SPSS在氣象統(tǒng)計(jì)分析中的應(yīng)用_圖文

1、文章編號(hào) :1673-8411(2007 增刊 -0076-03SPSS 在氣象統(tǒng)計(jì)分析中的應(yīng)用黃燕波(北海市氣象局 , 廣西 北海 536000摘要 :論述了推廣 SP SS 統(tǒng)計(jì)軟件包應(yīng)用于氣象統(tǒng)計(jì)分析的必要性和可行性 , 然后簡(jiǎn)單介紹該軟件包及其對(duì)于一 些主要的氣象統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用。關(guān)鍵詞 :SPSS ; 氣象統(tǒng)計(jì)分析 ; F OR T RA N ; 數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品釋用1 SPSS 簡(jiǎn)介SPSS 是英文 Statistical Package for the Social Science (社會(huì)科學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包 的縮寫。 20世紀(jì) 60年代末 , 美國(guó)斯坦福大學(xué)的三位研究生研制開發(fā)了 最早的統(tǒng)

2、計(jì) 分析軟件 SPSS , 經(jīng)過幾十年 的發(fā)展 , SPSS 現(xiàn)已推廣到多種各種操 作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上 , 它和 SAS 、 BMDP 并稱為國(guó)際上最有影響的三大統(tǒng) 計(jì)軟件。SPSS 雖名為社會(huì)科學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包 , 其實(shí)只是 為了強(qiáng)調(diào)其在社會(huì)科學(xué)應(yīng)用的一面 , 而實(shí)際上廣泛 應(yīng)用于自然科學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、教育學(xué)、心理 學(xué)、醫(yī)學(xué)以及體育、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、商業(yè)和金 融等各個(gè)領(lǐng)域。SPSS 號(hào)稱統(tǒng)計(jì)軟件中的貴族 , 具有四大顯著 優(yōu)點(diǎn) :1、操作界面最為友好 , 易學(xué)易用。 2、強(qiáng)大 而成熟的資料處理和統(tǒng)計(jì)分析功能。 3、 精心設(shè)計(jì)人 性化的圖形操作界面。 4、美觀的結(jié)果輸出。 SPSS 統(tǒng)計(jì)分析過

3、程包括描述性統(tǒng)計(jì)、均值比 較、一般線性模型、相關(guān)分析、回歸分析、對(duì)數(shù)線 性模型、聚類分析、數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化、生存分析、時(shí)間序 列分析、多重響應(yīng)等幾大類 , 每類中又分很多個(gè)統(tǒng) 計(jì)過程 , 比如回歸分析中又分線性回歸分析、曲線 估計(jì)、 Logistic 回歸、 Probit 回歸、 加權(quán)估計(jì)、 兩階 段最小二乘法、非線性回歸等多個(gè)統(tǒng)計(jì)過程 , 而且 每個(gè) 過程中又 允許用戶 選擇不 同的 方法及 參數(shù)。 SPSS 也有專門的繪圖系統(tǒng) , 可以根據(jù)數(shù)據(jù)繪制各 種圖形。2氣象統(tǒng)計(jì)分析方法與軟件實(shí)現(xiàn)氣象統(tǒng)計(jì)分析預(yù)報(bào)在氣象業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)和科研工作 中占有重要的位置 , 特別是在數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)釋 重要的角色 , 多元

4、分析中的回歸分析 , 判別分析 , 相 關(guān)分析 , 主成分分析 , 因子分析、聚類分析 , 譜分 析 , 時(shí)間序列分析等統(tǒng)計(jì)方法在氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中最 為常用。在數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)釋用中 , 統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方 法發(fā)揮了積極的作用。隨著計(jì)算技術(shù)和計(jì)算機(jī)的發(fā) 展 , 客觀定量化預(yù)報(bào)成為發(fā)展方向 , 這對(duì)提高業(yè)務(wù) 預(yù)報(bào)精確率幫助很大。利用高級(jí)語(yǔ)言編 程或使用 SPSS 軟件包均可以實(shí)現(xiàn)以上所有的統(tǒng)計(jì)分析方法 , 但是哪種方法效率更高、更加容易被接受是一個(gè)值 得探討的問題。3 SPSS 與 FORTRAN 在氣象統(tǒng)計(jì)分 析應(yīng)用中的比較 FORT RAN 是 Formula T ranslation (公式 翻 譯

5、 的縮寫 , 一直以來是氣象專業(yè)人員使用最為廣 泛數(shù)值計(jì)算編程語(yǔ)言。辛勤的氣象編程人員設(shè)計(jì)了 大量具有通用性的 FORT RAN 算法程序 , 并在氣象 部門大力推廣 , 但是 , 掌握一門計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言對(duì) 于絕大多數(shù)基層氣象科技人員來說并非易事 , 特別 地 , 對(duì)于那些具有深厚的氣象理論研究水平的資深 人員 , 他們只能把計(jì)算任務(wù)交給具有編程能力的后 輩來完成 , 以此同時(shí) , 閱讀別人的程序?qū)θ魏问褂?者來說都是非常頭疼的事情。顯然 , 統(tǒng)計(jì)分析軟件 包 SPSS 回避了氣象統(tǒng)計(jì)分析中最令人難堪的一個(gè) 環(huán)節(jié) 閱讀調(diào)試高級(jí)語(yǔ)言程序 , 因此 , 推廣應(yīng)用 SPSS 是氣象統(tǒng)計(jì)分析發(fā)展的一個(gè)

6、契機(jī)。進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析之前的資料處理也是一個(gè)很重要 的環(huán)節(jié) , 對(duì)此 , FORT RAN 不能提供很好的幫助 , SPSS 的主界面 Data Editor (數(shù)據(jù)編輯器 (圖 1 和 很多人習(xí)慣使用的 Ex cel(電子表格 幾乎功能一樣 , 無需編程 , 利用菜單就可以直接計(jì)算 , 而且可以直 接打開 Ex cel 數(shù)據(jù)文件。第 28卷增 刊 氣象研究與應(yīng)用 V o l. 28增 刊 2007年 6月 JOU R N AL O F M ET EOR OL O GICA L RESEA RCH AN D A P PL ICA T IO N Jun. 20074 SPSS 應(yīng)用實(shí)例多元回歸分析是

7、氣象統(tǒng)計(jì)分析中最為基礎(chǔ)和常 用 的方法 , 現(xiàn)舉例簡(jiǎn)介使用 SPSS 作多元回歸的方 法 :(1 資料因變量 Y:潿洲島日最大平均風(fēng)速 (挑選冬半年 6m s -1以上北風(fēng) , 自變量 :X 1成都到海口氣壓差 , X 2桂林到?？跉鈮翰睢?X 3高原 24h 正變壓、 X 4桂林 到?？?850hPa 溫度差 , X 5桂林 24h 變溫 (如圖 1所 示 , 試建立潿洲島大風(fēng)的線性回歸預(yù)報(bào)模型。(2 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 SPSS說明 :數(shù)據(jù)輸入方式多種多樣 , 可以手工輸入 , 可以直接在菜單或工具欄打開文本文件或 EXCEL 文檔 , 可以在其他地方拷貝數(shù)據(jù)粘貼到 SPSS 的 DataEdito

8、r 。但規(guī)定每列是一個(gè)要素 , 每行是一個(gè)觀測(cè)記 錄。 (如圖 1所示 圖 1數(shù)據(jù)編輯 SPSS 的 Data Editor 的底部有兩個(gè)標(biāo)簽 , 分別 是圖 1所示的 :Data View (數(shù)據(jù)視圖 和圖 2所 示的 Variable View (變量視圖 , 對(duì)于一般數(shù)值 計(jì) 算 , 默認(rèn)變量 定義即可 , 頂多 Name 變 量名和 Lablel 變量說明改一下 (如圖 2 。圖 2變量定義 (3 回歸分析 >Linear. . , 顯示如圖 3所示的對(duì)話框圖 3線性回歸選擇 Y 進(jìn)入 Dependent因變量框 , 選擇一個(gè) 或更多的變量作為自變量進(jìn)入 Independent

9、(s 框中。如果以相同的因變量來選擇不同的自變量建立 回歸方程則每次所選擇的自變量都會(huì)被自動(dòng)的保存 在第 n 個(gè)自變量塊中 , 在以后的回歸統(tǒng)計(jì)中若要重 復(fù)某一次回歸分析則可以在首先定義因變量后利用 Previous (前 與 Nex t (后 按鈕來選擇某一組已經(jīng) 保存好的自變量。 在 M ethod 選擇框中確定一種變量分析方式 : Enter :表示所選擇的自變量將全部進(jìn)人建立的方 程式中 ; Enter 方式是默認(rèn)方式。 Stepw ise:表示 逐步篩選法。 Remov e:表示從方程中剔除部分自 變量。 Backw ar d :表示向后篩選法。 forw ard :表示向前篩選法。

10、 (4 結(jié)果輸出如圖 3, 假如 選擇全 部變量 作為自 變量進(jìn) 入Independent (s 框中 , 再 選 M ethod 中 的 Stepw ise (逐步 選項(xiàng) , 然后按 OK , 輸出結(jié)果 (其中一部分 如圖 4所示 :圖 4結(jié)果輸出 最 后 的 逐 步 回 歸 方 程 就 是 :Y ¨=3. 281+0. 509X 2+0. 278X 3+0. 382X 4+0. 282X 5結(jié)果還顯示該方程通過了 A <0. 05的顯著性檢 增刊黃燕 波 :SP SS 在氣象統(tǒng)計(jì)分析中的應(yīng)用 警線數(shù)值為 0。 (3 從下載程序中很久都看不到 PM M UL 數(shù)據(jù) 下載 ,

11、先嘗試在下載程序界面中重新連接 GRIM M 180端口 , 如仍不行則重啟或重裝下載程序 , 仍不行 則 可 能 為 GRIM M 180故 障。 處 理 :重 啟 GRIM M 180, 它 自 檢 后 報(bào) 警 并 顯 示 “ W RONG VERSION! Clear Memor ycard ” , 即表明是 GRIM M 180的數(shù)據(jù)卡已滿。則應(yīng)在下載數(shù)據(jù)后清除數(shù)據(jù)卡 內(nèi)存 :按 Stand By 鍵使儀器進(jìn)入待機(jī)狀態(tài) , 然后 同時(shí)按 M ean /Weig ht 和 T em p . r . H . 鍵 , 當(dāng) 顯 示 “ Clear M em ory Car d? Are yor

12、 sure? ”時(shí)按 +鍵。 清除數(shù)據(jù)后重啟 180和下載程序 , 重新連 接 GRIMM 180端口可正常。 (4 GRIM M 180報(bào) 警 , 并 在 屏 幕 上 顯 示 “ Present data are questionable ” 。 通常報(bào)警幾次就停 止 , 或在 GRIM M 180傳送 NSD 數(shù)據(jù)至電腦后就不 再響。報(bào)警的原因是可能有較大的顆粒落入進(jìn)氣管 道 , 使數(shù)據(jù)異常。報(bào)警不會(huì)有什么不利影響 , 可不 管。 (5 GRIM M 180在空氣相對(duì)濕度為 70%及以 上時(shí)能正常運(yùn)行 , 跌至 70%以下后經(jīng)一段時(shí)間即報(bào) 警并提示更換稱塵過濾器 , 之后顯示 :Air f

13、low no t o k, 儀器持續(xù)報(bào)警 ; 同時(shí)無 PMM UL 數(shù)據(jù)和 NSD 數(shù) 據(jù)下載到電腦 , 造成缺報(bào)。處理 :在超級(jí)終端把除 濕系統(tǒng)開始工作的空氣相對(duì)濕度臨界值由 70%改為 50%:斷開 GRIMM 180連接端口 , 從 “ 開始” 進(jìn)入 “ 超 級(jí) 終 端” , 在 其 界 面 的 “ 新 建 連 接”下 輸 入 “ grimm ” , “ 連接到”選 com 5(不同站端口可能不 同 , “ com 5屬性” 中的 “ 每秒位數(shù)” 選 9600, 則進(jìn) 入 g rimm 超級(jí)終端。輸入 “ s ”并確定則顯示 “ s ” , 同時(shí)按 “ shift ” 鍵和 “ 7” 鍵

14、則顯示 :“ rh-treshold= 70:” , 輸 入 50后 按 確 定 , 無 顯 示 , 再 同 時(shí) 按 “ shift ”鍵和 “ 7”鍵 , 則顯示 “ rh-tr eshold=50:” , 如此則完成改動(dòng)。保存后退出 , 重啟 180即正常。 4 注意 查看 氣溶 膠采 樣器 的 LOW BATT 燈、 LOW FLOW 燈是否亮 起如果 LOW BAT T 燈亮起 , 且插電后氣溶膠采 樣器不能運(yùn)行或運(yùn)行不久就停下來 , 則可能是沒有 電供應(yīng)給采樣器 , 且采樣器下部的蓄電池也充電不 足。應(yīng)檢查供電線路確保電源暢通。如采樣器運(yùn)行 時(shí) lo w flow 燈亮則可能是有飛蟲

15、或大顆粒阻住氣流 通道使氣流流量低 , 應(yīng)清整通道。(上接第 77頁(yè) 5 SPSS 相關(guān)軟件和學(xué)習(xí)資料中 國(guó) 統(tǒng) 計(jì) 網(wǎng) SPSS 文 章 列 表 http :/w ww . 8sta. com /article/statso fts/spss/Index. html 中國(guó)統(tǒng) 計(jì)網(wǎng) SPSS 論壇 http:/w w w. 8sta. co m /bbs /list . asp ? boardid =29SPSS 軟件及有關(guān)下載 :http:/ww w. 8sta. co m/bbs/dispbbs. asp? bo ardID =29&ID= 2360&page=16結(jié)束語(yǔ)(1 SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件包應(yīng)用于氣象統(tǒng)計(jì)分析是 一個(gè)有益的嘗試 , 但效果有待檢驗(yàn)。(2 使用 Ex cel 做統(tǒng)計(jì)資料的預(yù)處理很方便 , 甚 至也能做一些簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)分析 , 但統(tǒng)計(jì)分析功能與 SPSS 差距較大 , 兩者數(shù)據(jù)格式可以通用 , 兩者使用 方法也非常近似。(3 近年來 , 氣象統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)新方