定后即可得到直方图,如图1-9所示。
图1-9 调整后的直方图
三、用Excel 作统计图
Excel 提供的统计图有多种,包括柱形图、条形图、折线图、饼图、散点图、面积图、环形图、雷达图、曲面图、气泡图、股价图、圆柱图、圆锥图等,各种图的作法大同小异。
【例1-3】:饼图的绘制 饼图也称圆形图,是用圆形及圆内扇形的面积来表示数值大小的图形。饼图主要用于表示总体中各组成部分所占的比例,对于研究结构性问题十分有用。
资料
据中国互联网络信息中心2006年6月底的统计,我国目前网民的年龄分布如下表(附表2-1),根据资料利用Excel 绘制饼图。
表2-1 我国目前网民的年龄分布结构表
步骤
先把数据输入到工作表中,如图1-10所示,可按下面的步骤操作。
图1-10 我国目前网民的年龄分布情况
第一步:选择“插入”下拉菜单,选择“图表”。 第二步:在图表类型中选择“饼图”,然后在子图表类型中选择一种类型,这里我们选用系统默认的方式。然后单击下一步按钮,打开源数据对话框。如图1-11。
图1-11 图表向导对话框
第三步:在图表源数据对话框中填入数据所在区域,单击下一步,在图表选项中,对“标题”、“图例”和“数据标志”适当处理。如果要对图形修改,可用鼠标双击图表,然后用鼠标双击需要修改的部分,并进行修改。
结果
即可得如附图1-12所示的饼图。
图1-12 饼图
【例1-4】:折线图的绘制
折线图主要用于比较几类数据变动的方向和趋势,表现数据在不同时期发展变化的不同趋势。
资料:根据我国2001-2005年外贸货物进出口总额资料(如表2-2),绘制折线图,描述我国近年来货物进出口额的变化趋势。
表2-2 我国2001-2005年外贸货物进出口总额资料 单位:人民币亿元
步骤:第一步:资料输入工作表后,选择“插入”下拉菜单,再选择“图表”。 第二步:在图表类型中选择“折线图”,然后在子图表类型中选择一种类型,这里我们选用如图1-13的方式。然后单击下一步按钮,打开源数据对话框。
第三步:在源数据对话框中,“数据区域”中输入相关资料(可用用鼠标点击并框定数据区域)。再在“系列”的“分类(x )轴标志”区域输入年份区域,如图1-14。
第四步:资料输入后的下一步,进入“图表选项”。分别对“标题”、“坐标轴”、“网格线”、“图例”、“数据标志”和“数据表”等选项进行设置,当然设置各选项时根据需要进行取舍。最后点“完成”,就在工作表中得到折线图。
结果
经过上述各步骤,在工作表中得到折线图,如图1-15所示。
图1-13 图表向导对话框
图1-14 数据系列格式对话框
图1-15 折线图
实验二 用EXCEL 计算描述统计量
实验目的:用EXCEL 计算描述统计量 实验步骤:
EXCEL 中用于计算描述统计量的方法有两种,函数方法和描述统计工具的方法。
一、用函数计算描述统计量
常用的描述统计量有众数、中位数、算术平均数、调和平均数、几何平均数、极差、四分位差、标准差、方差、标准差系数等。一般来说,在Excel 中求这些统计量,未分组资料可用函数计算,已分组资料可用公式计算。这里我们仅介绍如何用函数计算。
(一) 众数 【例2-1】:为了解某经济学院新毕业大学生的工资情况,随机抽取30人,月工资如下:
1560 1340 1600 1410 1590 1410 1610 1570 1710 1550 1490 1690 1380 1680 1470 1530 1560 1250 1560 1350 1560 1510 1550 1460 1550 1570 1980 1610 1510 1440
用函数方法求众数,应先将30个人的工资数据输入A1:A30单元格,然后单击任一空单元格,输入“=MODE(A1:A30)”,回车后即可得众数为1560
(二) 中位数
仍采用上面的例子,单击任一空单元格,输入“=MEDIAN(A1:A30)”,回车后得中位数为1550。
(三) 算术平均数
单击任一单元格,输入“=AVERAGE(A1:A30)”,回车后得算术平均数为1535。
(四) 标准差 单击任一单元格,输入“=STDEV(A1:A30)”,回车后得标准差为135.0287。
二、描述统计工具量的使用
【例2-1】:我们已经把数据输入到A1:A30单元格,然后按以下步骤操作:
第一步:在工具菜单中选择数据分析选项,从其对话框中选择描述统计,按确定后打开描述统计对话框,如图2-1所示:
图2-1 描述统计对话框
第二步:在输入区域中输入$A$1:$A$30,在输出区域中选择$C$1,其他复选框可根据需要选定,选择汇总统计,可给出一系列描述统计量;选择平均数置信度,会给出用样本平均数估计总体平均数的置信区间;第K 大值和第K 小值会给出样本中第K 个大值和第K 个小值。
第三步:单击确定,可得输出结果,如图2-2所示:
图2-2 描述统计输出结果
上面的结果中,平均指样本均值;标准误差指样本平均数的标准差;中值即中位数;模式指众数;标准偏差指样本标准差,自由度为n-1;峰值即峰度系数;偏斜度即偏度系数;区域实际上是极差,或全距。
实验三 用EXCEL 进行时间序列分析
实验目的:用EXCEL 进行时间序列分析 实验步骤:
一、测定增长量和平均增长量
【例3-1】:根据1995-2001年河北省国内生产总值,计算逐期增长量、累计增长量和平均增长量。如图3-1所示:
图3-1 用EXCEL 计算增长量和平均增长量资料及结果
计算步骤如下:
第一步:在A 列输入年份,在B 列输入国内生产总值。
第二步:计算逐期增长量:在C3中输入公式:=B3-B2,并用鼠标拖曳将公式复制到C3:C8区域。
第三步:计算累计增长量:在D3中输入公式:=B3-$B$2,并用鼠标拖曳公式复制到D3:D8区域。
第四步:计算平均增长量(水平法):在C10中输入公式:=(B8-B2)/6,按回车键,即可得到平均增长量。
二、测定发展速度和平均发展速度
【例3-2】:以1995-2001年河北省国内生产总值为例,说明如何计算定基发展速度、环比发展速度和平均发展速度。如图3-2所示:
图3-2 用EXCEL 计算发展速度和平均发展速度资料及结果
计算步骤如下:
第一步:在A 列输入年份,在B 列输入国内生产总值。
第二步:计算定基发展速度:在C3中输入公式:=B3/$B$2,并用鼠标拖曳将公式复制到C3:C8区域。
第三步:计算环比发展速度:在D3中输入公式:=B3/B2,并用鼠标拖曳将公式复制到D3:D8区域。
第四步:计算平均发展速度(水平法):选中C10单元格,单击插入菜单,选择函数选项,出现插入函数对话框后,选择GEOMEAN (返回几何平均值)函数,在数值区域中输入D3:D8即可。
三、计算长期趋势
【例3-3】:我们用某企业某年12个的总产值资料来说明如何用移动平均法计算长期趋势。如图3-3所示:
第一步:在A 列输入月份,在B 列输入总产值。
第二步:计算三项移动平均:在C3中输入“=(B2+B3+B4)/3”,并用鼠标拖曳将公式复制到C3:C12区域。
第三步:计算四项移动平均:在D4中输入“=SUM(B2:B5)/4”,并用鼠标拖曳将公式复制到D4:D12区域。
第四步:计算二项移正平均数:在E4中输入“=(D4+D5)/2”,并用公式拖曳将公式复制到E4:E11区域。
图3-3 用EXCEL 计算长期趋势资料及结果
四、计算季节变动
【例3-4】:利用某种商品五年分季度的销售额资料,说明如何用移动平均趋势剔除法测定季节变动。如图3-4所示:
计算步骤:
第一步:按图上的格式在A 列输入年份,在B 列输入季别,在C 列输入销售收入。
第二步:计算四项移动平均:在D3中输入“=SUM(C2:C5)/4”,并用鼠标拖曳将公式复制到D3:D19区域。
第三步:计算趋势值(即二项移动平均)T :在E4中输入“=(D3+D4)/2”,并用鼠标拖曳将公式复制到E4:E19区域。
第四步:剔除长期趋势,即计算Y/T:在F4中输入“=C4/E4”,并用鼠标拖曳将公式复制到F4:F19区域。
第五步:重新排列F4:F19区域中的数字,使同季的数字位于一列,共排成四列。
第六步:计算各年同季平均数:在B29单元格中输入公式:=average(B25:B28);在C29中输入公式=average(C25:C28);在D29中输入公式=average(D24:27);在E29中输入公式=average(E24:E27)。
第七步:计算调整系数:在B31中输入公式:=4/sum(B29:E29)
第八步:计算季节比率:在B30中输入公式:=B29*$B$31,并用鼠标拖曳将公式复制到单元格区域B30:E30,就可以得到季节比率的值,具体结果见图
3-5所示:
图3-4 用EXCEL 计算季节变动资料
图3-5 用EXCEL 计算季节变动结果
实验四 用EXCEL 进行指数分析
实验目的:用EXCEL 进行指数分析
实验步骤:
指数分析法是研究社会经济现象数量变动情况的一种统计分析法。指数有总指数与平均指数之分,在这一节我们介绍如何用Excel 进行指数分析与因素分析。
一、用Excel 计算总指数
【例4-1】:图中是某企业甲、乙、丙三种产品的生产情况,以基期价格p 作为同度量因素,计算生产量指数。如图4-1所示:
图4-1 用EXCEL 计算总指数资料及结果
计算步骤:
第一步:计算各个p0q0:在G2中输入“=C2*D2”,并用鼠标拖曳将公式复制到G2:G4区域。
第二步:计算各个p0*q1:有H2中输入“=C2*F2”,并用鼠标拖曳将公式复制到H2:H4区域。
第三步:计算Σp0q0和Σp0q1:选定G2:G4区域,单击工具栏上的“Σ”按钮,在G5出现该列的求和值。选定H2:H4区域,单击工具栏上的“Σ”按钮,在H5出现该列的求和值。
第四步:计算生产量综合指数Iq=Σp0q1/Σp0q0:在C6中输入“=H5/G5”
便可得到生产量综合指数
注意:在输入公式的时候,不要忘记等号,否则就不会出现数值。
二、用Excel 计算平均指数
现以生产量平均指数为例,说明加权算术平均法的计算方法。
【例4-2】:图中的A1:A4区域内是某企业生产情况的统计资料,我们要以基期总成本为同度量因素,计算生产量平均指数。如图4-2所示:
图4-2 用EXCEL 计算平均指数资料及结果
计算步骤:
第一步:计算个体指数 k=q1/q0:在F2中输入“=D2/C2”。并用鼠标拖曳将公式复制到F2:F4区域。
第二步:计算k*p0q0并求和。在G2中输入“=F2*E2”并用鼠标拖曳将公式复制到G2:G4区域。选定G2:G4区域,单击工具栏上的:“Σ”按钮,在G5列出现该列的求和值。
第三步:计算生产量平均指数:在C7中输入“=G5/E5”即得到所求的值。
三、用Excel 进行因素分析
【例4-3】:我们还用上面的例子,有关资料如图4-3所示:
图4-3 用EXCEL 进行因素分析资料及结果
进行因素分析的计算步骤如下:
第一步:计算各个p0*q0和∑p0q0:在G2中输入“C2*D2”,并用鼠标拖曳将公式复制到G2:G4区域。选定G2:G4区域,单击工具栏上的“∑”按钮,在G5出现该列的求和值。
第二步:计算各个p0*q1和∑p0*q1:在H2中输入“=C2*F2”,并用鼠标拖曳将公式复制到H2:H4区域。选定H2:H6区域,单击工具栏上的“∑”按钮,在H5出现该列的求和值。
第三步:计算各个p1*q1和∑p1*q1:在I2中输入“=E2*F2”,并用鼠标拖曳将公式复制到I2:I4区域。选定I2:I4区域,单击工具栏上的“∑”按钮,在I5出现该列的求和值。
第四步:计算总成本指数:在C6中输入“=I5/G5”,即求得总成本指数。 第五步:计算产量指数:在C7中输入“=H5/G5”,即得产量指数
第六步:计算单位成本指数:在C8中输入“=I5/H5”即求得单位成本指数
实验五 用EXCEL 进行相关与回归分析
实验目的:用EXCEL 进行相关与回归分析
实验步骤:
我们用下面的例子进行相关和回归分析:
要求对身高和体重作相关和回归分析。
一、用EXCEL 进行相关分析
首先把有关数据输入EXCEL 的单元格中,如图5-1所示:
图5-1 EXCEL数据集
用EXCEL 进行相关分析有两种方法,一是利用相关系数函数,另一种是利
用相关分析宏。
1.利用函数计算相关系数
在EXCEL 中,提供了两个计算两个变量之间相关系数的方法,CORREL 函数和PERSON 函数,这两个函数是等价的,这里我们介绍用CORREL 函数计算相关系数:
第一步:单击任一个空白单元格,单击插入菜单,选择函数选项,打开粘贴函数对话框,在函数分类中选择统计,在函数名中选择CORREL ,单击确定后,出现CORREL 对话框。
第二步:在array1中输入B2:B11,在array2中输入C2:C11,即可在对话框下方显示出计算结果为0.896。如图5-2所示:
图5-2对话框及输入结果
2.用相关系数宏计算相关系数
第一步:单击工具菜单,选择数据分析选项,在数据分析选项中选择相关系数,弹出相关系数对话框,如图5-3所示:
图5-3相关系数对话框
第二步:在输入区域输入$B$1:$C$1,分组方式选择逐列,选择标志位于第
一行,在输出区域中输入$E$1,单击确定,得输出结果如图5-4所示:
图5-4 相关分析输出结果
在上面的输出结果中,身高和体重的自相关系数均为1,身高和体重的相关系数为0.896,和用函数计算的结果完全相同。
二、用EXCEL 进行回归分析
EXCEL 进行回归分析同样分函数和回归分析宏两种形式,其提供了9个函数用于建立回归模型和预测。这9个函数分别是:
INTERCEPT 返回线性回归模型的截距
SLOPE 返回线性回归模型的斜率
RSQ 返回线性回归模型的判定系数
FORECAST 返回一元线性回归模型的预测值
STEYX 计算估计的标准误
TREND 计算线性回归线的趋势值
GROWTH 返回指数曲线的趋势值
LINEST 返回线性回归模型的参数
LOGEST 返回指数曲线模型的参数
用函数进行回归分析比较麻烦,我们这里介绍使用回归分析宏进行回归分
析。
第一步:单击工具菜单,选择数据分析选项,出现数据分析对话框,在分析工具中选择回归,如图5-5所示:
图5-5 数据分析对话框
第二步:单击确定按钮,弹出回归对话框,在Y 值输入区域输入$B$2:$B$11,在X 值输入区域输入$C$2:$C$11,在输出选项选择新工作表组,如图5-6所示:
图5-6 回归对话框
第四步:单击确定按钮,得回归分析结果如图5-7所示:
图5-7 EXCEL回归分析结果
在上面的输出结果中,第一部分为汇总统计,MultipleR 指复相关系数,R Square 指判定系数,Adjusted 指调整的判定系数,标准误差指估计的标准误,观测值指样本容量;第二部分为方差分析,df 指自由度,SS 指平方和,MS 指均方,F 指F 统计量,Significance of F指p 值;第三部分包括:Intercept 指截距,Coefficient 指系数,t stat指t 统计量。
实验六 用统计软件进行预测
实验目的:用EXCEL 进行预测。
实验步骤:
【例6-1】:某煤矿某年1-11月份采煤量如下表:
一、用移动平均法进行预测
具体步骤:
第一步:将原始数据录入到单元格区域A2:A12,如图6-1所示:
图6-1 EXCEL数据集
第二步:选择菜单条上的“工具”——“数据分析”命令,弹出如图6-2所示的对话框:
图6-2 数据分析对话框
第三步:在“分析工具”框中选择“移动平均”,单击“确定”按钮,弹出移动平均对话框,相应作如下输入,即可得到如图6-3所示的对话框:
(1) 在“输出区域”内输入:$A$2:$A$12,即原始数据所在的单元格区域。
(2) 在“间隔”内输入:3,表示使用三步移动平均法。
(3) 在“输出区域”内输入:B2,即将输出区域的左上角单元格定义为B2。
(4) 选择“图表输出”复选框和“标准误差”复选框。
图6-3 移动平均对话框
第四步:单击“确定”按钮,便可得到移动平均结果,如图6-4所示:
图6-4 移动平均分析结果
分析:在图中,B4:B12对应的数据即为三步移动平均的预测值;单元格区域C6:C12即为标准误差。
二、用指数平滑法进行预测
第一步:将原始数据输入到单元格B2:B12;
第二步:选择菜单条上的“工具”——“数据分析”命令,弹出如图6-5所示的对话框:
图6-5 数据分析对话框
第三步:在“分析工具”中选择“指数平滑”,单击“确定”按钮,弹出一个对话框,作相应输入,即可得到如图6-6所示的对话框:
图6-6 指数平滑对话框
第四步:单击“确定”按钮,即可得到指数平滑结果,如图6-7所示:
图6-7 指数平滑结果
三、趋势预测法进行预测
第一步:把相关数据输入到EXCEL 中,其中月份输入A1-A11单元格,月产量输入B1-B11单元格,如图6-8所示:
图6-8 EXCEL数据集
第二步:在工作表中选择一个空的单元格。在这里我们选择D2单元格。 第三步:选择插入下拉菜单。
第四步:选择函数选项。
第五步:当函数对话框出现时:在函数类别框中选择统计,在函数名字中选择FORECAST(预测) ,如图6-9所示:
图6-9 粘贴函数对话框
第六步:单击确定按钮,出现预测对话框,在x 中输入12,在know-y’s
中输入B1:B11,在know-x’s中输入A1:A11,如图6-10所示:
图6-10 FORCAST对话框
第七步:单击确定按钮,预测结果出现在D2单元格中,如图6-11所示:
图6-11 趋势预测法预测结果
实验七 用EXCEL 进行参数估计和假设检验
实验目的:用EXCEL 进行参数估计和假设检验。
实验步骤:
在EXCEL 中,进行参数估计只能使用公式和函数的方法,而假设检验除以上两种方法外,还可以使用假设检验工具。
一、用EXCEL 进行区间估计
【例7-1】:某饭店在7星期内抽查49位顾客的消费额(元)如下: 15 24 38 26 30 42 18 30 25 26 34 44 20 35 24 26 34 48 18 28 46 19 30 36 42 24 32 45 36 21 47 26 28 31 42 45 36 24 28 27 32 36 47 53 22 24 32 46 26
求在概率90%的保证下,顾客平均消费额的估计区间。如图7-1所示:
图7-1 参数估计数据及结果
计算方法如下:
第一步:把数据输入到A2:A50单元格。
第二步:在C2中输入公式“=COUNT(A2:A50)”,C3中输入“=AVERAGE(A2:A50)”,在C4中输入“STDEV (A2:A50)”,在C5中输入“=C4/SQRT(C2)”,在C6中输入0.90,在C7中输入“=C2-1”,在C8中输入“=TINV(1-C6,C7)”,在C9中输入“=C8*C5”,在C10中输入“=C3-C9”,在C11中输入“=C3+C9”。在输入每一个公式回车后,便可得到上面的结果,从上面的结果我们可以知道,顾客平均消费额的置信下限为29.73536,置信上限为34.26464。
关于总体方差的估计、总体比例的估计等可按类似方法进行。
二、用EXCEL 进行假设检验
针对一个总体的假设检验,可以使用P 值进行决策。
【例7-1】一种机床加工的零件尺寸绝对平均误差为1.35mm 。生产厂家现采用一种新的机床进行加工以期进一步降低误差。为检验新机床加工的零件平均误差与旧机床相比是否有显著降低,从某天生产的零件中随机抽取50个进行检验。利用这些样本数据,检验新机床加工的零件尺寸的平均误差与旧机床相比是否有显著降低? (α=0.01)
数据如下(单位:mm ):
1.26 1.19 1.31 0.97 1.81 1.13 0.96 1.06 1.00 0.94 0.98 1.10 1.12 1.03
1.16 1.12 1.12 0.95 1.02 1.13 1.23 0.74 1.50 0.50 0.59 0.99 1.45 1.24 1.01 2.03 1.98 1.97 0.91 1.22 1.06 1.11 1.54 1.08 1.10 1.64 1.70 2.37
1.38 1.60 1.26 1.17 1.12 1.23 0.82 0.86
直接根据原始数据使用P 值进行检验,步骤如下:
第一步:进入Excel 表格界面,直接点击“f (x ) ”(粘贴函数) ;
第二步:在函数分类中点击“统计”,并在函数名的菜单下选择“ZTEST ”,然后确定;
第三步:在所出现的对话框Array 框中,输入原始数据所在区域 ;在X 后输入参数的某一假定值(这里为1.35) ;在Sigma 后输入已知的总体标准差(若未总体标准差未知则可忽略不填,系统将自动使用样本标准差代替)
第四步:用1减去得到的函数值0.995421023 即为P 值
P 值=1-0.995421023=0.004579 P 值
图7-2原始数据的P 值计算过程
对两个总体的检验,在EXCEL 中,假设检验工具主要有四个,如图7-3所示:
图7-3数据分析对话框
平均值的成对二样本分析实际上指的是在总体方差已知的条件下两个样本均值之差的检验,准确的说应该是Z 检验,双样本等方差检验是总体方差未知,但假定其相等的条件下进行的t 检验,双样本异方差检验指的是总体方差未知,但假定其不等的条件下进行的t 检验,双样本平均差检验指的是配对样本的t 检验。
我们介绍一下Z 检验。
【例7-3】:某厂铸造车间为提高缸体的耐磨性而试制了一种镍合金铸件以取代一种铜合金铸件,现从两种铸件中各抽一个样本进行硬度测试(表示耐磨性的一种考核指标)其结果如下:
合镍铸件(X ) 72.0 69.5 74.0 70.5 71.8 72
合铜铸件(Y ) 69.8 70.0 72.0 68.5 73.0 70.0
根据以往经验知硬度X ~N μ1, σ1,Y ~N μ2, σ2,且σ1=σ2=2,试在(2)(2)
α=0. 05水平上比较镍合金铸件硬度有无显著提高。
计算步骤如下:
第一步:输入数据到工作表。
第二步:单击工具菜单,选择数据分析选项,弹出对话框后,在其中选择双样本平均差分析,弹出对话框如图7-3所示:
图7-3 双样本平均差分析对话框
第三步:按上图所示输入后,按确定按钮,得输出结果如图7-4所示:
图7-4 双样本平均差分析结果
在上面的结果中,我们可以根据P 值进行判断,也可以根据统计量和临界值比较进行判断。如本例采用的是单尾检验,其单尾P 值为0.17,大于给定的显著性水平0.05,所以应该接受原假设,即镍合金铸件硬度没有明显提高;若用临界值判断,得出的结论是一样的,如本例Z 值为0.938194,小于临界值1.644853,由于是右尾检验,所以也是接受原假设。
第3章 实验大纲
课程名称:统计学 英文名称:Statistics
适用专业:经济管理类各本科专业 实验学时:8学时
3.1实验性质、目的和任务
统计学是为经济管理学院各专业学生开设的一门必修的重要的专业基础课,也是经济管理工作者和经济研究人员所必备的一门知识。它研究如何用科学的方法去搜集、整理、分析国民经济和社会发展的实际数据,并通过统计所特有的统计指标和指标体系,表明所研究的社会经济现象的规模、水平、速度、比例和效益,以反映社会经济现象发展规律在一定时间、地点、条件下的作用,描述社会经济现象数量之间的联系关系和变动规律,也是进一步学习其他相关学科的基础。
设置本课程实验教学的目的,一方面是为了进一步学习经济与管理学科各专业的后继课程奠定理论和方法基础。另一方面使学生能够掌握统计学的基本原理、基本方法及基本统计指标的核算,并能运用所学知识,完成对统计资料的搜集、整理和分析,提高学生对社会经济问题的数量分析能力,从而提高经济管理水平。 3.2 实验要求
本实验课为统计学辅助教学内容,教学要求是掌握对理论教学环节中涉及到的部分统计理论知识和方法运用EXCEL 软件进行实现的方法,同时完成上机实验题目。 3.3 实验内容
实验一 用Excel 搜集与整理数据
实验目的:掌握用EXCEL 进行数据的搜集整理和显示 实验内容:1、用Excel 搜集数据 2、用Excel 进行统计分组 3、用Excel 作统计图
上机作业:使用高教4版教材(1)某车间30名工人加工零件数资料进行统计
分组并画出直方图;(2)完成第2章课后练习题5(100只灯泡使用寿命习题) ,第53-54页。步骤参考指导书第2章实验一。
实验二 用EXCEL 计算描述统计量
实验目的:用EXCEL 计算描述统计量 实验内容:
1、用函数计算描述统计量 2、描述统计工具量的使用
上机作业:上机使用高教2版教材某车间30名工人加工零件数资料,用函数计算描述统计量,并且使用描述统计工具计算,步骤参考指导书第2章实验二。
实验三 用EXCEL 进行时间序列分析
实验目的:用EXCEL 进行时间序列分析 实验内容:
1、测定增长量和平均增长量 2、测定发展速度和平均发展速度 3、计算长期趋势 4、计算季节变动
上机作业:上机使用高教4版教材时间序列一章课后练习题7(某地区工业增加值习题)的资料计算季节比率,使用移动平均和指数平滑法分析长期趋势,步骤参考指导书第2章实验三。
实验四 用EXCEL 进行指数分析
实验目的:用EXCEL 进行指数分析 实验内容:
1、用Excel 计算总指数 2、用Excel 计算平均指数 3、用Excel 进行因素分析
上机作业:上机使用高教4版指数一章课后练习题1的资料计算总指数并进行因素分析;使用练习题3的资料计算平均指数,步骤参考指导书第2章实验四
实验五 用EXCEL 进行相关与回归分析
实验目的:用EXCEL 进行相关与回归分析 实验内容:
1、用EXCEL 进行相关分析 2、用EXCEL 进行回归分析
上机作业:上机使用高教4版相关回归分析一章练习题3(公益股票每股账面价值和当年红利习题)的资料进行相关、回归分析,步骤参考指导书第2章实验五,注意使用分析工具库完成分析,不使用函数计算。
实验六 用统计软件进行预测
实验目的:用EXCEL 进行预测 实验内容:
1、用移动平均法进行预测 2、用指数平滑法进行预测 3、用趋势预测法进行预测
上机作业:上机使用高教4版时间序列一章课后练习题5(某县鲜蛋销售量习题)的资料完成(2)-(4),步骤参考指导书第2章实验六。
实验七 用EXCEL 进行参数估计和假设检验
实验目的:用EXCEL 进行参数估计和假设检验 实验内容:
1、用EXCEL 进行区间估计 2、用P 值进行决策。
上机作业:(1)使用高教4版参数估计课后练习题3资料进行区间估计;(2)使用假设检验课后练习题5练习P 值决策,步骤参考指导书第2章实验七。 3.4 实验学时分配
3.5 与其它课程的联系
先修课程有《统计学》、EXCEL 软件,后续课程有统计预测与决策、时间序列分析等。
3.6 考核方式与成绩评定
根据上机操作出勤情况与实验报告质量给出成绩,实验课成绩占课程总成绩10%。
3.7 使用教材与参考书目
自编实验指导书 参考书目
[1] [美]Michadel R. Middleton. 使用Excel 进行数据分析. 北京:中国
水利水电出版社
[2] 倪安顺. Excel统计与数量方法应用. 北京:清华大学出版社
附录一
关于上机作业和实验报告的书写
上机必须完成实验大纲中要求的各项作业,注意及时将实验过程和实验结果保存,上机结束后及时填写实验报告(见附录二:实验报告表格),每个同学需要填写四次上机后的四份实验报告,若实验步骤和实验结果偏长,可以将实验结果转化为word 形式附在实验报告表格之后。上机全部结束后以班为单位按A4纸打印实验报告,并将实验作业电子版拷贝到工商管理系。实验报告上交时间按各任课老师要求。
附录二 《 》实验报告
统计学实验指导书
唐爱莉 郭彩云
岳志春 鲍 琳 主编
河北工程大学
前 言
当今,统计在经济活动和日常生活中正发挥着越来越大的作用;同时随着计算机的普及,统计分析方法在各个领域得到迅速推广。统计分析常用的软件有SAS 、SPSS 和Excel 等,其中Excel 简单实用。本实验指导书编写目的就是在学习统计学课程,了解统计思想、方法和基本概念的同时,运用Excel 进行统计分析。
《统计学实验指导书》是由校级重点课程统计学课题组成员共同编写,主编有唐爱莉、郭彩云、岳志春和鲍琳,参编成员是颜会哲、宋云峰。基本内容包括:Excel 统计分析功能简介、实验大纲、实验范例及其步骤和附录四部分。指导书的特点是:在介绍Excel 统计分析功能的基础上,详细阐述范例及其操作步骤且附有图片说明,明确实验目的,提出实验要求,使学生能够在短期内学会运用Excel 进行统计分析。本指导书适用于经济管理学院各专业本科生以及自学者使用。
在指导书的编写中难免有疏漏或错误,编写组将进一步修改完善。
统计学课题组
目录
目 录
第1章 EXCEL统计分析功能简介 ···························································· 1
1.1 分析工具库 ············································································ 1
1.2 统计函数 ··············································································· 2
第2章 实验范例及步骤 ······································································· 5
实验一 用Excel 搜集与整理数据 ····················································· 5 实验二 用EXCEL 计算描述统计量 ··················································· 15 实验三 用EXCEL 进行时间序列分析 ················································ 17 实验四 用EXCEL 进行指数分析 ······················································ 21 实验五 用EXCEL 进行相关与回归分析 ············································· 24 实验六 用统计软件进行预测 ························································· 29 实验七 用EXCEL 进行参数估计和假设检验 ······································· 35
第3章 实验大纲 ·············································································· 39
3.1 实验性质、目的和任务 ··························································· 39
3.2 实验要求 ············································································· 39
3.3 实验内容 ············································································· 39
3.4 实验学时分配 ······································································· 41
3.5 与其它课程的联系 ································································· 42
3.6 考核方式与成绩评定 ······························································ 42
3.7 使用教材与参考书目 ······························································ 42 附录一 关于上机作业和实验报告的书写
附录二 实验报告格式
第1章 EXCEL统计分析功能简介
EXCEL 是一个快速制表、将数据图表化以及进行数据分析和管理的工具软件包。在统计数据处理中,EXCEL 是相对操作比较简单也比较容易得到的软件。而且EXCEL 自1985年问世以来,微软公司对其不断改进升级,使其更加完善。EXCEL2003提供了超强统计分析程序,涵盖最基本的统计分析。其统计分析功能主要有分析工具据库和统计函数两种形式。
1.1 分析工具库
在EXCEL 中有一个统计分析工具库,提供15个数据分析工具,当我们运行工具---加载宏后,在工具下拉菜单下则会出现“数据分析”子菜单,点击它可以完成以下统计分析, 如图1-1。
(1) 统计绘图、制表
利用分析工具库中的“直方图”分析工具,可以进行频数分布处理和绘制直方图。
(2) 描述统计量计算
利用分析工具库中的“描述统计”分析工具,可以计算常用的集中趋势测度、离散程度测度、数据分布测度及其他基本统计量。
(3) 参数估计
利用“描述统计”分析工具,可以计算正态分布下方差未知的样本均值极限误差,从而实现单一总体均值的区间估计。
(4) 假设检验
利用F 检验分析工具、t 检验分析工具z 检验分析工具,可以进行总体均值、方差的假设检验。
(5) 方差分析
利用方差分析工具可进行单因素和双因素的方差分析。
(6) 相关、回归分析
利用“相关系数”分析工具和“协方差”分析工具,可以对两个及两个以上变两间的相关关系进行分析计算。
利用“回归分析”分析工具,可以建立简单线性回归和多元线性回归模型,并可对模型的有效性进行检验分析。
(7) 时间序列分析
利用“指数平滑”分析工具,可以对时间序列基于前期预测值导出相应的新预测值,进行趋势分析。
利用“移动平均”分析工具,可对时间序列数据进行移动平均处理,进行数据的趋势分析。
(8) 抽样
利用“随机数发生器”分析工具,可以按照用户选定的分布类型,在工作表特定区域生成一系列独立随机数。
利用“抽样分析”分析工具,可以以输入区域为总体构造总体的一个样本。
(9) 数据变换
利用“傅里叶分析”分析工具,可对数据进行快速傅里叶变换和逆变换,变换后的数据用于相关系数检验和分析。
1.2 统计函数
EXCEL 中提供了78个统计函数用于统计分析。包括:
(1)用于数据整理的函数
FREQUENCY 以垂直数组形式求频率分布
(2)用于描述统计的函数
MODE 求一组数据的众数
MEDIAN 求一组数据的中位数
AVERAGE 求一组数据的均值
AVERAGEA 求数据清单中数据的均值
HARMEAN 求调和平均数
GEOMEAN 求几何平均数
TRIMMEAN 求去掉最大值和最小值的平均数
MAX 求数据清单中的最大值
MAXA 求数据清单中包含逻辑值和字符串的最大值
MIN 求数据清单中的最小值
MINA 求数据清单中包含逻辑值和字符串的最小值
LARGE 求一组数据中第K 个最大值
SMALL 求一组数据中第K 个最小值 ,
QUARTlLE 求一组数据的四分位差
AVEDEV 求样本数据与其均值的平均离差
DEVSQ 求样本数据与其均值离差的平方和
STDEV 求样本标准差
STDEVA 求包含逻辑值和字符串的样本标准差
STDEVP 求总体标准差
STDEVPA 求包含逻辑值和字符串的总体标准差
VAR 求样本方差
VARA 求包含逻辑值和字符串的样本方差
VARP 求总体方差
VARPA 求包含逻辑值和字符串的总体方差
KURT 求一组数据的峰度
SKEW 求一组数据的偏度
(3)用于概率分布的函数
B1NOMDIST 求二项分布的概率
NEGBINOMDIST 求负二项分布
CRITBINOM 求累积二项分布大于或等于临界值的最小值
PISSON 求泊松分布
NORMDIST 求非标准正态分布的累积函数
NORMINV 求非标准正态分布累积函数的逆函数
NORMSDIST 求标准正态分布的累积函数
NORMSINV 求标准正态分布累积函数的逆函数
STANDARDIZE 求Z 分布的正态化数值 ·
LOGNORMDIST 求对数正态分布的累积函数
LOGINV 求对数正态分布累积函数的逆函数
HYPGEOMSIST 求超几何分布
BETADIST 求ß分布的累积函数
BETAINV 求ß分布累积函数的逆函数
GAMMADIST 求Г分布的累积函数
GAMMAINV 求Г分布累积函数的逆函数
GAMMALN 求Г分布累积函数的自然对数
EXPONDIST 求指数分布
WEIBULL 求韦伯分布
PROB 求指定区域内事件对应概率之和
PERMUT 求从数据集合中选取若干对象的排列数
(4)用于参数估计的函数
CONFIDENCE 求总体均值的置信区间
(5)用于假设检验的函数
CHIDIST 求卡方分布的单尾概率
CHIINV 求卡方分布单尾概率的逆函数
CHITEST 求卡方分布的统计量和相应的自由度
ZTEST 求z 检验的双尾概率
TDIST 求t 分布
TINV 求t 分布的逆函数
TTEST 求t 分布相关的概率
FDlST 求F 分布
FINV 求F 分布的逆函数
FTEST 求F 检验的单尾概率
(6)用于方差分析的函数
COVRB 求协方差
(7)用于相关和回归的函数
CORREL 求相关系数
PEARSON 求皮尔逊乘积矩相关系数
RSQ 求皮尔逊乘积矩相关系数的平方
FISHER 求费雪变换值(用于相关系数的假设检验)
FISHERIVE 求费雪变换的逆函数
LINEST 建立直线方程
INTERCEPT 求直线方程的截距
SLOPE 求直线方程的斜率
FORECAST 求线性趋势值(预测值)
TREND 求线性趋势值(预测值)
STEYX 求趋势值的标准误差
LOGEST 建立指数曲线方程
GROWTH 求指数曲线趋势值(预测值)
(8)其他统计函数
COUNT 求数组中数据的个数(只计算数字型数据)
COUNTA 求数组中数据的个数(包含逻辑值、文本值等)
RANK 求某一数值在数组中的排位
PERCENTRANK 求某一数值的百分比排位
PERCENTILE 求数据区域中第尺个百分比数据
第2章 实验范例及步骤
实验一 用Excel 搜集与整理数据
实验目的:掌握用EXCEL 进行数据的搜集整理和显示。
实验步骤:
一、用Excel 搜集数据
搜集数据的方法有多种,可以采用统计报表、典型调查、重点调查或抽样调查,以后我国的统计调查将以抽样为主,所以我们在这里介绍一下如何用Excel 进行抽样。
使用Excel 进行抽样,首先要对各个总体单位进行编号,编号可以按随机原则,也可以按有关标志或无关标志,具体可参见本书有关抽样的章节,编号后,将编号输入工作表。
【例1-1】:假定有100个总体单位,每个总体单位给一个编号,共有从1到100个编号,输入工作表后如图1-1所示:
图1-1 总体各单位编号表
输入各总体单位的编号后,可按以下步骤操作:
第一步:单击工具菜单,选择数据分析选项(若无数据分析选项,可在工具
菜单下选择加载宏,在弹出的对话框中选择分析工具库,便可出现数据分析选项),打开数据分析对话框,从中选择抽样。如图1-2所示:
图1-2 数据分析对话框
第二步:单击抽样选项,弹出抽样对话框。如图1-3所示:
图1-3 抽样对话框
第三步:在输入区域框中输入总体单位编号所在的单元格区域,在本例是$A$1:$J$10,系统将从A 列开始抽取样本,然后按顺序抽取B 列至J 列。如果输入区域的第一行或第一列为标志项(横行标题或纵列标题),可单击标志复选框。
第四步:在抽样方法项下,有周期和随机两种抽样模式:
“周期”模式即所谓的等距抽样,采用这种抽样方法,需将总体单位数除以要抽取的样本单位数,求得取样的周期间隔。如我们要在100个总体单位中抽取12个,则在“间隔”框中输入8。
“随机模式”适用于纯随机抽样、分类抽样、整群抽样和阶段抽样。采用纯
随机抽样,只需在“样本数”框中输入要抽取的样本单位数即可;若采用分类抽样,必须先将总体单位按某一标志分类编号,然后在每一类中随机抽取若干单位,这种抽样方法实际是分组法与随机抽样的结合;整群抽样也要先将总体单位分类编号,然后按随机原则抽取若干类作为样本,对抽中的类的所有单位全部进行调查。可以看出,此例的编号输入方法,只适用于等距抽样和纯随机抽样。
第四步:指定输出区域,在这里我们输入$A$14,单击确定后,即可得到抽样结果,如图1-4所示:
图1-4 等距抽样结果
二、用Excel 进行统计分组
用Excel 进行统计分组有两种方法,一是利用FREQUENCY 函数;二是利用数据分析中的“直方图”工具。我们介绍一下后者的操作方法。
【例1-2】:现有某管理局下属40个企业产值计划完成百分比资料如下: 97、123、119、112、113、117、105、107、120、107、125、142、
103、115、119、88、115、158、146、126、108、110、137、136、
108、127、118、87、114、105、117、124、129、138、100、103、
92、95、127、104
(1)据此编制分布数列(提示:产值计划完成百分比是连续变量);
(2)计算向上累计频数(率);
(3)画出次数分布直方图。
步骤:
第一步:打开Excel 界面,输入40个企业的数据,从上到下输入A 列(也
可分组排列)。
第二步:选择“工具”下拉菜单,如图1-5。
图1-5 企业产值资料
第三步:选择“数据分析”选项,如果没有该功能则要先行安装。“数据分析”的具体安装方法,选择“工具”下拉菜单中“加载宏”,在出现的选项中选择“分析工具库”,并“确定”就可自动安装。
第四步:在分析工具中选择“直方图”,如图1-6。
图1-6 数据分析对话框
第五步:当出现“直方图”对话框时,在“输入区域”方框内键入A2:A41或$A$2:$A$41(“$”符号起到固定单元格坐标的作用,表示的是绝对地址),40个数据已输入该区域内,如果是分组排列的,就应选择整个分组区域。在“接收区域”方框内键入C2:C9或$C$2:$C$9,所有数据分成8组(主要根据资料的特点,决定组数、组距和组限),把各组的上限输入该区域内。在“输出区域”方框内键入E2或$E$2,也可重新建表在其他位置。对话框中,还选择“累积百分率”、“图表输出”(如图1-7)。
图1-7 直方图对话框
最后:点“确定”,就可得到结果。
对话框内主要选项的含义如下:
输入区域:在此输入待分析数据区域的单元格范围。
接收区域(可选):在此输入接收区域的单元格范围,该区域应包含一组可选的用来计算频数的边界值。这些值应当按升序排列。只要存在的话,Excel 将统计在各个相邻边界值之间的数据出现的次数。如果省略此处的接收区域,Excel 将在数据组的最小值和最大值之间创建一组平滑分布的接收区间。
标志:如果输入区域的第一行或第一列中包含标志项,则选中此复选框;如果输入区域没有标志项,则清除此该复选框,Excel 将在输出表中生成适宜的数据标志。
输出区域:在此输入计算结果显示的单元格地址。如果不输入具体位置将覆盖已有的数据,Excel 会自动确定输出区域的大小并显示信息。
柏拉图:选中此复选框,可以在输出表中同时显示按升序、降序排列频率数
据。如果此复选框被清除,Excel 将只按升序来排列数据。
累积百分比:选中此复选框,可以在输出结果中添加一列累积百分比数值,并同时在直方图表中添加累积百分比折线。如果清除此选项,则会省略以上结果。 图表输出:选中此复选框,可以在输出表中同时生成一个嵌入式直方图表。
结果:
有关结果如图1-8。完整的结果通常包括三列和一个频数分布图,第一列是数值的区间范围,第二列是数值分布的频数(不是频率),第三列是频数分布的累积百分比。
图1-8 频数分布和直方图
直方图是用矩形的宽度和高度来表示频数分布的图形。绘制直方图时,将所研究的变量放在横轴上,频数、频率放在纵轴上。每组的频数、频率在图上就是一个长方形,长方形的底在横轴上,宽度是组距,长方形的高就是对应的频数或频率。应当注意,上图实际上是一个条形图,而不是直方图,若要把它变成直方图,可按如下操作:
用鼠标左键单击图中任一直条形,然后右键单击,在弹出的快捷菜单中选取“数据系列”格式,弹出数据系列格式对话框。在对话框中选择“选项”标签,把“分类间距”宽度改为0,按确定后即可得到直方图,如图1-9所示。
图1-9 调整后的直方图
三、用Excel 作统计图
Excel 提供的统计图有多种,包括柱形图、条形图、折线图、饼图、散点图、面积图、环形图、雷达图、曲面图、气泡图、股价图、圆柱图、圆锥图等,各种图的作法大同小异。
【例1-3】:饼图的绘制 饼图也称圆形图,是用圆形及圆内扇形的面积来表示数值大小的图形。饼图主要用于表示总体中各组成部分所占的比例,对于研究结构性问题十分有用。
资料
据中国互联网络信息中心2006年6月底的统计,我国目前网民的年龄分布如下表(附表2-1),根据资料利用Excel 绘制饼图。
表2-1 我国目前网民的年龄分布结构表
步骤
先把数据输入到工作表中,如图1-10所示,可按下面的步骤操作。
图1-10 我国目前网民的年龄分布情况
第一步:选择“插入”下拉菜单,选择“图表”。 第二步:在图表类型中选择“饼图”,然后在子图表类型中选择一种类型,这里我们选用系统默认的方式。然后单击下一步按钮,打开源数据对话框。如图1-11。
图1-11 图表向导对话框
第三步:在图表源数据对话框中填入数据所在区域,单击下一步,在图表选项中,对“标题”、“图例”和“数据标志”适当处理。如果要对图形修改,可用鼠标双击图表,然后用鼠标双击需要修改的部分,并进行修改。
结果
即可得如附图1-12所示的饼图。
图1-12 饼图
【例1-4】:折线图的绘制
折线图主要用于比较几类数据变动的方向和趋势,表现数据在不同时期发展变化的不同趋势。
资料:根据我国2001-2005年外贸货物进出口总额资料(如表2-2),绘制折线图,描述我国近年来货物进出口额的变化趋势。
表2-2 我国2001-2005年外贸货物进出口总额资料 单位:人民币亿元
步骤:第一步:资料输入工作表后,选择“插入”下拉菜单,再选择“图表”。 第二步:在图表类型中选择“折线图”,然后在子图表类型中选择一种类型,这里我们选用如图1-13的方式。然后单击下一步按钮,打开源数据对话框。
第三步:在源数据对话框中,“数据区域”中输入相关资料(可用用鼠标点击并框定数据区域)。再在“系列”的“分类(x )轴标志”区域输入年份区域,如图1-14。
第四步:资料输入后的下一步,进入“图表选项”。分别对“标题”、“坐标轴”、“网格线”、“图例”、“数据标志”和“数据表”等选项进行设置,当然设置各选项时根据需要进行取舍。最后点“完成”,就在工作表中得到折线图。
结果
经过上述各步骤,在工作表中得到折线图,如图1-15所示。
图1-13 图表向导对话框
图1-14 数据系列格式对话框
图1-15 折线图
实验二 用EXCEL 计算描述统计量
实验目的:用EXCEL 计算描述统计量 实验步骤:
EXCEL 中用于计算描述统计量的方法有两种,函数方法和描述统计工具的方法。
一、用函数计算描述统计量
常用的描述统计量有众数、中位数、算术平均数、调和平均数、几何平均数、极差、四分位差、标准差、方差、标准差系数等。一般来说,在Excel 中求这些统计量,未分组资料可用函数计算,已分组资料可用公式计算。这里我们仅介绍如何用函数计算。
(一) 众数 【例2-1】:为了解某经济学院新毕业大学生的工资情况,随机抽取30人,月工资如下:
1560 1340 1600 1410 1590 1410 1610 1570 1710 1550 1490 1690 1380 1680 1470 1530 1560 1250 1560 1350 1560 1510 1550 1460 1550 1570 1980 1610 1510 1440
用函数方法求众数,应先将30个人的工资数据输入A1:A30单元格,然后单击任一空单元格,输入“=MODE(A1:A30)”,回车后即可得众数为1560
(二) 中位数
仍采用上面的例子,单击任一空单元格,输入“=MEDIAN(A1:A30)”,回车后得中位数为1550。
(三) 算术平均数
单击任一单元格,输入“=AVERAGE(A1:A30)”,回车后得算术平均数为1535。
(四) 标准差 单击任一单元格,输入“=STDEV(A1:A30)”,回车后得标准差为135.0287。
二、描述统计工具量的使用
【例2-1】:我们已经把数据输入到A1:A30单元格,然后按以下步骤操作:
第一步:在工具菜单中选择数据分析选项,从其对话框中选择描述统计,按确定后打开描述统计对话框,如图2-1所示:
图2-1 描述统计对话框
第二步:在输入区域中输入$A$1:$A$30,在输出区域中选择$C$1,其他复选框可根据需要选定,选择汇总统计,可给出一系列描述统计量;选择平均数置信度,会给出用样本平均数估计总体平均数的置信区间;第K 大值和第K 小值会给出样本中第K 个大值和第K 个小值。
第三步:单击确定,可得输出结果,如图2-2所示:
图2-2 描述统计输出结果
上面的结果中,平均指样本均值;标准误差指样本平均数的标准差;中值即中位数;模式指众数;标准偏差指样本标准差,自由度为n-1;峰值即峰度系数;偏斜度即偏度系数;区域实际上是极差,或全距。
实验三 用EXCEL 进行时间序列分析
实验目的:用EXCEL 进行时间序列分析 实验步骤:
一、测定增长量和平均增长量
【例3-1】:根据1995-2001年河北省国内生产总值,计算逐期增长量、累计增长量和平均增长量。如图3-1所示:
图3-1 用EXCEL 计算增长量和平均增长量资料及结果
计算步骤如下:
第一步:在A 列输入年份,在B 列输入国内生产总值。
第二步:计算逐期增长量:在C3中输入公式:=B3-B2,并用鼠标拖曳将公式复制到C3:C8区域。
第三步:计算累计增长量:在D3中输入公式:=B3-$B$2,并用鼠标拖曳公式复制到D3:D8区域。
第四步:计算平均增长量(水平法):在C10中输入公式:=(B8-B2)/6,按回车键,即可得到平均增长量。
二、测定发展速度和平均发展速度
【例3-2】:以1995-2001年河北省国内生产总值为例,说明如何计算定基发展速度、环比发展速度和平均发展速度。如图3-2所示:
图3-2 用EXCEL 计算发展速度和平均发展速度资料及结果
计算步骤如下:
第一步:在A 列输入年份,在B 列输入国内生产总值。
第二步:计算定基发展速度:在C3中输入公式:=B3/$B$2,并用鼠标拖曳将公式复制到C3:C8区域。
第三步:计算环比发展速度:在D3中输入公式:=B3/B2,并用鼠标拖曳将公式复制到D3:D8区域。
第四步:计算平均发展速度(水平法):选中C10单元格,单击插入菜单,选择函数选项,出现插入函数对话框后,选择GEOMEAN (返回几何平均值)函数,在数值区域中输入D3:D8即可。
三、计算长期趋势
【例3-3】:我们用某企业某年12个的总产值资料来说明如何用移动平均法计算长期趋势。如图3-3所示:
第一步:在A 列输入月份,在B 列输入总产值。
第二步:计算三项移动平均:在C3中输入“=(B2+B3+B4)/3”,并用鼠标拖曳将公式复制到C3:C12区域。
第三步:计算四项移动平均:在D4中输入“=SUM(B2:B5)/4”,并用鼠标拖曳将公式复制到D4:D12区域。
第四步:计算二项移正平均数:在E4中输入“=(D4+D5)/2”,并用公式拖曳将公式复制到E4:E11区域。
图3-3 用EXCEL 计算长期趋势资料及结果
四、计算季节变动
【例3-4】:利用某种商品五年分季度的销售额资料,说明如何用移动平均趋势剔除法测定季节变动。如图3-4所示:
计算步骤:
第一步:按图上的格式在A 列输入年份,在B 列输入季别,在C 列输入销售收入。
第二步:计算四项移动平均:在D3中输入“=SUM(C2:C5)/4”,并用鼠标拖曳将公式复制到D3:D19区域。
第三步:计算趋势值(即二项移动平均)T :在E4中输入“=(D3+D4)/2”,并用鼠标拖曳将公式复制到E4:E19区域。
第四步:剔除长期趋势,即计算Y/T:在F4中输入“=C4/E4”,并用鼠标拖曳将公式复制到F4:F19区域。
第五步:重新排列F4:F19区域中的数字,使同季的数字位于一列,共排成四列。
第六步:计算各年同季平均数:在B29单元格中输入公式:=average(B25:B28);在C29中输入公式=average(C25:C28);在D29中输入公式=average(D24:27);在E29中输入公式=average(E24:E27)。
第七步:计算调整系数:在B31中输入公式:=4/sum(B29:E29)
第八步:计算季节比率:在B30中输入公式:=B29*$B$31,并用鼠标拖曳将公式复制到单元格区域B30:E30,就可以得到季节比率的值,具体结果见图
3-5所示:
图3-4 用EXCEL 计算季节变动资料
图3-5 用EXCEL 计算季节变动结果
实验四 用EXCEL 进行指数分析
实验目的:用EXCEL 进行指数分析
实验步骤:
指数分析法是研究社会经济现象数量变动情况的一种统计分析法。指数有总指数与平均指数之分,在这一节我们介绍如何用Excel 进行指数分析与因素分析。
一、用Excel 计算总指数
【例4-1】:图中是某企业甲、乙、丙三种产品的生产情况,以基期价格p 作为同度量因素,计算生产量指数。如图4-1所示:
图4-1 用EXCEL 计算总指数资料及结果
计算步骤:
第一步:计算各个p0q0:在G2中输入“=C2*D2”,并用鼠标拖曳将公式复制到G2:G4区域。
第二步:计算各个p0*q1:有H2中输入“=C2*F2”,并用鼠标拖曳将公式复制到H2:H4区域。
第三步:计算Σp0q0和Σp0q1:选定G2:G4区域,单击工具栏上的“Σ”按钮,在G5出现该列的求和值。选定H2:H4区域,单击工具栏上的“Σ”按钮,在H5出现该列的求和值。
第四步:计算生产量综合指数Iq=Σp0q1/Σp0q0:在C6中输入“=H5/G5”
便可得到生产量综合指数
注意:在输入公式的时候,不要忘记等号,否则就不会出现数值。
二、用Excel 计算平均指数
现以生产量平均指数为例,说明加权算术平均法的计算方法。
【例4-2】:图中的A1:A4区域内是某企业生产情况的统计资料,我们要以基期总成本为同度量因素,计算生产量平均指数。如图4-2所示:
图4-2 用EXCEL 计算平均指数资料及结果
计算步骤:
第一步:计算个体指数 k=q1/q0:在F2中输入“=D2/C2”。并用鼠标拖曳将公式复制到F2:F4区域。
第二步:计算k*p0q0并求和。在G2中输入“=F2*E2”并用鼠标拖曳将公式复制到G2:G4区域。选定G2:G4区域,单击工具栏上的:“Σ”按钮,在G5列出现该列的求和值。
第三步:计算生产量平均指数:在C7中输入“=G5/E5”即得到所求的值。
三、用Excel 进行因素分析
【例4-3】:我们还用上面的例子,有关资料如图4-3所示:
图4-3 用EXCEL 进行因素分析资料及结果
进行因素分析的计算步骤如下:
第一步:计算各个p0*q0和∑p0q0:在G2中输入“C2*D2”,并用鼠标拖曳将公式复制到G2:G4区域。选定G2:G4区域,单击工具栏上的“∑”按钮,在G5出现该列的求和值。
第二步:计算各个p0*q1和∑p0*q1:在H2中输入“=C2*F2”,并用鼠标拖曳将公式复制到H2:H4区域。选定H2:H6区域,单击工具栏上的“∑”按钮,在H5出现该列的求和值。
第三步:计算各个p1*q1和∑p1*q1:在I2中输入“=E2*F2”,并用鼠标拖曳将公式复制到I2:I4区域。选定I2:I4区域,单击工具栏上的“∑”按钮,在I5出现该列的求和值。
第四步:计算总成本指数:在C6中输入“=I5/G5”,即求得总成本指数。 第五步:计算产量指数:在C7中输入“=H5/G5”,即得产量指数
第六步:计算单位成本指数:在C8中输入“=I5/H5”即求得单位成本指数
实验五 用EXCEL 进行相关与回归分析
实验目的:用EXCEL 进行相关与回归分析
实验步骤:
我们用下面的例子进行相关和回归分析:
要求对身高和体重作相关和回归分析。
一、用EXCEL 进行相关分析
首先把有关数据输入EXCEL 的单元格中,如图5-1所示:
图5-1 EXCEL数据集
用EXCEL 进行相关分析有两种方法,一是利用相关系数函数,另一种是利
用相关分析宏。
1.利用函数计算相关系数
在EXCEL 中,提供了两个计算两个变量之间相关系数的方法,CORREL 函数和PERSON 函数,这两个函数是等价的,这里我们介绍用CORREL 函数计算相关系数:
第一步:单击任一个空白单元格,单击插入菜单,选择函数选项,打开粘贴函数对话框,在函数分类中选择统计,在函数名中选择CORREL ,单击确定后,出现CORREL 对话框。
第二步:在array1中输入B2:B11,在array2中输入C2:C11,即可在对话框下方显示出计算结果为0.896。如图5-2所示:
图5-2对话框及输入结果
2.用相关系数宏计算相关系数
第一步:单击工具菜单,选择数据分析选项,在数据分析选项中选择相关系数,弹出相关系数对话框,如图5-3所示:
图5-3相关系数对话框
第二步:在输入区域输入$B$1:$C$1,分组方式选择逐列,选择标志位于第
一行,在输出区域中输入$E$1,单击确定,得输出结果如图5-4所示:
图5-4 相关分析输出结果
在上面的输出结果中,身高和体重的自相关系数均为1,身高和体重的相关系数为0.896,和用函数计算的结果完全相同。
二、用EXCEL 进行回归分析
EXCEL 进行回归分析同样分函数和回归分析宏两种形式,其提供了9个函数用于建立回归模型和预测。这9个函数分别是:
INTERCEPT 返回线性回归模型的截距
SLOPE 返回线性回归模型的斜率
RSQ 返回线性回归模型的判定系数
FORECAST 返回一元线性回归模型的预测值
STEYX 计算估计的标准误
TREND 计算线性回归线的趋势值
GROWTH 返回指数曲线的趋势值
LINEST 返回线性回归模型的参数
LOGEST 返回指数曲线模型的参数
用函数进行回归分析比较麻烦,我们这里介绍使用回归分析宏进行回归分
析。
第一步:单击工具菜单,选择数据分析选项,出现数据分析对话框,在分析工具中选择回归,如图5-5所示:
图5-5 数据分析对话框
第二步:单击确定按钮,弹出回归对话框,在Y 值输入区域输入$B$2:$B$11,在X 值输入区域输入$C$2:$C$11,在输出选项选择新工作表组,如图5-6所示:
图5-6 回归对话框
第四步:单击确定按钮,得回归分析结果如图5-7所示:
图5-7 EXCEL回归分析结果
在上面的输出结果中,第一部分为汇总统计,MultipleR 指复相关系数,R Square 指判定系数,Adjusted 指调整的判定系数,标准误差指估计的标准误,观测值指样本容量;第二部分为方差分析,df 指自由度,SS 指平方和,MS 指均方,F 指F 统计量,Significance of F指p 值;第三部分包括:Intercept 指截距,Coefficient 指系数,t stat指t 统计量。
实验六 用统计软件进行预测
实验目的:用EXCEL 进行预测。
实验步骤:
【例6-1】:某煤矿某年1-11月份采煤量如下表:
一、用移动平均法进行预测
具体步骤:
第一步:将原始数据录入到单元格区域A2:A12,如图6-1所示:
图6-1 EXCEL数据集
第二步:选择菜单条上的“工具”——“数据分析”命令,弹出如图6-2所示的对话框:
图6-2 数据分析对话框
第三步:在“分析工具”框中选择“移动平均”,单击“确定”按钮,弹出移动平均对话框,相应作如下输入,即可得到如图6-3所示的对话框:
(1) 在“输出区域”内输入:$A$2:$A$12,即原始数据所在的单元格区域。
(2) 在“间隔”内输入:3,表示使用三步移动平均法。
(3) 在“输出区域”内输入:B2,即将输出区域的左上角单元格定义为B2。
(4) 选择“图表输出”复选框和“标准误差”复选框。
图6-3 移动平均对话框
第四步:单击“确定”按钮,便可得到移动平均结果,如图6-4所示:
图6-4 移动平均分析结果
分析:在图中,B4:B12对应的数据即为三步移动平均的预测值;单元格区域C6:C12即为标准误差。
二、用指数平滑法进行预测
第一步:将原始数据输入到单元格B2:B12;
第二步:选择菜单条上的“工具”——“数据分析”命令,弹出如图6-5所示的对话框:
图6-5 数据分析对话框
第三步:在“分析工具”中选择“指数平滑”,单击“确定”按钮,弹出一个对话框,作相应输入,即可得到如图6-6所示的对话框:
图6-6 指数平滑对话框
第四步:单击“确定”按钮,即可得到指数平滑结果,如图6-7所示:
图6-7 指数平滑结果
三、趋势预测法进行预测
第一步:把相关数据输入到EXCEL 中,其中月份输入A1-A11单元格,月产量输入B1-B11单元格,如图6-8所示:
图6-8 EXCEL数据集
第二步:在工作表中选择一个空的单元格。在这里我们选择D2单元格。 第三步:选择插入下拉菜单。
第四步:选择函数选项。
第五步:当函数对话框出现时:在函数类别框中选择统计,在函数名字中选择FORECAST(预测) ,如图6-9所示:
图6-9 粘贴函数对话框
第六步:单击确定按钮,出现预测对话框,在x 中输入12,在know-y’s
中输入B1:B11,在know-x’s中输入A1:A11,如图6-10所示:
图6-10 FORCAST对话框
第七步:单击确定按钮,预测结果出现在D2单元格中,如图6-11所示:
图6-11 趋势预测法预测结果
实验七 用EXCEL 进行参数估计和假设检验
实验目的:用EXCEL 进行参数估计和假设检验。
实验步骤:
在EXCEL 中,进行参数估计只能使用公式和函数的方法,而假设检验除以上两种方法外,还可以使用假设检验工具。
一、用EXCEL 进行区间估计
【例7-1】:某饭店在7星期内抽查49位顾客的消费额(元)如下: 15 24 38 26 30 42 18 30 25 26 34 44 20 35 24 26 34 48 18 28 46 19 30 36 42 24 32 45 36 21 47 26 28 31 42 45 36 24 28 27 32 36 47 53 22 24 32 46 26
求在概率90%的保证下,顾客平均消费额的估计区间。如图7-1所示:
图7-1 参数估计数据及结果
计算方法如下:
第一步:把数据输入到A2:A50单元格。
第二步:在C2中输入公式“=COUNT(A2:A50)”,C3中输入“=AVERAGE(A2:A50)”,在C4中输入“STDEV (A2:A50)”,在C5中输入“=C4/SQRT(C2)”,在C6中输入0.90,在C7中输入“=C2-1”,在C8中输入“=TINV(1-C6,C7)”,在C9中输入“=C8*C5”,在C10中输入“=C3-C9”,在C11中输入“=C3+C9”。在输入每一个公式回车后,便可得到上面的结果,从上面的结果我们可以知道,顾客平均消费额的置信下限为29.73536,置信上限为34.26464。
关于总体方差的估计、总体比例的估计等可按类似方法进行。
二、用EXCEL 进行假设检验
针对一个总体的假设检验,可以使用P 值进行决策。
【例7-1】一种机床加工的零件尺寸绝对平均误差为1.35mm 。生产厂家现采用一种新的机床进行加工以期进一步降低误差。为检验新机床加工的零件平均误差与旧机床相比是否有显著降低,从某天生产的零件中随机抽取50个进行检验。利用这些样本数据,检验新机床加工的零件尺寸的平均误差与旧机床相比是否有显著降低? (α=0.01)
数据如下(单位:mm ):
1.26 1.19 1.31 0.97 1.81 1.13 0.96 1.06 1.00 0.94 0.98 1.10 1.12 1.03
1.16 1.12 1.12 0.95 1.02 1.13 1.23 0.74 1.50 0.50 0.59 0.99 1.45 1.24 1.01 2.03 1.98 1.97 0.91 1.22 1.06 1.11 1.54 1.08 1.10 1.64 1.70 2.37
1.38 1.60 1.26 1.17 1.12 1.23 0.82 0.86
直接根据原始数据使用P 值进行检验,步骤如下:
第一步:进入Excel 表格界面,直接点击“f (x ) ”(粘贴函数) ;
第二步:在函数分类中点击“统计”,并在函数名的菜单下选择“ZTEST ”,然后确定;
第三步:在所出现的对话框Array 框中,输入原始数据所在区域 ;在X 后输入参数的某一假定值(这里为1.35) ;在Sigma 后输入已知的总体标准差(若未总体标准差未知则可忽略不填,系统将自动使用样本标准差代替)
第四步:用1减去得到的函数值0.995421023 即为P 值
P 值=1-0.995421023=0.004579 P 值
图7-2原始数据的P 值计算过程
对两个总体的检验,在EXCEL 中,假设检验工具主要有四个,如图7-3所示:
图7-3数据分析对话框
平均值的成对二样本分析实际上指的是在总体方差已知的条件下两个样本均值之差的检验,准确的说应该是Z 检验,双样本等方差检验是总体方差未知,但假定其相等的条件下进行的t 检验,双样本异方差检验指的是总体方差未知,但假定其不等的条件下进行的t 检验,双样本平均差检验指的是配对样本的t 检验。
我们介绍一下Z 检验。
【例7-3】:某厂铸造车间为提高缸体的耐磨性而试制了一种镍合金铸件以取代一种铜合金铸件,现从两种铸件中各抽一个样本进行硬度测试(表示耐磨性的一种考核指标)其结果如下:
合镍铸件(X ) 72.0 69.5 74.0 70.5 71.8 72
合铜铸件(Y ) 69.8 70.0 72.0 68.5 73.0 70.0
根据以往经验知硬度X ~N μ1, σ1,Y ~N μ2, σ2,且σ1=σ2=2,试在(2)(2)
α=0. 05水平上比较镍合金铸件硬度有无显著提高。
计算步骤如下:
第一步:输入数据到工作表。
第二步:单击工具菜单,选择数据分析选项,弹出对话框后,在其中选择双样本平均差分析,弹出对话框如图7-3所示:
图7-3 双样本平均差分析对话框
第三步:按上图所示输入后,按确定按钮,得输出结果如图7-4所示:
图7-4 双样本平均差分析结果
在上面的结果中,我们可以根据P 值进行判断,也可以根据统计量和临界值比较进行判断。如本例采用的是单尾检验,其单尾P 值为0.17,大于给定的显著性水平0.05,所以应该接受原假设,即镍合金铸件硬度没有明显提高;若用临界值判断,得出的结论是一样的,如本例Z 值为0.938194,小于临界值1.644853,由于是右尾检验,所以也是接受原假设。
第3章 实验大纲
课程名称:统计学 英文名称:Statistics
适用专业:经济管理类各本科专业 实验学时:8学时
3.1实验性质、目的和任务
统计学是为经济管理学院各专业学生开设的一门必修的重要的专业基础课,也是经济管理工作者和经济研究人员所必备的一门知识。它研究如何用科学的方法去搜集、整理、分析国民经济和社会发展的实际数据,并通过统计所特有的统计指标和指标体系,表明所研究的社会经济现象的规模、水平、速度、比例和效益,以反映社会经济现象发展规律在一定时间、地点、条件下的作用,描述社会经济现象数量之间的联系关系和变动规律,也是进一步学习其他相关学科的基础。
设置本课程实验教学的目的,一方面是为了进一步学习经济与管理学科各专业的后继课程奠定理论和方法基础。另一方面使学生能够掌握统计学的基本原理、基本方法及基本统计指标的核算,并能运用所学知识,完成对统计资料的搜集、整理和分析,提高学生对社会经济问题的数量分析能力,从而提高经济管理水平。 3.2 实验要求
本实验课为统计学辅助教学内容,教学要求是掌握对理论教学环节中涉及到的部分统计理论知识和方法运用EXCEL 软件进行实现的方法,同时完成上机实验题目。 3.3 实验内容
实验一 用Excel 搜集与整理数据
实验目的:掌握用EXCEL 进行数据的搜集整理和显示 实验内容:1、用Excel 搜集数据 2、用Excel 进行统计分组 3、用Excel 作统计图
上机作业:使用高教4版教材(1)某车间30名工人加工零件数资料进行统计
分组并画出直方图;(2)完成第2章课后练习题5(100只灯泡使用寿命习题) ,第53-54页。步骤参考指导书第2章实验一。
实验二 用EXCEL 计算描述统计量
实验目的:用EXCEL 计算描述统计量 实验内容:
1、用函数计算描述统计量 2、描述统计工具量的使用
上机作业:上机使用高教2版教材某车间30名工人加工零件数资料,用函数计算描述统计量,并且使用描述统计工具计算,步骤参考指导书第2章实验二。
实验三 用EXCEL 进行时间序列分析
实验目的:用EXCEL 进行时间序列分析 实验内容:
1、测定增长量和平均增长量 2、测定发展速度和平均发展速度 3、计算长期趋势 4、计算季节变动
上机作业:上机使用高教4版教材时间序列一章课后练习题7(某地区工业增加值习题)的资料计算季节比率,使用移动平均和指数平滑法分析长期趋势,步骤参考指导书第2章实验三。
实验四 用EXCEL 进行指数分析
实验目的:用EXCEL 进行指数分析 实验内容:
1、用Excel 计算总指数 2、用Excel 计算平均指数 3、用Excel 进行因素分析
上机作业:上机使用高教4版指数一章课后练习题1的资料计算总指数并进行因素分析;使用练习题3的资料计算平均指数,步骤参考指导书第2章实验四
实验五 用EXCEL 进行相关与回归分析
实验目的:用EXCEL 进行相关与回归分析 实验内容:
1、用EXCEL 进行相关分析 2、用EXCEL 进行回归分析
上机作业:上机使用高教4版相关回归分析一章练习题3(公益股票每股账面价值和当年红利习题)的资料进行相关、回归分析,步骤参考指导书第2章实验五,注意使用分析工具库完成分析,不使用函数计算。
实验六 用统计软件进行预测
实验目的:用EXCEL 进行预测 实验内容:
1、用移动平均法进行预测 2、用指数平滑法进行预测 3、用趋势预测法进行预测
上机作业:上机使用高教4版时间序列一章课后练习题5(某县鲜蛋销售量习题)的资料完成(2)-(4),步骤参考指导书第2章实验六。
实验七 用EXCEL 进行参数估计和假设检验
实验目的:用EXCEL 进行参数估计和假设检验 实验内容:
1、用EXCEL 进行区间估计 2、用P 值进行决策。
上机作业:(1)使用高教4版参数估计课后练习题3资料进行区间估计;(2)使用假设检验课后练习题5练习P 值决策,步骤参考指导书第2章实验七。 3.4 实验学时分配
3.5 与其它课程的联系
先修课程有《统计学》、EXCEL 软件,后续课程有统计预测与决策、时间序列分析等。
3.6 考核方式与成绩评定
根据上机操作出勤情况与实验报告质量给出成绩,实验课成绩占课程总成绩10%。
3.7 使用教材与参考书目
自编实验指导书 参考书目
[1] [美]Michadel R. Middleton. 使用Excel 进行数据分析. 北京:中国
水利水电出版社
[2] 倪安顺. Excel统计与数量方法应用. 北京:清华大学出版社
附录一
关于上机作业和实验报告的书写
上机必须完成实验大纲中要求的各项作业,注意及时将实验过程和实验结果保存,上机结束后及时填写实验报告(见附录二:实验报告表格),每个同学需要填写四次上机后的四份实验报告,若实验步骤和实验结果偏长,可以将实验结果转化为word 形式附在实验报告表格之后。上机全部结束后以班为单位按A4纸打印实验报告,并将实验作业电子版拷贝到工商管理系。实验报告上交时间按各任课老师要求。
附录二 《 》实验报告