SPSS數(shù)據(jù)分析第三四講ppt課件.ppt

1、第三講 假設(shè)檢驗(yàn)與均值比較,假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想,假設(shè)檢驗(yàn)的思想 反證法及小概率原理。所謂反證法及小概率原理即首先在原假設(shè)正確的條件下計(jì)算出現(xiàn)該樣本或者樣本統(tǒng)計(jì)量的概率，如果這種事件發(fā)生的概率很小，譬如小于5%，那么就拒絕原來(lái)的假設(shè)，而接受備擇假設(shè)。,兩類(lèi)錯(cuò)誤,“小概率事件在一次試驗(yàn)中幾乎不會(huì)發(fā)生” ，但是小概率事件并非是不可能發(fā)生，只是其發(fā)生的概率很小，并不能完全排斥其發(fā)生的可能性。 因而假設(shè)檢驗(yàn)有可能犯兩類(lèi)錯(cuò)誤： 第一類(lèi)錯(cuò)誤：原假設(shè)正確，而錯(cuò)誤地拒絕了它，即“拒真”的錯(cuò)誤，其發(fā)生的概率為犯第一類(lèi)錯(cuò)誤的概率。 第二類(lèi)錯(cuò)誤：原假設(shè)不正確，而錯(cuò)誤地沒(méi)有拒絕它，即“受偽”錯(cuò)誤，其發(fā)生的概率為犯第二類(lèi)

2、錯(cuò)誤的概率。,顯著性值,假設(shè)檢驗(yàn)一般先對(duì)總體的比例、均值或分布做出某種假設(shè)，稱(chēng)為原假設(shè)；然后計(jì)算在該假設(shè)成立條件下出現(xiàn)該事件的概率，稱(chēng)為p值，或顯著性值。 如果小概率事件發(fā)生了，即 p ,則表明樣本不支持原來(lái)的假設(shè)，應(yīng)拒絕原假設(shè)而接受備擇假設(shè)；如果該事件發(fā)生的概率（或可能性）較大，即 p ，則不拒絕原假設(shè)。我們用 來(lái)控制犯第一類(lèi)錯(cuò)誤的概率，即犯該類(lèi)錯(cuò)誤的概率最大為 。,假設(shè)檢驗(yàn)的步驟,1. 確定恰當(dāng)?shù)脑僭O(shè)和備擇假設(shè)； 2. 選擇檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量； 3. 計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量觀測(cè)值發(fā)生的概率，即p 值； 4. 給定顯著性水平，并作出決策。 如果p，則拒絕原假設(shè)，反之，沒(méi)有理由拒絕原假設(shè)。,均值子菜單,均值

3、方法操作,【分析】【比較均值】【均值】,均值：選項(xiàng),雙因素的均值過(guò)程分析,在“層1的1”框中，yrsscale; 單擊【下一張】，把position變量選入“層2的2”框中。,兩因素的均值分析報(bào)告,Anova和Eta,由于均值過(guò)程只對(duì)第一層的自變量進(jìn)行方差分析和線性相關(guān)檢驗(yàn)，因此兩個(gè)因素或者兩個(gè)以上因素的均值分析過(guò)程的方差分析結(jié)果和單因素一樣。不同的是描述性統(tǒng)計(jì)量，多因素的描述性統(tǒng)計(jì)量是對(duì)于各個(gè)交叉組別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。,單樣本T檢驗(yàn),單樣本T檢驗(yàn)即檢驗(yàn)?zāi)硞€(gè)變量的總體均值和某指定值之間是否存在著顯著性差異。 如果是大樣本的單樣本檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)教科書(shū)上稱(chēng)為U檢驗(yàn)，它采用服從正態(tài)分布的U統(tǒng)計(jì)量作為檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量；

4、如果是小樣本并且樣本服從正態(tài)分布，則采用服從t分布的t統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行單樣本T檢驗(yàn)； 否則，采取非參數(shù)檢驗(yàn)。T檢驗(yàn)穩(wěn)健性（Robust）較好，如果樣本分布偏離正態(tài)分布不太嚴(yán)重，也可采用T檢驗(yàn)。,T分布和正態(tài)分布比較,在大樣本情況下，T分布和正態(tài)分布密度函數(shù)十分接近 在大樣本情況下，T檢驗(yàn)和U檢驗(yàn)是等價(jià)的,例子,打開(kāi)數(shù)據(jù)文件brakes.sav，該數(shù)據(jù)為某工廠不同機(jī)器生產(chǎn)的剎車(chē)片直徑，已知符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的剎車(chē)片直徑應(yīng)為322 mm，現(xiàn)在需要知道哪些機(jī)器生產(chǎn)的剎車(chē)片直徑不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。,按照機(jī)器號(hào)拆分文件,需要對(duì)各個(gè)機(jī)器分別進(jìn)行檢驗(yàn)，因此需要根據(jù)機(jī)器拆分該數(shù)據(jù)文件。打開(kāi)數(shù)據(jù)文件brakes.sav，選擇【

5、數(shù)據(jù)】【拆分文件】,單樣本T檢驗(yàn),選擇【分析】【比較均值】【單樣本T檢驗(yàn)】,單樣本T檢驗(yàn)結(jié)果,獨(dú)立樣本T檢驗(yàn),兩獨(dú)立樣本是指兩個(gè)樣本所來(lái)自的總體相互獨(dú)立，兩個(gè)獨(dú)立樣本各自接受相同的測(cè)量，研究者或分析者的主要目的是分析兩個(gè)獨(dú)立樣本的均值是否有顯著的統(tǒng)計(jì)差異 比較女性和男性的身高，教育從業(yè)者和金融從業(yè)者的起始工資等，都是兩獨(dú)立樣本的例子。,兩獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的前提條件,獨(dú)立性：兩樣本所來(lái)自的總體互相獨(dú)立。 正態(tài)性：樣本來(lái)自的兩個(gè)總體應(yīng)服從正態(tài)分布。在樣本所來(lái)自的總體不滿足正態(tài)性條件時(shí)，如果兩個(gè)樣本的分布形狀相似，它們的樣本量相差不是太大并且樣本量較大，仍然可以應(yīng)用T檢驗(yàn)。 方差齊性：待比較的兩個(gè)樣本

6、的方差相同。如果兩個(gè)組的樣本量大致相等，略微偏離了方差齊性對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的精度影響不大。 在T檢驗(yàn)中，SPSS提供了方差齊性的Levene檢驗(yàn)，當(dāng)方差齊性不滿足時(shí)，會(huì)提供方差齊性校正后的T檢驗(yàn)結(jié)果。,案例分析,數(shù)據(jù)文件creditpromo.sav記錄了接受不同促銷(xiāo)方案的用戶信用卡消費(fèi)數(shù)據(jù)，現(xiàn)在需要檢驗(yàn)新的促銷(xiāo)方法是否能促進(jìn)信用卡的消費(fèi)，以此決定是否繼續(xù)推進(jìn)這種新促銷(xiāo)方式。 目的是比較采用新促銷(xiāo)方法的信用卡消費(fèi)金額均值和標(biāo)準(zhǔn)促銷(xiāo)方法的信用卡消費(fèi)金額均值，看二者是否在統(tǒng)計(jì)上有顯著的差異。,探索性分析,先對(duì)兩種促銷(xiāo)方式的客戶消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析，初步探索兩種不同的促銷(xiāo)郵件下的客戶花費(fèi)情況。,正態(tài)

7、性檢驗(yàn),設(shè)置正態(tài)性檢驗(yàn),正態(tài)性檢驗(yàn)表,T檢驗(yàn),選擇【分析】【比較均值】【獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)】,配對(duì)樣本T檢驗(yàn),兩配對(duì)樣本T檢驗(yàn)用來(lái)檢驗(yàn)來(lái)自兩配對(duì)總體的均值是否在統(tǒng)計(jì)上有顯著性差異。常見(jiàn)的配對(duì)設(shè)計(jì)方法有以下幾種: 同一受試對(duì)象處理前后的數(shù)據(jù)，例如服用某種藥物前和服用之后的血壓變化； 同一受試對(duì)象兩個(gè)部位的數(shù)據(jù)， 同一樣本用兩種方法測(cè)量的數(shù)據(jù)； 配對(duì)的兩個(gè)受試對(duì)象分別接受兩種處理后的數(shù)據(jù)。,兩配對(duì)樣本T檢驗(yàn)的前提條件,兩樣本應(yīng)是配對(duì)的。即受試對(duì)象的年齡、性別、體重等非處理因素都相同或相似； 兩個(gè)樣本所來(lái)自的總體應(yīng)服從正態(tài)分布（大樣本情況下，T檢驗(yàn)較為穩(wěn)健）,案例分析,數(shù)據(jù)文件dietstudy.sav

8、包含對(duì)“Stillman diet”的研究結(jié)果。醫(yī)生為檢驗(yàn)?zāi)撤N飲食方案是否對(duì)有家庭心臟病史的病人有效，對(duì)16個(gè)病人進(jìn)行了了試驗(yàn)，記錄他們?cè)趯?shí)行飲食方案前后的體重（磅）以及甘油三酸酯的水平（mg/100ml）。 采用T檢驗(yàn)對(duì)該飲食方案的效果進(jìn)行分析。,配對(duì)T檢驗(yàn)操作,選擇【分析】【比較均值】【配對(duì)樣本T檢驗(yàn)（P）】,T檢驗(yàn)結(jié)果解釋,配對(duì)T檢驗(yàn)注意事項(xiàng),需要先檢查兩個(gè)樣本是否服從正態(tài)分布。應(yīng)用直方圖、Q-Q圖或者K-S檢驗(yàn)等方法來(lái)檢驗(yàn)差值變量的正態(tài)性。 分析變量中是否含有離群值?？梢杂孟鋱D來(lái)檢查離群值的情況。 可以先計(jì)算配對(duì)樣本的差值變量，然后進(jìn)行單樣本的T檢驗(yàn)。,動(dòng)手練習(xí),數(shù)據(jù)文件GSS2004

9、_Mod.sav中記錄了男性或者女性每周上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁(yè)的時(shí)間（變量WWWHR，單位小時(shí)）和每天觀看電視的時(shí)間（變量TVHOURS，單位小時(shí)）。用本章學(xué)習(xí)的技巧分析男性和女性在觀看電視的時(shí)間和上網(wǎng)的時(shí)間上分別就什么區(qū)別。,第四講 方差分析,方差分析的主要內(nèi)容,方差分析的基本思想 了解方差分析和比較均值的異同 單因素方差分析的應(yīng)用條件、方法和結(jié)果的解釋 多因素方差分析的應(yīng)用條件、方法和結(jié)果的解釋 協(xié)方差分析的應(yīng)用條件、方法和結(jié)果的解釋,t檢驗(yàn)應(yīng)用于研究單樣本均值的比較和兩個(gè)樣本均值的比較。在生產(chǎn)活動(dòng)和科學(xué)研究中經(jīng)常會(huì)遇到比較三個(gè)或者三個(gè)以上樣本均值的差異問(wèn)題。這時(shí)，采用的統(tǒng)計(jì)方法稱(chēng)為方差分析，簡(jiǎn)稱(chēng)A

10、NOVA（analasis of variance）。 例如某機(jī)構(gòu)對(duì)當(dāng)前民眾的生活狀況進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)被調(diào)查者的回答把居民對(duì)待生活的態(tài)度分為三類(lèi)：認(rèn)為生活豐富多彩、生活平平常常和生活乏味三類(lèi)，它們想知道人們對(duì)待生活的態(tài)度是否和他們受教育的情況有關(guān)系，即這三類(lèi)人是否在受教育程度上有顯著的區(qū)別。,方差分析的術(shù)語(yǔ),試驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是需要分析的變量，稱(chēng)為響應(yīng)變量，或者因變量。方差分析的因變量必須為尺度類(lèi)型的數(shù)據(jù)（即連續(xù)數(shù)據(jù)）。 影響試驗(yàn)結(jié)果的因素即為影響響應(yīng)變量的變量，稱(chēng)為自變量或者因子。根據(jù)試驗(yàn)中這些因素的處理方式，因素可以分為控制因素、隨機(jī)因素和協(xié)變量。 因子的不同取值稱(chēng)為因子的不同水平。 控制因素

11、一般要求為分類(lèi)變量，而協(xié)變量要求為尺度數(shù)據(jù)。,控制因素：它是試驗(yàn)中可以控制的影響試驗(yàn)結(jié)果的因素，因素的不同水平會(huì)導(dǎo)致不同的試驗(yàn)結(jié)果。 不可控因素：因素的水平與試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)系是隨機(jī)的，即不確定因素，但是不同于隨機(jī)因素，可以理解為非研究關(guān)心的因素或非處理因素。 隨機(jī)因素：因素與試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)系是隨機(jī)的，其水平也是隨機(jī)出現(xiàn)的。 處理：在試驗(yàn)中，控制因素的一個(gè)水平或者幾個(gè)控制因素的某一水平組合稱(chēng)為一個(gè)處理。,方差分析的前提條件,方差分析的自變量是“因子”或者“因素”，它是分類(lèi)變量；其因變量則為尺度變量，需要滿足以下兩個(gè)基本前提條件： 每個(gè)處理的因變量為正態(tài)分布（正態(tài)性） 每個(gè)處理的因變量具有相同的方差（

12、方差齊性）,方差分析基本原理,方差分析的前提： 各樣本相互獨(dú)立 各樣本來(lái)自正態(tài)總體 樣本所屬的總體方差相等，即方差齊性,方差分析基本原理,認(rèn)為不同處理組的均值間的差別基本來(lái)源有兩個(gè): （1）隨機(jī)誤差：如抽取樣本的隨機(jī)性造成的差異，稱(chēng)為組內(nèi)差異，用變量在各組的均值與該組內(nèi)變量值之偏差平方和的總和表示， 記作SSE （2）系統(tǒng)誤差：由控制因素中不同水平造成的差異，稱(chēng)為組間差異。用變量在各組的均值與總均值之偏差平方和表示，記作SSA,方差分析基本原理（續(xù)）,組內(nèi)SSE 、組間SSA除以各自的自由度(組內(nèi)dfE =n-m，組間dfA=m-1，其中n為樣本總數(shù)，m為組數(shù))，得到其均方MSE和MSA 一種

13、情況是處理沒(méi)有作用，即各組樣本均來(lái)自同一總體， MSE/MSA1。另一種情況是處理確實(shí)有作用，那么， MSA/MSE (遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1,足以超過(guò)某個(gè)臨界值)。 F =MSA/MSE，服從F分布。用F值與其臨界值比較，推斷各樣本是否來(lái)自相同的總體.,方差分析的假設(shè)檢驗(yàn),零假設(shè)H0：m組樣本均值都相同，即1= 2=.= m 如果經(jīng)過(guò)計(jì)算結(jié)果組間均方遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于組內(nèi)均方（ MSA MSE ），F(xiàn)F0.05(dfA,dfE), p0.05不能拒絕零假設(shè)，說(shuō)明樣本來(lái)自相同的正態(tài)總體，處理間無(wú)差異。,F 分布曲線,F 分布曲線下面積與概率,單因素的方差分析,用于研究一個(gè)影響因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，它用于比較兩個(gè)或者

14、兩個(gè)以上的總體之間是否有顯著的差異 SPSS的單因素方差分析提供下列分析結(jié)果： 試驗(yàn)結(jié)果在不同組別的統(tǒng)計(jì) 檢驗(yàn)各個(gè)組別方差是否相等 各個(gè)組別的概略圖（均值圖） 配對(duì)多重比較 不同組別組合的對(duì)比檢驗(yàn) 同類(lèi)子集,單因素方差分析舉例,銷(xiāo)售經(jīng)理想了解新員工培訓(xùn)的最佳方式。目前有三種新員工培訓(xùn)方式：為期一天的培訓(xùn)、為期二天的培訓(xùn)和為期三天培訓(xùn)?，F(xiàn)在需要比較用這三種方式培訓(xùn)員工的效果，分析這三種培訓(xùn)方式培訓(xùn)員工的效果是否有顯著的差異，如果有差異，哪種培訓(xùn)方式最佳。 打開(kāi)數(shù)據(jù)文件salesperformance.sav，它包含兩個(gè)變量，“組”變量記錄了培訓(xùn)方式；“得分”是對(duì)員工培訓(xùn)效果的評(píng)價(jià)。,SPSS實(shí)現(xiàn)

15、,選擇【分析】【比較均值】【單因素ANOVA】,選擇兩兩比較方法,選擇進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)量、圖形,點(diǎn)擊【選項(xiàng)】，在統(tǒng)計(jì)量部分勾選“描述性”和“方差同質(zhì)性檢驗(yàn)”兩項(xiàng)，同時(shí)勾選“均值圖(M)”。,結(jié)果解釋,兩兩比較結(jié)果及解釋,由于Levene檢驗(yàn)沒(méi)有證據(jù)說(shuō)明三種培訓(xùn)方式的方差相等，參照兩種不同的兩兩比較的結(jié)果是必要的。 Bonferroni和Tamhane多重比較的結(jié)果是一致的。即培訓(xùn)2天和培訓(xùn)3天沒(méi)有顯著的區(qū)別，而培訓(xùn)1天與另外兩種培訓(xùn)都有顯著區(qū)別。,同質(zhì)子集,Tukey B兩兩比較輸出的結(jié)果，它把在5%的顯著性水平下沒(méi)有區(qū)別的總體放在同一列，作為同類(lèi)子集。這里，培訓(xùn)2天和培訓(xùn)3天沒(méi)有顯著區(qū)

16、別，它們作為一類(lèi)。而培訓(xùn)1天單獨(dú)作為1類(lèi)。,輪廓圖,輪廓圖為各個(gè)總體的均值的折線圖，從中可以直觀的看出各個(gè)總體均值的趨勢(shì)。,多因素方差分析,如果影響試驗(yàn)結(jié)果的因素有兩個(gè)或者兩個(gè)以上，是否不同的處理對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有顯著性影響，不同的因素是否有交互作用？可以應(yīng)用SPSS的一般線性模型（GLM）來(lái)完成多因素的方差分析。,SPSS GLM過(guò)程假設(shè)條件,誤差之間相互獨(dú)立，并且也獨(dú)立于模型中的其他變量。一般好的試驗(yàn)設(shè)計(jì)都可以避免違反該條件。 不同處理的誤差為常數(shù)。 誤差服從均值為0的正態(tài)分布。,舉例,一家連鎖零售商店對(duì)它們客戶的購(gòu)買(mǎi)習(xí)慣進(jìn)行了一項(xiàng)調(diào)查，它記錄了客戶性別，購(gòu)買(mǎi)模式、上一個(gè)月的購(gòu)買(mǎi)金額等信息。該商

17、店需要了解在控制客戶性別的條件下，是否客戶購(gòu)買(mǎi)的頻率和花費(fèi)的金額有關(guān)系，以此來(lái)決定是否采取相應(yīng)的促銷(xiāo)活動(dòng)。,打開(kāi)數(shù)據(jù)文件grocery_1month.sav。 選擇【分析】【一般線性模型】【單變量】,繪制選項(xiàng),把style選入水平軸，gender選入單圖，然后點(diǎn)擊“添加”。再把style和gender互相交換，選入不同的框中，單擊“添加”。,結(jié)果及其解釋?zhuān)?）,結(jié)果及其解釋?zhuān)?）,結(jié)果及其解釋?zhuān)?）,男性和女性在每周購(gòu)物和兩周一次購(gòu)物的均值線是平行的，都是男高女低；而在經(jīng)常購(gòu)物上，二者差距不大，經(jīng)常購(gòu)物均值線和另外兩條線有交叉，表明二個(gè)因素有交互效應(yīng)。效應(yīng)是否顯著在“主體間效應(yīng)的檢驗(yàn)”表中標(biāo)識(shí)。,結(jié)果及其解釋?zhuān)?）,男性的所有消費(fèi)方式的消費(fèi)金額均大于女性，男性和女性消費(fèi)方式的曲線是不平行的，表明二者有交互效應(yīng)。女性在經(jīng)常性購(gòu)物中花費(fèi)金額最多；而男性則在每周購(gòu)物方式中花費(fèi)最多。,動(dòng)手練習(xí),得克薩斯州的一所大學(xué)提出了三種GMAT輔導(dǎo)課程：即3小時(shí)復(fù)習(xí)、1天課程和10周強(qiáng)化班，他們