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文档简介
Excel在统计学中的应用用Excel搜集与整理数据用Excel搜集数据统计数据的收集是统计工作过程的基础性环节,方法有多种多样,其中以抽样调查最有代表性。在抽样调查中,为保证抽样的随机性,需要取得随机数字,所以我们在这里介绍一下如何用Excel生成随机数字并进行抽样的方法。需要提醒的是,在使用Excel进行实习前,电脑中的Excel需要完全安装,所以部分同学电脑中的office软件需要重新安装,否则实习无法正常进行。本书中例题全部用Excel2007完成。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。1.我们假定统计总体有200个总体单位,总体单位的编号从1到200,输入工作表后如图10-1所示:图10-1总体各单位编号表各总体单位的编号输入完成后,可按以下步骤进行操作:第一步:选择数据分析选项(如果你使用的是Excel2003,单击工具菜单,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;如果你使用的是Excel2007,点击左上角Office标志图标,Excel选项,加载项,在下面的管理下拉列表中选择“Excel加载项”,转到,勾选“分析工具库”,确定。),打开数据分析对话框,从中选择抽样。如图10-2所示。图10-2数据分析对话框第二步:单击抽样选项,确定后弹出抽样对话框。如图10-3:图10-3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$20,系统将从A列开始抽取样本,然后按顺序抽取B列至J列。如果输入区域的第一行或第一列为标志项(横行标题或纵列标题),可单击标志复选框。第四步:选择“随机模式”,样本数为10。在抽样方法项下,有周期和随机两种抽样模式。“周期”模式即所谓的等距抽样(或机械抽样),采用这种抽样方法,需将总体单位数除以要抽取的样本单位数,求得取样的周期间隔。如我们要在200个总体单位中抽取10个,则在“间隔”框中输入20;如果在200个总体单位中抽取24个,则在“间隔”框中输入8(如果不能整除,则取整数)。“随机模式”适用于纯随机抽样、分类抽样、整群抽样和阶段抽样。采用纯随机抽样,只需在“样本数”框中输入要抽取的样本单位数即可;若采用分类抽样,必须先将总体单位按某一标志分类编号,然后在每一类中随机抽取若干单位,这种抽样方法实际是分组法与随机抽样的结合;整群抽样也要先将总体单位分类编号,然后按随机原则抽取若干类作为样本,对抽中的类的所有单位全部进行调查。由于本例中没有分类或分群的标志,所以无法进行分类或整群抽样,只适用于等距抽样和纯随机抽样。本例中选择“随机模式”,即选择了纯随机抽样方法进行抽样。第四步:指定输出区域,在这里我们输入$A$22:$A$31,单击确定后,即可得到抽样结果,如图10-4:图10-4等距抽样结果用Excel进行统计分组用Excel进行统计分组有两种方法,一是利用FREQUENCY函数;二是利用数据分析中的“直方图”工具。我们介绍一下后者的操作方法。【例10-2】某生产车间50名工人日加工零件数(单位:个)资料输入工作表,如图10-5所示:图10-5工人月产量资料然后按以下步骤操作。第一步:分组标志输入。分组前要先输入分组标志,选定一个区域(直方图菜单中称这个区域为接收区域),输入每一组的上限值,即在$A$7:$A$13位置输入110,115,120,125,130,135,140。第二步:单击数据分析选项,从其对话框的分析工具列表中选择直方图,打开直方图对话框。如图10-6所示:图10-6直方图对话框第三步:在输入区域输入$A$1:$J$5,输入区域指等分析数据的单元格区域。在接收区域输入$A$7:$A$13。接收区域指的是分组标志所在的区域,即第一步输入的分组标志上限值。第四步:选择输出选项,可选择输入区域、新工作表组或新工作薄。我们在这里选择输入区域,可以直接选择一个区域,也可以直接输入一个单元格(代表输出区域的左上角),这里我们推荐只输入一个单元格(本例为A16),因为我们往往事先并不知道具体的输出区域有多大。第五步:选择图表输出,可以得到直方图;选择累计百分率,系统将在直方图上添加累积频率折线;选择柏拉图,可得到按降序排列的直方图(本例中,由于没有选择柏拉图,所以不是降序排列)。第五步:按确定按钮,可得输出结果如图10-7:图10-7频数分布和直方图应当注意,上图实际上是一个条形图,而不是直方图,若要把它变成直方图,可按如下操作:用鼠标左键单击直条,然后右键单击,在弹出的快捷菜单中选取“设置数据系列格式”,弹出数据系列格式对话框,如图10-8所示:图10-8数据系列格式对话框在对话框中将分类间距设置成0%,按关闭后即可得到直方图,如图10-9所示:图10-9调整后的直方图用Excel作统计图Excel提供的统计图有多种,包括柱形图、条形图、折线图、饼图、散点图、面积图、环形图、雷达图、曲面图、气泡图、股价图、圆柱图、圆锥图等,各种图的作法大同小异。【例10-3】我们这里采用浙江省2023年各市GDP资料,看一下如何作饼图。首先把数据输入到工作表中,如图10-10所示:图10-10浙江省2023年各市GDP按以下步骤可作出饼图:第一步:选中某一单元格,单击插入菜单,Excel2007菜单显示如图10-11:图10-11插入图表菜单(1)第二步:在图表类型中选择饼图,再选择二维饼图,如图10-12所示:图10-12插入图表菜单(2)第三步:单击选择数据菜单,在图表数据输入区域(D)中输入$A$1:$B$12选择在源数据对话框中填入数据所在区域,如图10-13:图10-13源数据对话框第四步:单击确定后得到如下饼图,如图10-14所示:图10-14饼图用Excel作散点图散点图是观察两个变量之间关系程度最为直观的工具之一,利用EXCEL的图表向导,可以非常方便的创建并且改进一个散点图,也可以在一个图表中同时显示两个以上变量之间的散点图。【例10-4】我们这里采用我国1981到2000年的人均GDP和人均居民消费资料,看一下如何作散点图。首先把数据输入到工作表中,如图10-15所示:图10-15我国1981到2000年的人均GDP和人均居民消费资料具体步骤如上例子相似,选择插入菜单,选择散点图,得散点图如图10-16:图10-16散点图10.2用EXCEL计算描述统计量EXCEL中用于计算描述统计量的方法有两种,函数方法和描述统计工具的方法。用函数计算描述统计量常用的描述统计量有众数、中位数、算术平均数、调和平均数、几何平均数、极差、四分位差、标准差、方差、标准差系数等。一般来说,在Excel中求这些统计量,未分组资料可用函数计算,已分组资料可用公式计算。这里我们仅介绍如何用函数计算。【例10-5】:已知某生产车间50名工人日加工零件数(单位:个)输入表格后如图10-17:图10-17工人日加工零件数根据上面表格中的数据,利用函数求一些统计指标。(1)算术平均数单击任一单元格,输入“=AVERAGE(A1:J5)”,回车后得算术平均数为122.74。(2)众数单击任一空单元格,输入“=MODE(A1:J5)”,回车后即可得众数为123(3)中位数仍采用上面的例子,单击任一空单元格,输入“=MEDIAN(A1:J5)”,回车后得中位数为123。(4)标准差单击任一单元格,输入“=STDEV(A1:J5)”,回车后得标准差为7.74。描述统计工具量的使用仍使用上面的例子,我们已经把数据输入到A1:A30单元格,然后按以下步骤操作:第一步:数据菜单中选择数据分析,从其对话框中选择描述统计,按确定后打开描述统计对话框,如图10-18所示:图10-18描述统计对话框第二步:在输入区域中输入$A$1:$J$5,在输出区域中选择$B$14,其他复选框可根据需要选定,选择汇总统计,可给出一系列描述统计量;选择平均数置信度,会给出用样本平均数估计总体平均数的置信区间;第K大值和第K小值会给出样本中第K个大值和第K个小值。分组方式选择“逐行”,则每行分别进行统计,这里有5行,则有5组统计结果。第三步:单击确定,可得输出结果,如图10-19所示:图10-19描述统计输出结果10.3用EXCEL进行时间序列分析测定增长量和平均增长量【例10-6】:根据我国1998-2007年国内生产总值,计算逐期增长量、累计增长量和平均增长量。原始数据如图10-20,计算结果如图10-21。图10-20我国1998-2007年国内生产总值计算步骤如下:第一步:计算逐期增长量:在C3中输入公式:=B3-B2,并用鼠标拖曳将公式复制到C3:C11区域。第二步:计算累计增长量:在D3中输入公式:=B3-$B$2,并用鼠标拖曳公式复制到D3:D11区域。第三步:计算平均增长量(水平法):在C13中输入公式:=(B11-B2)/9,按回车键,即可得到平均增长量。图10-21用EXCEL计算增长量和平均增长量资料及结果测定发展速度和平均发展速度【例10-7】:以我国1998-2007年国内生产总值为例,说明如何计算定基发展速度、环比发展速度和平均发展速度。如图10-22:图10-22用EXCEL计算发展速度和平均发展速度资料及结果第一步:计算定基发展速度:在C3中输入公式:=B3/$B$2,并用鼠标拖曳将公式复制到C3:C11区域。第二步:计算环比发展速度:在D3中输入公式:=B3/B2,并用鼠标拖曳将公式复制到D3:D11区域。第三步:计算平均发展速度(水平法):选中D13单元格,单击插入菜单,选择函数选项,出现插入函数对话框后,选择GEOMEAN(返回几何平均值)函数,在数值区域中输入D3:D11即可。计算长期趋势【例10-8】:我们用我国1988~2007年国内生产总值资料来说明如何用移动平均法计算长期趋势。如图10-23:图10-23用EXCEL计算长期趋势资料及结果第一步:计算三项移动平均:在C3中输入“=(B2+B3+B4)/3”第二步:计算四项移动平均:在D4中输入“=SUM(B2:B5)/4”第三步:计算二项移正平均数:在E4中输入“=(D4+D5)/2”计算季节变动【例10-9】:利用某种商品四年分季度的销售额资料,说明如何用移动平均趋势剔除法测定季节变动。如图10-24:图10-24用EXCEL计算季节变动资料第一步:按图上的格式在A列输入年份,在B列输入季别,在C列输入销售额。第二步:计算四项移动平均:在D3中输入“=SUM(C2:C4)/4”第三步:计算趋势值(即二项移动平均)T:在E4中输入“=(D3+D4)/2”第四步:剔除长期趋势,即计算Y/T:在F4中输入“=C4/E4”第五步:重新排列F4:F15区域中的数字,使同季的数字位于一列,共排成四列。(见图3-6)。第六步:计算各年同季平均数:在B25单元格中输入公式:=average(B22:B24);在C25中输入公式=average(C22:C24);在D25中输入公式=average(D21:23);在E25中输入公式=average(E21:E23)。第七步:计算调整系数:在B27中输入公式:=4/sum(B25:E25)第八步:计算季节比率:在B26中输入公式:=B25*$B$27,并用鼠标拖曳将公式复制到单元格区域B26:E26,就可以得到季节比率的值,具体结果见图10-25:图10-25用EXCEL计算季节变动结果10.4用EXCEL进行指数分析用Excel计算总指数【例10-10】:设某粮油连锁店1998年和1999年三种商品的零售价格和销售量资料如图10-26。试分别以基期销售量和零售价格为权数,计算三种商品的价格综合指数和销售量综合指数。图10-26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G3中输入“=C3*E3”第二步:计算各个p0*q1:有H3中输入“=D3*E3”第三步:计算各个p1*q1:有I3中输入“=D3*F3”第四步:计算Σp0q0和Σp0q1:选定G3:G5区域,单击工具栏上的“Σ”按钮,在G6出现该列的求和值。选定H3:H5区域,单击工具栏上的“Σ”按钮,在H6出现该列的求和值。选定HI:I5区域,单击工具栏上的“Σ”按钮,在I6出现该列的求和值。第五步:计算生产量综合指数Kq=Σp0q1/Σp0q0:在B8中输入“=H6/G6”第六步:计算价格综合指数Kp=Σp1q1/Σp0q1:在B9中输入“=I6/H6”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。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10-11】:仍以上例资料,计算生产量平均指数和价格平均指数。如图10-27。图10-27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I3中输入“=D3/C3”第二步:计算k*p0q0并求和。在K3中输入“=I3*G3”并用鼠标拖曳将公式复制到K3:K5区域。选定K3:K5区域,单击工具栏上的:“Σ”第三步:计算生产量平均指数:在B7中输入“=K6/G5”价格平均指数计算步骤略。10.5用EXCEL进行相关与回归分析【例10-12】:中国居民人均消费支出与人均GDP(元/人)如表10-1所示:表10-1中国居民人均消费支出与人均GDP计量单位:元年份人均居民消费人均GDPCONSPGDPP1978395.8675.11979437716.91980464.1763.71981501.9792.41982533.5851.11983572.8931.41984635.61059.219857161185.21986746.51269.61987788.31393.61988836.415271989779.71565.91990797.11602.31991861.41727.21992966.61949.819931048.62187.919941108.72436.119951213.12663.719961322.82889.119971380.93111.919981460.63323.119991564.43529.320001690.83789.7用EXCEL进行相关分析首先把有关数据输入EXCEL的单元格中。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。图10-27EXCEL数据集第二步:在array1中输入B4:B26,在array2中输入C4:C26,即可在对话框下方显示出计算结果为0.996。如图10-28和图10-29所
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