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1、科研统计方法及其应用科研统计方法及其应用云南大学高等教育研究院解亚宁1问题提出问题提出l在教学工作中想写论文，如何着手？在教学工作中想写论文，如何着手？l调查研究或者实验研究已经收集了调查研究或者实验研究已经收集了“量量”的研究资料，如何分析？的研究资料，如何分析？2问题提出问题提出 例例1 有一批学生考试成绩结果如下：有一批学生考试成绩结果如下：3问题提出问题提出l试对上例数据进行统计分析，了解：试对上例数据进行统计分析，了解：l学生考试成绩的平均分？学生考试成绩的平均分？l每个学生成绩的标准差？每个学生成绩的标准差？l男女生的成绩差异比较？男女生的成绩差异比较？l不同考试成绩之间有无相关？
2、不同考试成绩之间有无相关？4例例2 影响数学成绩的相关因素研究影响数学成绩的相关因素研究l教育学家观察到，中学生在学习数学时普遍有畏难的态度，并有对数学的焦虑，对数学学习的投入也不一样。这种现象是否会影响学生的数学学习效果呢？还有人认为，数学成绩差异与男女性别有关，男生优于女生。这个说法是否成立？l对此，教育学家进行了有关实证研究，应用评定量表抽样调查了一批中学生对数学的态度、数学焦虑、对数学的投入及其数学成绩，结果见附表1。56例例2 影响数学成绩的相关因素研究影响数学成绩的相关因素研究(续续)7例例2 影响数学成绩的相关因素研究影响数学成绩的相关因素研究(续续)8例例2 影响数学成绩的相关
3、因素研究影响数学成绩的相关因素研究(续续)9例例2 影响数学成绩的相关因素研究影响数学成绩的相关因素研究l研究问题如下：l学生的数学焦虑、数学态度、数学投入动机的量表评分和数学成绩的基本情况如何?l学生的数学焦虑、数学态度、数学投入动机与数学成绩间是否存在相关关系?l男女生之间数学焦虑、数学态度、数学投入动机和数学成绩是否存在差异。l学生的数学焦虑、数学态度、数学投入动机是否可有效预测其数学成绩？10问题对策问题对策l利用利用实验、调查和测验等方法实验、调查和测验等方法收集资料收集资料l利用利用统计方法统计方法处理收集的资料处理收集的资料l 回答以上所提出的研究问题则需要借助回答以上所提出的研
4、究问题则需要借助科研统计方法，这是本次将要学习的内科研统计方法，这是本次将要学习的内容。容。11思考l为什么要学习统计方法为什么要学习统计方法l统计方法有哪些？统计方法有哪些？l如何将上例研究数据录入计算机？如何将上例研究数据录入计算机？l如何对录入的数据进行有关统计分析和如何对录入的数据进行有关统计分析和解释结果？解释结果？12学习内容学习内容l一、统计学概述l二、统计学的常用术语l三、统计数据录入l四、描述性统计方法及SPSS软件的应用l五、差异比较统计方法及SPSS软件的应用l六、相互关系统计方法及SPSS软件的应用13学习目的学习目的l一、熟悉统计学的意义和作用l二、熟悉统计学的常用术
5、语l三、掌握统计数据录入l四、掌握描述性统计方法及SPSS软件的应用l五、熟悉差异比较统计方法及SPSS软件的应用l六、熟悉相互关系统计方法及SPSS软件的应用14一、一、统计学概述统计学概述151、统计学的基本作用、统计学的基本作用 在科学研究、行政管理和日常的教学工作中，都会遇到大量的数据资料，这些资料尽管拥有大量的信息，但是它们却以分散而零乱的形式呈现在人们面前，不能被人们所直接利用。对这些数字资料，只有经过统计整理、计算、分析和推断，才能从中提取有价值的信息，作为决策的依据，帮助我们发现有关的现象的特征和规律。162、学习统计学的意义、学习统计学的意义l学习统计学能更好地进行科学研究学
6、习统计学能更好地进行科学研究 172、学习统计学的意义、学习统计学的意义l学习统计学能提高科学化管理水平学习统计学能提高科学化管理水平 183、统计的基本过程和内容、统计的基本过程和内容l统计分析是一个数据处理的过程，统计分析是一个数据处理的过程，一般包括下列三个基本一般包括下列三个基本步骤：步骤：l1）研究设计）研究设计l 在从事教育实验研究或调查研究工作之前，要事先作在从事教育实验研究或调查研究工作之前，要事先作好研究设计好研究设计(research design)。研究设计是关于如何更加。研究设计是关于如何更加合理、有效地获得观测资料、达到研究目的。研究设计的合理、有效地获得观测资料、达
7、到研究目的。研究设计的基本内容包括立题，提出研究的目的和意义，提出研究假基本内容包括立题，提出研究的目的和意义，提出研究假设，确定研究对象、研究方法、研究内容、研究指标、研设，确定研究对象、研究方法、研究内容、研究指标、研究控制因素，安排研究步骤，选择处理和分析研究数据资究控制因素，安排研究步骤，选择处理和分析研究数据资料统计方法等。研究设计在教育学领域的使用极广，每一料统计方法等。研究设计在教育学领域的使用极广，每一项调查、测量和实验事先都必须进行合理的设计才能实施。项调查、测量和实验事先都必须进行合理的设计才能实施。l 由于研究设计的独特性和专业性等特点，其内容将在由于研究设计的独特性和专
8、业性等特点，其内容将在科研方法中详细介绍。科研方法中详细介绍。193、统计的基本过程和内容、统计的基本过程和内容l2）资料收集与整理）资料收集与整理l 资料搜集是统计工作的前提，是进行统计整理和统计分资料搜集是统计工作的前提，是进行统计整理和统计分析的基础。资料收集常常通过科学实验、调查、测验、工作析的基础。资料收集常常通过科学实验、调查、测验、工作记录、统计报表或统计公报与统计年鉴等获得。资料收集时记录、统计报表或统计公报与统计年鉴等获得。资料收集时要特别注意收集方法的科学性、资料的准确性、完整性。要特别注意收集方法的科学性、资料的准确性、完整性。l 资料整理是指对收集到的原始数据进行检查、
9、核对、纠资料整理是指对收集到的原始数据进行检查、核对、纠错、改正、汇总的过程。现代统计分析常常是将原始数据资错、改正、汇总的过程。现代统计分析常常是将原始数据资料录入计算机后进行。料录入计算机后进行。l 在原始数据资料输入计算机前，首先要对原始数据记录在原始数据资料输入计算机前，首先要对原始数据记录进行整理，必须进行仔细的检查核对，及时纠正错误。进行整理，必须进行仔细的检查核对，及时纠正错误。l 数据资料录入计算机后，一般可运用逻辑核对法和双重数据资料录入计算机后，一般可运用逻辑核对法和双重输入自动核对法进行错误识别，及时有效地发现和控制数据输入自动核对法进行错误识别，及时有效地发现和控制数据
10、输入时人为的误差。输入时人为的误差。203、统计的基本过程和内容、统计的基本过程和内容l3）资料统计分析）资料统计分析l（1）描述统计）描述统计 主要研究如何整理科学实验、调查、测验得到的大量数据。其具体内容有：数据如何分组归类，如何使用统计表和统计图来描述一组数据的分布情况，如何通过计算数据的集中量数、差异量数等特征数，简缩数据，使大量零散的、杂乱无章的数字资料简缩、概括，更好地显示事物的某些特征，说明问题的实质。213、统计的基本过程和内容、统计的基本过程和内容l3）资料统计分析）资料统计分析l（1）描述统计）描述统计l（2）推论统计）推论统计 也称推断统计，是在描述统计的基础上发展起来的
11、，主要研究如何通过局部数据所提供的信息，推断总体的有关特征。推断统计的具体内容有：总体参数的估计方法、假设检验的各种方法、计数资料假设检验方法、各种非参数的统计方法等。223、统计的基本过程和内容、统计的基本过程和内容l3）资料统计分析）资料统计分析l（1）描述统计）描述统计l（2）推论统计）推论统计l（3）多元统计分析）多元统计分析 在科学研究常常涉及多种因素及其影响效果以及寻找主要的影响因素或把相近或相关的因素合并归类等问题，这就是多元统计分析的主要任务。多元统计分析的主要内容有主成分分析、因素分析、聚类分析、多元方差分析、结构方程模型和多层线性模型等等。234、常用统计术语、常用统计术语
12、样本样本样本样本变量变量个案个案观测值观测值 样本表示的是具有某共同属性群样本表示的是具有某共同属性群体的全部信息。例如，男生、女生的体的全部信息。例如，男生、女生的全部信息。样本含多个个案，在数据全部信息。样本含多个个案，在数据表格中表现为表格中表现为“n行行”。244、常用统计术语、常用统计术语个案个案样本样本变量变量个案个案观测值观测值 个案是所研究个案是所研究个体对象，如某人、个体对象，如某人、某学校、某地区的某学校、某地区的所有信息，在数据所有信息，在数据表格中表现为表格中表现为“一一行行”。254、常用统计术语、常用统计术语变量变量样本样本变量变量个案个案观测值观测值变量是描述研究
13、对象的定量化属性的，如变量是描述研究对象的定量化属性的，如编号、性别、身高、成绩等，在数据表格编号、性别、身高、成绩等，在数据表格中表现为中表现为“一列一列”。264、常用统计术语、常用统计术语观测值观测值样本样本变量变量个案个案观测值观测值观测值是变量中的具体观测值是变量中的具体数值，在数据表格中表数值，在数据表格中表现为现为“一个一个”数值。数值。274、常用统计术语、常用统计术语-处理因素处理因素或分组变量或分组变量样本样本变量变量个案个案观测值观测值因素或分组变量因素或分组变量(Factor or Grouping Variable)因素是用于区分不同因素是用于区分不同样本属性的变量，
14、如样本属性的变量，如性别。性别。因素通常可以区分为因素通常可以区分为不同水平。例如，性不同水平。例如，性别的不同水平是别的不同水平是“男男”和和“女女”。284、常用统计术语、常用统计术语-概率概率l概率(probability)是描述某一事件发生的可能性大小的一个量度。在日常生活中人们经常能听到与概率有关的表述。比如说：“这个人的诊断十有八九是心理障碍”，从概率论的角度来看，就可认为这个人患有心理障碍的概率是8090%。294、常用统计术语、常用统计术语-概率概率l概率可用小数或百分数表示。在一定条件下，肯定发生的事件称为必然事件，概率（P）为1,即100。当概率接近1时，表示某事件发生的可
15、能性极大。l可能发生也可能不发生的事件称为随机事件或偶然事件，其概率介于0于1之间。l肯定不发生的事件称为不可能事件，概率为0。当概率（P）接近0时，表示某一事件发生的可能性极小，小得几乎不可能发生。304、常用统计术语、常用统计术语-概率概率l在统计学上，习惯将P0.05或P0.01称为小概率事件，表示该事件发生的可能性很小。在教育学科研中，常把P0.05作为事物差别有统计学意义，P0.01作为事物差别有高度统计学意义的界限。315、统计数据资料的分类、统计数据资料的分类l在统计分析时，要根据不同的数据资料类别和特点，选用不同或相应的统计分析方法。只有认识了数据资料的类别特点，才能正确地选用
16、统计分析方法。这一点在统计分析中非常重要。l统计数据资料一般可以分为三大类：计数数据计量数据等级数据321）计数资料计数资料(counting data)l又称分类数据(categorical data)或定性数据(qualitative data)，是将事物现象按其不同的属性加以归类，从而得知每一类事物的数量。最常见的定性或分类数据莫过于统计男女人数多少、不同职业分类的人数和不同婚姻状况的人数等。332）计量数据）计量数据(quantitative data)l计量数据通常是使用仪器或某种尺度进行测定或衡量所取得的数据。例如身高、体重、血压等指标是使用仪器进行测量而得的数据；考试成绩、智商和
17、心理量表分则是通过考试、心理测验或心理评定量表进行测量而得的数据。343）等级资料）等级资料l在心理学研究中，有些数据资料既有分类数据资料的特性，同时又有半定量的特性，这些数据有着等级或程度上的差别，被称为等级资料。l如吸烟情况可以分为：不吸烟、偶尔吸烟、有时吸烟、经常吸烟。l智力缺陷水平可以分为：轻度、中度、重度、极重度。l心理症状的严重程度也可以分为：轻度、中度、重度、极重度。35专题：分类数据或等级数据的量化编码专题：分类数据或等级数据的量化编码l在把分类数据或等级资料输入计算机时，通常须经过量化处理，即编码后输入(见表1-3)。如对性别指标的编码规则事先约定男为1、女为0，则“性别”指
18、标男、女的编码分别为“1”和“0”。如张三是男性，则输入“1”；王五是女性，则输入“0”。又如心理症状的严重程度从轻度到极重度分别输入1、2、3、4。366、常用统计学方法、常用统计学方法 相关分析相关分析 两个因素的关系分析两个因素的关系分析 相互关系统计方法相互关系统计方法 回归分析回归分析 多个因素的关系分析多个因素的关系分析 t 检验检验 两组均数差异比较两组均数差异比较 差异比较统计方法差异比较统计方法 F检验检验 多组均数差异比较多组均数差异比较 卡方检验卡方检验 多组个数比例差异比较多组个数比例差异比较 多因素统计方法多因素统计方法 因素分析、聚类分析、判别分析、因素分析、聚类分
19、析、判别分析、Logitic回归、多因素方差分析回归、多因素方差分析 平均数与标准差平均数与标准差*描述性统计方法描述性统计方法 频数与百分数频数与百分数*3738学习内容学习内容l一、教育统计学概述l二、统计数据录入l三、描述性统计方法及SPSS软件的应用l四、差异比较统计方法及SPSS软件的应用l五、相互关系统计方法及SPSS软件的应用397、SPSS软件软件 在实际工作中，当非统计专业的人员面对大量数据资料和复杂的运算公式和运算过程时，常常感到十分困难和畏难，对此，可以在了解掌握统计分析原理、方法和原则的基础上，无需通晓统计分析的各种公式和算法，通过统计分析软件得到统计分析结果。407、
20、SPSS软件软件 目前，世界上十分著名的统计分析软件有SAS和SPSS等。SAS具有功能强大、专业性强、灵活多样等特点，多为统计专业人士应用；而SPSS也具有功能全面，且简单易懂等特点，在非统计专业人士中广泛应用。417、SPSS软件软件 SPSS全称为Statistical Package for the Social Sciences，即“社会科学统计软件包”。但SPSS不仅适用于社会科学，同样适用于心理学、教育学、经济、管理、和医疗卫生等各个领域，已成为国内外科研人员最常用的统计分析工具之一。42 应用应用SPSS的基本工作流程（见图的基本工作流程（见图1-1）43二、建立数据文件，录入
21、统计数据二、建立数据文件，录入统计数据l可利用的统计数据录入软件l名称名称 特点特点lEXCEL 大众化软件，方便易学lSPSS 专业化统计软件，相对方便易学lFoxPro 专业化数据库软件，录入速度快l 44以下示范如何应用以下示范如何应用SPSS软件软件录入下面例表的数据资料录入下面例表的数据资料45以下示范如何应用以下示范如何应用SPSS软件软件对例对例1数据进行描述性统计分析数据进行描述性统计分析试计算（1）全体学生各学科的平均成绩和标准差；（2）不同性别学生各学科的平均成绩和标准差。（3）不同性别学生的人数及百分数46四、差异比较统计方法四、差异比较统计方法 及及SPSS软件的应用软
22、件的应用lt 检验检验 两组均数差异比较两组均数差异比较lF检验检验 多组均数差异比较多组均数差异比较l卡方检验卡方检验 多组个数及百分数比例差异比较多组个数及百分数比例差异比较47以下示范如何应用以下示范如何应用SPSS软件对例软件对例1数据进行数据进行实验分组时成绩差异的实验分组时成绩差异的t检验检验试计算（1）全体学生各学科成绩之间的相关；（2）学生各学科成绩与高考成绩之间的关系（回归分析）48五、相互关系统计方法五、相互关系统计方法 及及SPSS软件的应用软件的应用l相关分析相关分析 两个因素间的关系分析两个因素间的关系分析l回归分析回归分析 多个因素间的关系分析多个因素间的关系分析l路径分析路径分析49以下示范如何应用以下示范如何应用SPSS软件软件对例对例1数据进行相关数据进行相关和回归分析分析分析试计算（1）全体学生各学科成绩之间的相关；（2）学生各学科成绩与高考成绩之间的关系（回归分析）50六、多因素统计方法六、多因素统计方法 及及SPSS软件的应用软件的应用l因素分析因素分析l聚类分析聚类分析l判别分析判别分析lLogitic回归回归l多因素多变量方差分析多因素多变量方差分析51主要参考书主要参考书52535455