第一章统计学特征及数据

主讲：廖显春统计学统

计

学

2008年8月统计思维总有一天会像读与写一样成为一个有效率公民的必备能力。

——H.G.Wells统计名言2008年8月第1章统计和统计数据1.1统计及其应用领域1.2怎样获得统计数据?2008年8月学习目标统计学的含义统计学的研究内容统计的应用领域统计数据的类型获得统计数据的途径2008年8月你相信这样的一些统计结论吗？吸烟对健康是有害的，吸香烟的男性减少寿命2250天不结婚的男性会减少寿命3500天，不结婚的女性会减少寿命1600天身体超重30%会使寿命减少1300天每天摄取500毫升维生素C，生命可延长6年身材高的父亲，其子女的身高也较高二个出生的子女没有第一个聪明，第三个出生的子女没有第二个聪明，依此类推学生们在听了莫扎特钢琴曲10分钟后的推理测试会比他们听10分钟娱乐磁带或其他曲目做得更好上课坐在前面的学生平均考试分数比坐在后面的学生高2008年8月1.1统计及其应用领域

1.1.1统计学研究什么？1.1.2统计的应用第1章统计和统计数据2008年8月1.1.1统计学研究什么？1.1统计及其应用领域2008年8月什么是统计学?

(statistics)1.收集数据：取得数据2.处理数据：图表展示分析数据：利用统计方法分析数据数据解释：结果的说明得到结论：从数据分析中得出客观结论收集、处理、分析、解释数据并从数据中得出结论的科学

2008年8月统计方法统计方法描述统计推断统计参数估计假设检验2008年8月描述统计和推断统计

(inferentialstatistics&)descriptivestatistics)研究数据收集、整理和描述的统计学方法搜集数据、整理数据、展示数据、描述性分析描述数据特征找出数据的基本规律研究如何利用样本数据来推断总体特征的统计学方法参数估计、假设检验对总体特征作出推断2008年8月统计学研究什么？物理学研究的是如热、光、电、运动规律那样的自然现象化学家测定物质的组成及化学元素之间的交互作用生物学家研究植物和动物的生活数学家则在给出的假定之下沉溺于他自己推演各种命题的游戏这些学科中的每一门都有它自己的问题，而且有解决这些问题的各自的方法，各学科为此而成为一门单独的学科2008年8月统计学研究什么？统计学没有任何固定的对象，是一门独特的学问统计学研究的是来自各领域的数据，由解决其他领域内的问题而存在并兴旺发达。按萨维奇(L.J.Savage)的说法：统计学基本上是寄生的。靠研究其他领域内的工作而生存。这不是对统计学的轻视，这是因为对很多寄主来说，如果没有寄生虫就会死。对有的动物来说，如果没有寄生虫就不能消化它们的食物。因此，人类奋斗的很多领域，如果没有统计学，虽然不会死亡，但一定会变得很弱2008年8月统计学研究什么？统计学是一门科学统计学提供一套方法和技术，这些方法和技术不能用于固定模式，使用者在给定的情况下必须根据所掌握的专门知识选择使用的方法，而且，如果需要还要进行必要的修正统计方法是通用的数据分析方法。这些方法不是为某个特定的问题领域而构造的统计学是一种技术如同工业生产过程中的质量控制程序一样，统计方法是为保证产品达到所希望的质量和保持其稳定性的的管理系统中建立起来的统计方法也能用于控制、减少和考察不确定性统计学是一门艺术作为归纳推理的统计方法不是没有争议的。不同的人对同一组数据的分析可能得到不同的结论一本印度小说《红色城堡》(TheRedFort)说：使用数字讲故事取决于统计学家的技巧和他们的经验。在这个意义下，统计学也是一门艺术2008年8月统计是一种思维方式统计思维总有一天会像读与写一样成为一个有效率公民的必备能力(H.G.Wells)在终极的分析中，一切知识都是历史；在抽象的意义下，一切科学都是数学；在理性的基础上，所有的判断都是统计学(C.R.Rao)2008年8月1.1.2统计的应用1.1统计及其应用领域2008年8月统计漂的应并用领绘域【例1.摊1】用统急计识扛别作毅者17族87肝—1耀78占8年，抗三位闯作者Al正ex悄an弦de充r脑Ha拥mi缎lt隔on，Jo业hn雪J嗓ay和Ja坐me萌s驶Ma星di纠so疲n为了矩说服吨纽约岁人认遵可宪早法，见匿名伤发表辈了著门名的85篇论焦文。孝这些法论文怪中的村大多趟数作节者已怕经得她到了形识别扫，但浴是，狂其中捷的12篇论伐文的喉作者绘身份付引起塔了争京议通过爸对不狡同单啊词的罢频数宵进行屯统计恭分析燃，得务出的蛇结论驱是，Ja恰me孟s识Ma眉di缎so拨n最有称可能喜是这12篇论豪文的集作者鞋。现片在，勇对于喉这些优存在柏争议长的论模文，骑认为Ja蛋me森s凉Ma守di凳so余n是原赏创作袋者的鸟说法责占主肚导地陡位，幻玉而且墨几乎哈可以棉肯定厌这种瓦说法送是正陕确20机08年8月统计洪的应胳用领忠域【例1.随2】用简锦单的侵描述疑统计缎量得沾到一浮个重煤要发良现费舍(R．A．Fi荡sh亡er避)在19奸52的一灰篇文叙章中殃举了街一个啄例子惧，说锐明如称何由阴基本罚的描绘述统级计量裳的知尸识引训出一扰个重论要的守发现辜。20世纪他早期射，哥淋本哈缘瑞根卡驰尔堡什实验待室的秤施密搭特(J.蓬Sc缓hm秧id掩t)发现盯不同被地区惧所捕君获的纲同种礼鱼类酿的脊亩椎骨劫和鳃暑线的衰数量本有很档大不殃同；奴甚至尚在同惊一海蔑湾内虽不同系地点锯所捕园获的中同种尘鱼类系，也养发现蔬这样咐的倾矿向然而妥，鳗颜鱼的缘瑞脊椎醋骨的宅数量货变化融不大饶。施归密特璃从欧螺洲各缘瑞地、秀冰岛六、亚甜速尔栽群岛涨以及拼尼罗耳河等约几乎羡分离邮的海侵域里爹所捕殖获的觉鳗鱼祸的样齿本中羽，计龄算发气现了待几乎独一样击的均约值和肝标准漂偏差馆值。识由此惨，施球密特喜推断鞭所有叹各个羞不同随海域搭内的减鳗鱼挡是由镰海洋床中某絮公共视场所逝繁殖场的。开后来残名为报“戴自纳(D读an凉a)聚”的科透学考阴察船轨在一墙次远谣征中呈发现牲了这化个场愁所20阵08年8月统计屑的应丑用领啊域【例1.薯3】挑战坑者号工航天多飞机败失事截预测19柜86年1月28日清秩晨，目载有7名宇稻航员甘的挑燃战者供号进斯入发丸射状邮态。眼就在臂发射态前，丛有冰牢片牢缝附在傅机壳痰上。钓几分惰钟后凳，正它当电监视新联闻报失道它于已进调入轨融道时矛，航铃天飞解机在器毁灭远性的学爆炸赛声中存化成搭碎片犁，机例上的妖宇航滚员片弄骨未羡存推动富航天附飞机蹦进入律太空误的两姐个固躲体燃刘料发妨动机娇是由Th距io钢ko沫l公司甘制造驻的。讽失事疏前一残天晚萌上，Th罗io串ko颜l公司训的经逆理们温和国醋家航苦空航纪天局孝就如础期发士射还垂是推剪迟发匠射产闭生了础争执飘。天片气预葡报发价射时跟的气婶温为310F。争旋执的巩结果浮采纳烘了Th盈io衰ko球l公司启经理机们的版建议迟：按耐计划谨发射是航天美飞机裕。因稼为他档们觉土得没邀有确疾凿证怖据表塘明低顿温会首对固屈体燃钱料火退箭推秀进器债的性乌能产理生影葡响20糠08年8月统计耻的应呆用领拔域【例1.围3】挑战毁者号党航天质飞机绒失事摩预测在此薯次失壶事前即，该伶航天揉飞机24次发道射成锤功。踏将航般天飞雀机送代入太树空的糠两个荐固体翼燃料巡寿推进参器由6只O型项焦圈密灭封。锹在几遗次飞穷行中嫁，曾究发生签过O型项嫁圈被慕腐蚀辜或气慕体泄书漏事锐故。佛这样添的事腐故是凶及其瓶危险阅的。刷前24次发它射中椅有一防次发葱动机巨遭到耕了永肚久性树破坏钞。根露据23次飞膀行中刺发生沿腐蚀主或泄牛漏事档故的舍次数(因变爹量)及火勤箭连让接处椒的温守度(自变凡量)数据剩，进尚行线融性回薯归得棉到的冷回归近方程售为当温踪蝶度为310F时，O型项寺圈发桑生事馋故的粉预计趁次数麦为2.阻22乏5次。榜结果岔显示俱连接特处的飞温度谎与O型项捷圈事遣故之班间有咏一定怕的相栋关性座。如野果当爹时那铁些经满理们花看到沉了回殿归的局预测锻结果淋，也军许推夸迟发懒射会胃成为送其谨蚀慎的堂选择20献08年8月统计剃的误普用与番滥用大约魂在一葱个世奸纪以爬前，魂政治润家Be推nj圆am祥in严D呼is蒜ra走el母i（本甚杰明惯迪驻斯雷衣明）甘曾有晶一个棚著名旬的论盯断：“有放三类凭谎言牵：谎挠言、剧糟透摇的谎衔言和但统计延”。他还匠说：“图铸并没恩有说明谎，发是说规谎者度在画杏图”历史橡学家An阻dr惜ew捆L羽an呆g（安拜德鲁盾）说劈燕，一馒些人绣使用买统计“就森像喝奔醉酒锁的人召使用罢街灯馆柱—支撑阶的功绪能多挽于照丙明”统计插滥用不好旧的样破本过小摇的样仁本误导详性图步表局部讯描述故意暴曲解20辟08年8月统计料的误骑用与黎滥用统计切应用香上的袭两个留极端不用避或几较乎不痰用统灾计简单得问题蛮复杂忍化在统朝计应检用中偿，这屠两个么极端仔都是鸣不可您取的简单宵的方层法不匠一定最没用奖，复钓杂的悉方法斑也不允一定爽有用托。正墓如有盏的学她者所蒙说的帜，最必简单愁的模湿型往牲往是境最有总用的统计前应该畅恰当而地应顾用到买它能榜起作桃用的殖地方且。不萝能把危统计渠神秘谜化，优更不叶能歪嫂曲统节计，成把统羊计作糕为掩仁盖实粗事的坐陷阱20棚08年8月1.绕2怎样泥获得昏统计币数据1.良2.即1变量挎与数棍据1.碗2.伏2数据逮的来螺源第1章漠统计声和统餐计数月据20臭08年8月1.会2.接1变量泼与数粒据1.孔2怎样绕获得理统计活数据20镜08年8月变量厌与数口据变量(v免ar奥ia齐bl跟e)从一泪次观神察到券下一盐次观盘察会列出现硬不同乐结果季的某盲种特利征观察除一个船企业木的销着售额弱，这悄个月舅和上诱个月掀有所昏不同棋；观惯察股费票市愚场上间涨股佩票的酸家数蹄，今俯天与辩昨天享数量笔不一俗样；宿观察阀一个莲班学柏生的规生活段费支斧出，玻一个疲人和壶另一罚个人雀不一筐样；手投掷怕一枚愉骰子拜观察秒其出交现的激点数训，这削次投在掷的宜结果本和下融一次摸也不湿一样“企道业销穗售额猴”、膜“上筐涨股克票的泳家数谜”、痰“生画活费泥支出饥”、河“投置掷一盐枚骰纸子出服现的裕点数栽”等仗就是醉变量数据(d瓦at饰a)观察悲到的慢变量捎的结秆果20掏08年8月变量律与数姨据定量僵变量(q抗ua纹nt悼it革at移iv车e芒va娘ri液ab锄le啊)或数加值变怕量(m帽et路ri柿c厉va扶ri挣ab乱le胃)可以义用阿住拉伯哄数据胜来记戚录其动观察麻结果如“企例业销壮售额暖”、曲“上灶涨股吸票的异家数并”、葵“生潜活费掘支出需”、难“投炼掷一扶枚骰乳子出按现的森点数奋”定量批变量怕的观妙察结贯果称正为定暴量数拉据或横数值备型数器据(m闸et杜ri记c菊da肝ta虏)分类吓变量(c鄙at帮eg岁or驳ic昏al确v扇ar鸽ia攻bl何e)表现谷为不雾同的情类别如“蔬性别胜”、“企业枪所属耕的行塘业”泥、“旁学生撞所在胁的学侦院”短等分类胀变量位的观翻察结培果就偷是分切类数案据(c擦at墓eg艺or循ic友al哗d仅at伶a)顺序饭变量(r持an蛋k漏va忽ri罗ab政le德)或有错序分峡类变魄量具有怕一定愈顺序联的类忍别变疲量如考签试成惭绩按脉等级均，一砍个人昆对事骂物的裁态度顺序蚀变量陵的观摇察结旨果就斩是顺猫序数展据或铜有序宴分类扮数据(r线an矛k累da幸ta好)分类熄变量雨和顺妙序变坐量统虑称为伶定性煤变量(q砖ua鸣li脉ta贩ti妨ve岭v肚ar染ia词bl葛e)20难08年8月1.价2.腰2数据渣的来闯源1.蓝2怎样家获得网统计被数据20校08年8月数据住的来活源寻找乏二手捡数据抽取类样本总体(p悟op窜ul充at科io骆n)：包羊含所婶研究职的全缴部个梢体(数据)的集屑合样本(s岸am慨pl淡e)：从芬总体笨中抽引取的外一部贷分元茶素的裙集合样本状量(s骡am桌pl熔e今si玻ze搜)：构阁成样岩本的虑元素眨的数选目概率虹抽样啦方法20胸08年8月抽样彼方法20胀08年8月概率搞抽样(pr做ob潜ab刊il们it粪y印sa汁mp仁li育ng)根据攀一个棒已知迟的概铲率来纷抽取池样本见单位掌，也傲称随墓机抽就样特点按一咳定的妇概率瞎以随薯机原当则抽拴取样泄本抽取速样本瓜时使北每个已单位掀都有诉一定哪的机丸会被涂抽中每个尚单位融被抽网中的伍概率启是已克知的偿，或刮是可遣以计扔算出姐来的当用挡样本探对总菜体目西标量升进行追估计棍时，商要考笨虑到炮每个正样本趁单位洲被抽篮中的强概率20父08年8月简单估随机欠抽样(si叼mp铁le巡寿r耐an新do国m渠sa脸mp眠li运ng)从总扰体N个单谋位(元素)中随箩机地越抽取n个单垫位作挡为样稼本，使得总体汉中每匀一个功元素都有仿相同在的机营会(概率)被抽喜中抽取佛元素黑的具桃体方浴法有勉重复择抽样笑和不盏重复奶抽样特点简单胶、直棒观，蔑在抽怎样框乔完整雅时，爹可直夫接从彻中抽绢取样拳本用样者本统躺计量把对目沙标量昨进行痰估计华比较惨方便局限暗性当N很大湾时，良不易甩构造侵抽样宫框抽出追的单振位很私分散镇，给从实施森调查权增加吓了困冻难没有讽利用帆其他底辅助乎信息占以提垂高估扮计的煮效率20未08年8月简单金随机深样本(si行mp毒le阀r界an德do贫m题sa舍mp裳le)由简讽单随脉机抽诱样形征成的肾样本从总巴体N个单拆位中昼随机限地抽泉取n个单福位作住为样巨本，吼使得每一陵个容震量为n样本都有峰相同凉的机峡会(概率)被抽跳中参数惜估计镜和假贯设检自验所串依据钱的主圣要是胁简单敌随机及样本20丽08年8月分层脱抽样(st茅ra谢ti跪fi河ed久s挣am飘pl偷in鹿g)将总体羊单位布按某切种特船征或心某种午规则