管理统计学概论

管理统计学概论第1页/共61页自我介绍

许雪琦

Email：xueqixu@163.com第2页/共61页推荐教材管理统计学，刘金兰，天津大学出版社，2007。统计学（第三版），袁卫等主编，高等教育出版社。管理统计学，李金林，清华大学出版社。第3页/共61页课外阅读推荐爱上统计学，（美）萨尔金德，重庆大学出版社，2011。统计学的世界，DavidS.Moore，中信出版社，2003。女士品茶——20世纪统计学怎样变革了科学，（美）萨尔斯伯格，中国统计出版社，2004。第4页/共61页前言描述统计学

研究如何取得反映客观现象的数据，并通过图表形式对所收集的数据进行加工处理和显示，进而通过综合、概括与分析得出反映客观现象的规律性数量特征。推断统计学

研究如何通过样本数据去推断总体数量特征。是在对样本数据进行描述的基础上，对统计总体的未知数量特征作出以概率形式表述的推断。第5页/共61页描述统计举例：图解全球油价第6页/共61页举例：图解全球油价第7页/共61页举例：误导人的线图第8页/共61页举例：如何写分析报告第9页/共61页推断统计举例：广告费用与销售额的关系

美国七大品牌的软饮料相关统计数据表：

分析广告费用与销售数量的关系。品牌广告费用（百万美元）销售数量（百万箱）Coca-Cola131.31929.2Pepsi-Cola92.41384.6Diet-Coke60.4811.4Sprite55.7541.5Dr.Pepper40.2546.9MoutainDew29.0535.67-Up11.6219.5第10页/共61页推断统计（相关和回归分析）利用回归直线进行问题预测、验证和判断。关键是预测。第11页/共61页举例：交通事故死亡报告系统1966年，美国《高速公路安全法》要求联邦政府

“立即建立一套有效的交通事故记录系统，以分析确定交通事故及伤亡的原因”。交通事故死亡分析报告系统（FatalAnalysisReportingSystem），后来发展成为一个在线分析系统。美国交通安全管理局成为美国联邦政府最早开始大规模收集数据的部门之一。第12页/共61页举例：交通事故死亡报告系统发现：男女两性因交通事故死亡的比例很稳定，为7:3。第13页/共61页预测：数据驱动的警务管理纽约街头警察的创新传奇（梅普尔，JackMaple）

1970年当上纽约地铁线警察，利用地图分析犯罪行为。1994年，电子版的“预测未来图表”发展为CompStat系统，纽约成为全美最安全大城市。2006年，通过数据整合到一起，发现交通事故高发地带，正是犯罪活动的高发地带；交通事故的高发时间段，也是犯罪活动的高发时间段。数据驱动的警务管理：通过整合交通警察和治安警察，在特定时间和地点开展联合治理。第14页/共61页另一个数据分析的警察局案例数据分析-IBM孟菲斯警察局案例第15页/共61页课堂讨论：微信朋友圈推广

第16页/共61页概论

统计学的产生和发展统计学的研究对象和研究方法统计学研究内容和工作过程第17页/共61页1统计学的产生和发展统计的发展历史可以追溯到原始社会。

如，古代埃及、希腊、罗马和中国。我国在公元前2000多年的夏禹时代，就有了人口、土地的历史记载。汉代，汉简所显示的家户统计，详尽且格式一致。InGodwetrust;everyoneelsemustbringdata.

我们信靠上帝，除了上帝，任何人都必须用数据来说话。

——EdwardsDeming，美国管理学家、统计学家。第18页/共61页统计学发展的三个阶段统计学的萌芽期（17世纪中～18世纪中、末叶）统计学的近代期（18世纪末～19世纪末）统计学的现代期（20世纪初至今）最早的统计，是作为国家重要事项的记录。统计学作为一门科学，距今只有300多年的历史。第19页/共61页统计学的萌芽期（17世纪）国势学派：德国，康令（H.Conring）。

也称为记述学派，提出了统计学（Statistics）这个名称。

指导国家重要事项系统地罗列出来，但忽视了量的分析。

“有统计学之名，无统计学之实”。政治算数学派：英国，威廉·配地（W.petty）。

主张通过数量分析，用数字来说话，并开始用朴素的图表来概括数字资料。

第一本关于人口统计的著作，约翰.格朗特（人口统计的创始人）

1662年，《关于死亡表的自然观察与政治观察》。

无统计学之名，有统计学之实。第20页/共61页统计学的近代期（18-19世纪）数理统计学派：比利时凯特勒，近代统计学之父。

起源于赌博中的数量规律研究，统计学与概率论的结合。

提高了统计计量上的准确性，使统计学产生了质的飞跃，为近代统计学奠定了基础。社会统计学派：德国，恩格尔。

认为统计学的研究对象是社会现象，目的在于明确社会现象内部的联系和相互关系。

19世纪末建成了古典统计学（描述统计学）的框架。第21页/共61页统计学的现代期（20世纪初至今）大工业的发展对产品质量检验问题提出新的要求。1907年，英国戈赛特，提出小样本t统计量完成对全部产品的质量检验和推断。20世纪30年代，由描述统计学转向推断统计学。20世纪60年代之后，三个明显的趋势：

1.依赖数学的发展

2.以统计学为基础的边缘学科形成

3.计算机在统计学中发挥的作用增强统计学是一门方法论的综合性学科。第22页/共61页统计学的相关发展数据挖掘：纸尿裤和啤酒的销售关联。商务智能：一系列以事实为支持、辅助商业决策的技术和方法。数据的可视化：通过图像在逻辑思维上进一步激发人的形象思维和空间想象能力，吸引、帮助用户洞察数据之间隐藏的关系和规律。大数据：大小已经超出了传统意义上的尺度（240，太字节，这个尺寸本身还在不断的增大），一般的软件工具难以捕捉、存储、管理和分析的数据。通过这些数据的交换、整合和分析，可以发现新的知识，创造新的价值，带来大发展。第23页/共61页数据的可视化19世纪中期，1850年代，克里米亚战争。

佛罗伦斯.南丁格尔（FlorenceNightingale）

护士、自学成才的统计学家。她发现由于医疗卫生条件恶劣导致死亡的士兵人数，

大大超出前线的死亡人数。1859《NotesonHospitals》极区图（PolarAreaDiagram）

堆积式南丁格尔玫瑰图模板（NightingaleRoseDiagram）第24页/共61页数据的可视化蓝色，治疗不及时造成的死亡；红色，战场阵亡；黑色，其他死亡原因。第25页/共61页数据的可视化1983年，数据的可视化学科奠基人，耶鲁大学政治学教授爱德华.塔芙特（EdwardTufte）。《定量信息的视觉展示》2010年3月，被奥巴马任命为顾问，运用“数据可视化”技术推进联邦政府专项资金使用情况的透明度。“信息过载这回事并不存在，问题出在糟糕的设计，如果你用来表达数据的图形让人感觉杂乱不解，那就要修改你的设计”。第26页/共61页数据的可视化：IWantAJob!第27页/共61页数据的可视化：枯燥的官方数字2014年国民经济和社会发展统计公报第28页/共61页数据的可视化：移动终端有趣的移动互联网数据分享第29页/共61页计算机的数据存储单位8bit=1Byte一字节1024B=1KB（KiloByte）210

千字节1024KB=1MB（MegaByte）220

兆字节1024MB=1GB（GigaByte）230吉字节1024GB=1TB（TeraByte）240太字节1024TB=1PB（PetaByte）250拍字节（谷歌每小时处理数据1拍）1024PB=1EB（ExaByte）260艾字节1024EB=1ZB（ZetaByte）270泽字节（人类拥有信息总量1.2泽字节）1024ZB=1YB（YottaByte）280佑字节1024YB=1NB（NonaByte）290诺字节难以描述1024NB=1DB（DoggaByte）2100刀字节第30页/共61页大数据应用：F1赛事F1赛车迈凯伦-梅赛德斯MP4-29，包含约11,500个部件，由英国迈凯伦技术中心的450名工作人员精心设计和制造而成。如何高效、及时通过这些零件每时每刻产生的大数据来监督赛事呢？第31页/共61页大！数！据！大数据入门：大数据如何产生巨大影响力大数据(BigData)入门级解释（英文无字幕）技术，创想明天——大数据（比较啰唆）大数据时代-IBM&KRAFT案例（英文）IBM智慧的分析洞察案例-美国辛辛那提动物园（英文）未来的旅行是什么样子？－大数据畅想（马蜂窝案例）IBM大数据案例-广东省中医院第32页/共61页统计的涵义统计学：研究如何搜集资料、整理资料、进行数量分析和推断的方法论科学。统计工作：统计实践，搜集、整理和分析的活动过程。统计资料：统计工作的成果。第33页/共61页统计学的研究方法大量观察法综合指标法统计推断法第34页/共61页1.大量观察法大量观察法：对总体的全部或足够多数的单位进行调查并进行综合分析。大数定律

(lawoflargenumbers)，是一类描述当试验次数很大时所呈现的概率性质的定律。在试验不变的条件下，重复试验多次，随机事件的频率近似于它的概率。

比如，抛硬币。举例：新生婴儿的性别比是1：1吗？第35页/共61页举例：新生婴儿的性别比是1比1吗？一般人认为，新生婴儿的男女性别比为1比1。实际上，如果对新生婴儿的性别进行“大量观察”，

会发现男孩稍多于女孩，大致比例为：这就是新生儿性别的数量规律性。

它是由人类社会长期遗传和发展所决定的，古今中外都大致相同。107：100第36页/共61页举例：新生婴儿的性别比是1比1吗？新生儿男多于女，不是性别不平衡了吗？但是，儿童时期，男孩的死亡率要高于女孩，到了中青年时期，男女人数就大致相同了，进入老年后，男性的死亡率仍高于女性，男性平均预期寿命比女性短，老年男性反而少于女性。第37页/共61页举例：新生婴儿的性别比是1比1吗？从全人类看，婴幼儿时男多于女，中青年时大致相同，老年时女多于男。这样，在中青年结婚生育时性别大致平衡，总人口上性别也是大致平衡的，保证了人类社会的进化与发展。对人类性别比例的研究是统计学的起源之一，也是统计方法探索的最早的数量规律性之一。第38页/共61页举例：新生婴儿的性别比是1比1吗？2008年国民经济和社会发展统计公报显示，出生人口男女性别比为120.56：100；2009年，该数据为119.45：1002010年，该数据为117.94：1002011年，该数据为117.78：102012年，117.7：1002013年，117.6：100；2014年，115.88:100扩展阅读：出生人口性别比（百度百科）第39页/共61页温州金华最为“重男轻女”2012年，温州出生人口性别比为121.81金华第二，为115.45台州112.43，宁波112.61，舟山110.13，杭州109.38，嘉兴108.88。国际社会公认的人口性别比值则在103-107之间。第40页/共61页光棍危机！中国光棍危机于2012年全面爆发。男性人口将大幅超过女性，到2016年超出女性人口30%以上。总光棍人数将由2012年的1000万上升到2017年的3000多万，2022年近4000万。娶上老婆今后将作为成功男人的标志！第41页/共61页数据的可视化：危险男女第42页/共61页举例：人口普查

人口普查（census），是指在国家统一规定的时间内，按照统一的方法、统一的项目、统一的调查表和统一的标准时点，对全国人口普遍地、逐户逐人地进行的一次性调查登记。人口普查工作包括对人口普查资料的搜集、数据汇总、资料评价、分析研究、编辑出版等全部过程，它是当今世界各国广泛采用的搜集人口资料的一种最基本的科学方法，是提供全国基本人口数据的主要来源。2010年11月，全国第六次人口普查。第43页/共61页人口普查的三种方式电子化和抽样调查：芬兰等国使用这种最先进的方式进行人口普查，人头费用20美分；邮寄问卷辅以电话调查：美国使用，人头费用36美元；入户调查：中国使用。人头费用约8美元（按北京推算，北京投6亿人民币搞人口普查）。第44页/共61页举例：掷硬币另外一个例子：掷硬币，掷骰子

（Coinflipping,Cointossing）掷硬币：不断重复试验时，出现正面和反面的次数机会大体相等，接近1:1；掷骰子:出现1,2,3,4,5,6点的可能性接近1/6。第45页/共61页2.综合指标法综合指标法：在大量观察的基础上，对于大量观察所获得的大量原始数据进行整理汇总，计算各种综合指标。例如，2010年上半年国内生产总值139862亿元，按可比价格计算，同比增长7.1%，比一季度加快1.0个百分点。上半年，城镇居民家庭人均总收入9667元。其中，人均可支配收入8856元，同比增长9.8%，扣除价格因素，实际增长11.2%。第46页/共61页2.综合指标法中国用世界7%的耕地养活世界22%的人口，自认很伟大。其实这不是最伟大的，最伟大的是用世界1%-2%的教育和医疗投入，解决了世界22%人口的教育和医疗问题。最最伟大的是：以全球22％的人口，养活了全球50％的公务员。最最最伟大的是：仅仅用全球22％的人口

呼吸了全球99%的有毒气体！第47页/共61页3.统计推断法我们所观察的单位常常是部分单位或有限单位，而所要判断的总体对象范围却是大量的。统计推断法：以一定的置信标准，根据样本数据来判断总体数量特征的归纳推理方法，例如，产品检验，新产品试用，新药品试验，农业科学研究，病理研究（追溯性研究、事前研究）等。抽样调查。第48页/共61页病理研究：爸爸抽烟可能致孩子年幼患癌英国每日邮报报道，英国布拉德福德大学通过对6000余人长达40年的追踪调查发现，抽烟损害男人的DNA，增加了他们的孩子在童年时期患癌症（特别是白血病）的风险。计划生育的爸爸们需要在受孕前12周戒烟，来规避这种风险。第49页/共61页统计推断用于考古研究第50页/共61页统计推断用于考古研究对比手指长度就能确认壁画是由女性绘制的吗？第51页/共61页统计推断用于考古研究第52页/共61页抽样调查的例子：1936年美国总统选举的预测1936年美国总统选举，民主党罗斯福VS共和党兰登。《文学文摘》（LiteraryDigest）连续4年准确预测了大选结果。1936年，《文学文摘》对240万普通公众进行调查，预测兰登获胜。

盖洛普研究所仅仅随机抽取了5000

多选民，预测罗斯福获胜。选举结果是罗斯福获得62%的选票获胜。1937年，《文学文摘》宣布破产。此后，1936～2008年，共18次大选，盖洛普民调成功预测了16次结果。每年用1000~1500人的样本快速准确的预测选举，误差在2%之内。第53页/共61页乔治.盖洛普（百度百科）乔治·盖洛普(Gallup,GeorgeHorace，1901—1984)美国数学家，抽样调查方法的创始人、民意调查的组织者，他几乎是民意调查活动的代名词。盖洛普是一个不同寻常的、正直的人。

尽管他深入总统大选民意测验这一工作，

但他从不参与投票