吳喜之的統(tǒng)計(jì)課件.ppt

引言統(tǒng)計(jì)漫談吳喜之 什么是統(tǒng)計(jì)呢 統(tǒng)計(jì)的定義 用以收集數(shù)據(jù) 分析數(shù)據(jù)和由數(shù)據(jù)得出結(jié)論的一組概念 原則和方法 什么地方統(tǒng)計(jì)用得上呢 任何領(lǐng)域 運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的領(lǐng)域包括 1 精算農(nóng)業(yè)動(dòng)物學(xué)人類學(xué)考古學(xué)審計(jì)學(xué)晶體學(xué)人口統(tǒng)計(jì)學(xué)牙醫(yī)學(xué)生態(tài)學(xué)經(jīng)濟(jì)計(jì)量學(xué)教育學(xué)選舉預(yù)測和策劃工程流行病學(xué) 金融水產(chǎn)漁業(yè)研究遺傳學(xué)地理學(xué)地質(zhì)學(xué)歷史研究人類遺傳學(xué)水文學(xué)工業(yè)法律語言學(xué)文學(xué)勞動(dòng)力計(jì)劃管理科學(xué)市場營銷學(xué)醫(yī)學(xué)診斷 氣象學(xué)軍事科學(xué)核材料安全管理眼科學(xué)制藥學(xué)物理學(xué)政治學(xué)心理學(xué)心理物理學(xué)質(zhì)量控制宗教研究社會(huì)學(xué)調(diào)查抽樣分類學(xué)氣象改善搏采 等等 統(tǒng)計(jì)歷史人物 EdmondHalley 哈雷 1656 1742 LeonhardEuler 歐拉 1707 1783 ThomasRobertMalthus 馬爾薩斯 1766 1834 RonaldAylmerFisher 費(fèi)歇 1890 1962 Moivre 棣美佛 1667 1754 PierreSimonLaplace 拉普拉斯 1749 1827 JacobBernoulli 伯努利 1654 1705 ThomasBayes 貝葉斯 1702 1761 AdrienMarieLegendre 勒讓德 1752 1833 FriedrichGauss 高斯 1777 1855 JohannGregorMendel 孟德爾 1822 1884 KarlPearson 皮爾森 1857 1936 WilliamFeller 費(fèi)勒 1906 1970 JerzyNeyman 1894 1981 EgonSharpePearson 1895 1980 你想過下面的問題嗎 當(dāng)你買了一臺(tái)電視時(shí) 被告知三年內(nèi)可以免費(fèi)保修 你想過廠家憑什么這樣說嗎 說多了 廠家會(huì)損失 說少了 會(huì)失去競爭 也是損失 到底這個(gè)保修期是怎樣決定的呢 在同一年級(jí)中 同樣統(tǒng)計(jì)學(xué)的課程可能由一些不同教師講授 教師講課方式當(dāng)然不一樣 考試題目也不一定相同 那么如何比較不同班級(jí)的統(tǒng)計(jì)學(xué)成績呢 大學(xué)排名是一個(gè)非常敏感的問題 不同的機(jī)構(gòu)得出不同的結(jié)果 各自都說自己是客觀 公正和有道理的 到底如何理解這些不同的結(jié)果呢 你想過下面的問題嗎 任何公司都有一個(gè)信用問題 當(dāng)然 在這些公司試圖得到貸款時(shí)并沒有不還貸的不良記錄 如何根據(jù)它們的財(cái)務(wù)和商業(yè)資料來判斷一個(gè)公司的信用等級(jí)呢 我國東部和西部的概念是一個(gè)比較籠統(tǒng)的概念 如何能夠根據(jù)需要 選擇一些指標(biāo)來把各省 或各市縣甚至村進(jìn)行分類呢 疾病傳播時(shí) 如何能夠通過感染者入院前后的各種因素得到一個(gè)疾病傳染方式的模型呢 你想過下面的問題嗎 如何通過大眾調(diào)查來得到性別 年齡 職業(yè) 收入等各種因素與公眾對某項(xiàng)事物 比如商品或政策 的態(tài)度的關(guān)系呢 一個(gè)從來沒有研究過紅樓夢的統(tǒng)計(jì)學(xué)家如何根據(jù)比較寫作習(xí)慣得出紅樓夢從哪一段開始就不是曹雪芹的手筆了呢 如何才能夠客觀地得到某個(gè)電視節(jié)目的收視率 以確定廣告的價(jià)格是否合理呢 你如何理解下面說法 明天降水概率為40 我冬天去新加坡度假的概率為10 該節(jié)目收視率是30 調(diào)查結(jié)果表明20 的觀眾喜歡某節(jié)目 抽樣調(diào)查結(jié)果的誤差為 3 支持率的95 置信區(qū)間為 25 30 某學(xué)校排名第一 某縣是貧困縣 你如何理解下面說法 某國的綜合競爭力排名第43位 該國家屬于發(fā)展中國家 該藥品療效99 該國貧富差距大 這個(gè)縣收入比那個(gè)縣高 該結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯著 消費(fèi)價(jià)格指數(shù)為120 他的血壓已經(jīng)正常了 你相信統(tǒng)計(jì)結(jié)果嗎 數(shù)據(jù)可以有誤或作假統(tǒng)計(jì)方法 有意或無意 使用不當(dāng)可以誤導(dǎo) 有低級(jí)誤導(dǎo)和高級(jí)誤導(dǎo) 常識(shí)判斷和直覺是重要的 關(guān)于美國選舉的兩個(gè)例子 1 誰會(huì)在1936選舉中獲勝 AlfLondon還是F D R 羅斯福 LiteraryDigest 文摘 送出一千萬份問卷 返回二百四十萬份 后 預(yù)測London會(huì)贏 而Gallop 蓋洛普 只問了5000人說Roosevelt 羅斯福 會(huì)贏 最后羅斯福和蓋洛普都贏了 文摘倒閉了 誰會(huì)在1948選舉中獲勝 ThomasDewey還是HarryTruman 杜魯門 Crossley Gallop 蓋洛普 Roper所有都預(yù)測Dewey會(huì)贏 每個(gè)機(jī)構(gòu)用了5000個(gè)問卷 最后 包括蓋洛普 他們都輸了 而杜魯門贏了 關(guān)于美國選舉的兩個(gè)例子 2 統(tǒng)計(jì)的一些做法 統(tǒng)計(jì)可以指導(dǎo)我們收集數(shù)據(jù) 當(dāng)擁有來自一些變量 指標(biāo) 的數(shù)據(jù)或記錄 但缺乏模型來描述這些變量之間關(guān)系的情況下 可用統(tǒng)計(jì)方法建立模型 在有了一定的模型時(shí) 統(tǒng)計(jì)可以確定手中數(shù)據(jù)是否令人信服地支持某種論點(diǎn) 模型也用來對未來進(jìn)行預(yù)測 統(tǒng)計(jì)直觀的圖表展示 可以使各個(gè)領(lǐng)域的專家容易理解 中國統(tǒng)計(jì)的獨(dú)特歷史環(huán)境 中國統(tǒng)計(jì)過去分為 統(tǒng)計(jì)學(xué) 文科的列寧主義統(tǒng)計(jì) 和 數(shù)理統(tǒng)計(jì) 數(shù)學(xué)類的國際意義上的統(tǒng)計(jì) 國內(nèi)一些學(xué)者把統(tǒng)計(jì)稱為是經(jīng)濟(jì)學(xué)科的一部分 則是中國特有的與前蘇聯(lián)關(guān)聯(lián)的國情所造成這種經(jīng)濟(jì)學(xué)中的統(tǒng)計(jì)學(xué)的數(shù)學(xué)水平低于小學(xué)數(shù)學(xué)水平 與現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)所需的大量的統(tǒng)計(jì)和數(shù)學(xué)形成鮮明對照 前蘇聯(lián)式的 統(tǒng)計(jì)學(xué) 目前即使在俄國也無人問津但其八股形式在中國仍然流行 而且存在于在官方的統(tǒng)一考試中 2003年版的一本 統(tǒng)計(jì)學(xué)原理 說 統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是馬列主義 毛澤東思想和鄧小平理論 ISBN7 81029 073 8 C 22003 8 283232622 00 1998年的一本 理論統(tǒng)計(jì)學(xué) 還說 統(tǒng)計(jì)為無產(chǎn)階級(jí)政治服務(wù) ISBN7 5046 2407 1 C 68 統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容和需要的知識(shí) 統(tǒng)計(jì)可能觸及數(shù)學(xué)的幾乎所有內(nèi)容 你不一定事先知道需要什么 但每一個(gè)統(tǒng)計(jì)問題或者分支可能只用數(shù)學(xué)的很小一部分用計(jì)算機(jī)做統(tǒng)計(jì)計(jì)算其他 對象 領(lǐng)域的知識(shí) 如生物醫(yī)學(xué) 經(jīng)濟(jì) 行為 社會(huì) 金融等等 數(shù)學(xué)的重要性 真正嚴(yán)格的邏輯僅存在于數(shù)學(xué)之中 只能夠從學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中獲得 哲學(xué) 法律 數(shù)學(xué)的邏輯服務(wù)于現(xiàn)代理性社會(huì)的所有方面 例如法律 在一定的公理系統(tǒng)下 純粹數(shù)學(xué)是唯一可以說得出絕對是非的世界 為什么人們對數(shù)學(xué)家的印象是 呆 世界并不是完美的 統(tǒng)計(jì)和數(shù)學(xué)的區(qū)別 數(shù)學(xué)思維是以演繹為主統(tǒng)計(jì)思維是以歸納為主 兼有演繹統(tǒng)計(jì)各領(lǐng)域利用幾乎所有存在的數(shù)學(xué)內(nèi)容 但統(tǒng)計(jì)本身的數(shù)學(xué)是為具體目標(biāo)服務(wù)的 自己一般不形成數(shù)學(xué)體系 計(jì)算機(jī)的重要性 由于統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)打交道 沒有計(jì)算機(jī)的發(fā)展統(tǒng)計(jì)就沒有前途 計(jì)算機(jī)和統(tǒng)計(jì)的發(fā)展相輔相成 數(shù)據(jù)和模型的關(guān)系 作為根據(jù)的數(shù)據(jù) 比如各地人均GDP 各種資源 自然條件等和航空旅客人數(shù) 基于數(shù)據(jù)建立模型 回歸模型 模型用來指導(dǎo)未來 預(yù)測未來 某城市GDP達(dá)到某水平 是否需要建立或擴(kuò)建機(jī)場等決策 模型隨時(shí)要根據(jù)新的數(shù)據(jù)來改進(jìn) 新的飛機(jī) 新的消費(fèi)理念 新的旅游景點(diǎn)等 沒有完美的模型沒有無誤差的數(shù)據(jù) 統(tǒng)計(jì)思維 類似于物理學(xué) 統(tǒng)計(jì)在否定中發(fā)展 統(tǒng)計(jì)的一個(gè)重要但又往往不易為人所理解的特點(diǎn)是統(tǒng)計(jì)從來不絕對地說 是 或者 不是 統(tǒng)計(jì)只能夠說可能 而且往往提供某事可能發(fā)生的概率 是非是人類社會(huì)的產(chǎn)物 大灰狼吃羊犯錯(cuò)誤了嗎 人類社會(huì)之外的自然界有是非嗎 人類社會(huì)的 是非 是一成不變的嗎 統(tǒng)計(jì)只說可能性是實(shí)際世界的真實(shí)體現(xiàn) 真實(shí)世界充滿了不確定性 從某種意義來說 生活中唯一確定的事情就是其不確定性 正是不確定性使得生活充滿了魅力和迷人的色彩 有多少人會(huì)享受其未來每一時(shí)刻全部已經(jīng)確定了的世界呢 統(tǒng)計(jì)需要的是科學(xué)式的懷疑和發(fā)展的思維方式而不是順從 盲從和服從也不能用固定的眼光來看自己和世界 簡單的數(shù)理統(tǒng)計(jì)例子 考試分?jǐn)?shù)的t 檢驗(yàn)之例 假定有兩個(gè)班級(jí)進(jìn)行考試 從第一個(gè)班抽取2個(gè)觀測值的一個(gè)樣本 分?jǐn)?shù)為 數(shù)據(jù)1 n 2 100 300分 樣本均值 200分 從第二個(gè)班抽取10個(gè)觀測值的樣本 分?jǐn)?shù)為 數(shù)據(jù)2 n 10 100 100 100 100 100 100 99 99 99 99 樣本均值99 6分 哪個(gè)班平均成績更接近100分 考試分?jǐn)?shù)的t 檢驗(yàn)之例 H0 m 100對Ha m 100 假定分?jǐn)?shù)可以多于100 數(shù)據(jù)1 n 2 100 300分 樣本均值 200分 t 3 df 1 p value 0 1024結(jié)論 在水平a 0 1下接受這 100分和 300分所代表的總體的均值為100的零假設(shè) 你同意嗎 數(shù)據(jù)2 n 10 100 100 100 100 100 100 99 99 99 99 樣本均值99 6分 t 2 4495 df 9 p value 0 0184結(jié)論 在水平a 0 05下拒絕由這六個(gè)100分四個(gè)99分所代表的總體均值為100的零假設(shè) 假設(shè)檢驗(yàn)的企圖是否定零假設(shè) H0 何時(shí)能說 接受零假設(shè) 越學(xué)越糊涂嗎 下面再看一個(gè)例子 利用KS 檢驗(yàn)看數(shù)據(jù)1 2 3 4 5是否為正態(tài) Poisson 均勻或指數(shù)分布 這是四個(gè)檢驗(yàn)的零假設(shè)H0 后面是檢驗(yàn)結(jié)果 SPSS輸出 按照某些統(tǒng)計(jì)教科書 看來應(yīng)該接受該數(shù)據(jù)有正態(tài)總體的零假設(shè)但是 按照某些統(tǒng)計(jì)教科書 看來還應(yīng)該接受該數(shù)據(jù)有Poisson總體的零假設(shè) 但是 按照某些統(tǒng)計(jì)教科書 看來還應(yīng)該接受該數(shù)據(jù)有指數(shù)分布總體的零假設(shè) 但是 按照某些統(tǒng)計(jì)教科書 看來還應(yīng)該接受該數(shù)據(jù)有均勻分布總體的零假設(shè) 誰的也不聽 證據(jù)不足以拒絕任何一個(gè)零假設(shè) 但絕不意味著接受任何一個(gè) 或所有的 到底聽哪一個(gè) 兩個(gè)變量X和Y的相關(guān)檢驗(yàn) 各有51個(gè)觀測值 看來相關(guān) X和