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Excel在教育統(tǒng)計中的應(yīng)用講義

 

一、           引言

1、  工作中的應(yīng)用:例:暑期繼續(xù)教育報名

2、  教育科研中的應(yīng)用:例:教育調(diào)查數(shù)據(jù)處理

3、  加載“分析工具”P41

 

二、           Excel基本操作

1、公式輸入

公式由由運(yùn)算符號和運(yùn)算量組成。

運(yùn)算量:地址、常量、名字、函數(shù)、公式

運(yùn)算符是對公式中的數(shù)據(jù)進(jìn)行特定類型的運(yùn)算。有算術(shù)運(yùn)算符、比較運(yùn)算符、文本運(yùn)算符和引用運(yùn)算符。

每個公式都必須以等號(=)開始。

2、引用

    引用就是指引用某一地址指向的單元格的值。

相對單元格引用:(例如 A1)是基于包含公式和單元格引用的單元格的相對位置。

絕對單元格引用:(例如 $A$1)總是在指定位置引用單元格。

例0:

3、函數(shù)

Excel 2003包含許多預(yù)定義的公式,這些預(yù)定義的公式稱為函數(shù)。它使用特定數(shù)值,按特定順序進(jìn)行計算。這特定數(shù)值稱為參數(shù),特定順序稱為語法。

Excel 2003的工作表函數(shù)有數(shù)據(jù)庫函數(shù)、外部函數(shù)、工程函數(shù)、財務(wù)函數(shù)、信息函數(shù)、邏輯函數(shù)、查找和引用函數(shù)、統(tǒng)計函數(shù)、文本和數(shù)據(jù)函數(shù)、數(shù)學(xué)與三角函數(shù)、日期和時間函數(shù)等。

三、           數(shù)據(jù)統(tǒng)計

1、  頻數(shù)統(tǒng)計:

對一組給定的數(shù)據(jù)和一組給定的分界點(diǎn)(或間隔),頻數(shù)分布統(tǒng)計出每個間隔中出現(xiàn)多少個數(shù)據(jù)。Excel 用FREQUENCY統(tǒng)計頻數(shù)分布。FREQUENCY函數(shù)的格式為:

  FREQUENCY(數(shù)組,接受區(qū)間)

首先選定用于存放頻數(shù)分布結(jié)果的相鄰單元格區(qū)域,然后以數(shù)組公式的形式輸入函數(shù)FREQUENCY。返回的結(jié)果比接受區(qū)間數(shù)要多一個。

例1:計算語文成績的頻數(shù)分布。P44

1.在單元格D3:D6分別輸入60、70、80、90作為頻數(shù)分布的分界點(diǎn)。

2.選定單元格區(qū)域E3:E7,放置統(tǒng)計結(jié)果。

3.輸入頻數(shù)分布公式:= FREQUENCY(B2:B11,D3:D6)。

按【CTRL】+【SHIFT】+【ENTER】組合鍵,得到結(jié)果如圖D3:E7所示。

2、  描述統(tǒng)計量:

對已獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、概括,顯現(xiàn)其分布特征的統(tǒng)計方法,稱為描述統(tǒng)計。

利用描述統(tǒng)計工具,為一組或多組輸入數(shù)值提供一張描述統(tǒng)計表,它包括:平均值、標(biāo)準(zhǔn)誤差(相對于平均值)、中位數(shù)、眾數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、方差、峰值、偏斜度、區(qū)域(全距)、最小值、最大值、總和、總個數(shù)、第k個最大值、第k個最小值和置信度等十多個統(tǒng)計量。

例2:計算語文和數(shù)學(xué)的描述統(tǒng)計量。P55

四、           統(tǒng)計圖表

統(tǒng)計圖是用來表達(dá)統(tǒng)計指標(biāo)與被說明的事物之間數(shù)量關(guān)系的圖形。

創(chuàng)建圖表步驟:

1、  建立工作表:輸入數(shù)據(jù)

2、  創(chuàng)建圖表:制作圖表

3、  編輯圖表:修改圖表類型、修改(添加)圖表數(shù)據(jù)

4、  打印圖表

例3:制作不同地區(qū)的小學(xué)教師職稱統(tǒng)計圖 P75

 

五、           數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計

1、  數(shù)據(jù)庫的建立

 

2、  數(shù)據(jù)清單 P95

數(shù)據(jù)清單:就是工作表上包含相關(guān)數(shù)據(jù)的一系列數(shù)據(jù)行。

記錄單:用于數(shù)據(jù)清單中記錄的查看、查詢、編輯、添加、刪除等。

例4:

3、  數(shù)據(jù)排序 P97

數(shù)據(jù)排序:指按照某種規(guī)律改變工作表或數(shù)據(jù)清單中數(shù)據(jù)的排列順序。

例4:

4、  數(shù)據(jù)篩選

篩選是查找和處理區(qū)域中數(shù)據(jù)子集的快捷方法。篩選區(qū)域僅顯示滿足條件的行,該條件由用戶針對某列指定。

●自動篩選,包括按選定內(nèi)容篩選,它適用于簡單條件。P99

方法:數(shù)據(jù)/篩選/自動篩選

自動篩選選項(xiàng)

升序排列:按升序排列

降序排列:按降序排列

全部:顯示所有行

前10個...:顯示在由數(shù)據(jù)項(xiàng)或百分比指點(diǎn)的上限或下限范圍內(nèi)的所有數(shù)據(jù)行。

自定義使用當(dāng)前列中的兩個條件值,或者其他比較運(yùn)算符,而不是“與” 運(yùn)算符(默認(rèn)運(yùn)算符)

空白:只顯示此列中含有空白單元格的數(shù)據(jù)行

非空白:只顯示此列中含有數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)行

例4:

●高級篩選,適用于復(fù)雜條件。P101

高級篩選需要在工作表上單獨(dú)設(shè)置一個放置篩選條件的條件區(qū)域。條件區(qū)域一般放在整個數(shù)據(jù)清單的下方。

條件區(qū)域的格式為:第一行為列標(biāo)題(與數(shù)據(jù)清單列標(biāo)題相同),第二行及以下各行為條件值,其中同一行條件間的關(guān)系為“與”關(guān)系,不同行的條件間的關(guān)系為“或”關(guān)系。

例5:把數(shù)學(xué)組的男教師且年齡30年及以上的記錄篩選出來。

1.將列標(biāo)志復(fù)制到單元格區(qū)域A25:G25,并在C26輸入“男”,在D26輸入“>=30”,在E26輸入“數(shù)學(xué)”,建立條件區(qū)域A25:G26。

2.選擇【數(shù)據(jù)】│【篩選】│【高級篩選】命令,顯示“高級篩選”對話框。

3.在“方式”中,選定“將篩選結(jié)果復(fù)制到其他位置”;在“列表區(qū)域”輸入A2:G21;在“條件區(qū)域”輸入A25:G26;在“復(fù)制到”輸入A28。

4.選中“不選重復(fù)的記錄”復(fù)選框。

5.單擊【確定】,篩選結(jié)果如圖所示。

 

5、  分類匯總

分類匯總是將數(shù)據(jù)清單中字段相同的一些記錄合并為一組,對于每組記錄按列進(jìn)行求和、計算平均值等匯總。

簡單分類匯總:按照某一個字段為分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行匯總。P109

多級分類匯總:按照多個字段為分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行匯總。關(guān)鍵是正確的分類匯總排序.P111

例4:用分類匯總方法計算各教研組教師的平均年齡和教齡。

1.  對需要分類匯總的字段“教研組”進(jìn)行排序。選中單元格E1,單擊【降序排列】按鈕。

2.  選定數(shù)據(jù)區(qū)域中的任一單元格,選擇【數(shù)據(jù)】│【分類匯總】命令,顯示“分類匯總”對話框。

3.  單擊“分類字段”框的下拉箭頭,選中“教研組”為分類字段;單擊“匯總方式”框的下拉箭頭,選中“平均值”匯總方式;在“選定匯總項(xiàng)”列表框中,選定“年齡”、“教齡”復(fù)選框。

4.  根據(jù)需要指定匯總結(jié)果顯示的位置。

●替換當(dāng)前分類匯總:表示按本次分類匯總要求匯總。

●每組數(shù)據(jù)分頁:表示每一類按分頁顯示。

●匯總結(jié)果顯示在數(shù)據(jù)下方:表示將分類匯總數(shù)放在本類的最后一行。

5.  本例選中第一、第二項(xiàng)。

6.  單擊【確定】,得到如圖所示的結(jié)果。

 

6、  數(shù)據(jù)透視表(圖)

數(shù)據(jù)透視表:對大量數(shù)據(jù)快速匯總和建立交叉列表的交互式表格。P112

數(shù)據(jù)透視圖:以圖形形式表示數(shù)據(jù)透視表中的數(shù)據(jù)。P116

例6:

 

六、           假使檢驗(yàn)

假設(shè)檢驗(yàn)是利用樣本信息,根據(jù)一定概率,對總體參數(shù)或分布的某一假設(shè)作出拒絕或保留的決斷。

    假設(shè)檢驗(yàn)一般有兩個相互對立的假設(shè),即零假設(shè)和備擇假設(shè)。零假設(shè)就是關(guān)于當(dāng)前樣本所屬的總體與假設(shè)總體無區(qū)別的假設(shè),它往往是研究者根據(jù)樣本信息期待拒絕的假設(shè),一般用表示。備擇假設(shè)是與零假設(shè)相互排斥的假設(shè),是關(guān)于當(dāng)前樣本所屬的總體與假設(shè)總體相反的假設(shè),是研究者根據(jù)樣本信息期待證實(shí)的假設(shè),一般用表示。

假設(shè)檢驗(yàn)一般包括以下步驟:

1.依據(jù)實(shí)際問題作出零假設(shè) 和備擇假設(shè) 。

2.選擇合適的檢驗(yàn)統(tǒng)計量,并計算統(tǒng)計量。

3.確定檢驗(yàn)形式。

4.作出統(tǒng)計決斷。

假設(shè)檢驗(yàn)的形式有雙側(cè)檢驗(yàn)與單側(cè)檢驗(yàn)。當(dāng)我們對所研究的問題有一定的把握,或研究課題已有一定的資料為依據(jù)時,可以采用單側(cè)檢驗(yàn);當(dāng)我們對所研究的問題缺乏認(rèn)識或沒有把握時,應(yīng)該采用雙側(cè)檢驗(yàn)。

 

    Excel在分析工具中提供以下假設(shè)檢驗(yàn)工具:

t-檢驗(yàn):平均值的成對二樣本分析

t-檢驗(yàn):雙樣本等方差假設(shè)

t-檢驗(yàn):雙樣本異方差假設(shè)

Z檢驗(yàn):雙樣本平均差檢驗(yàn)

F-檢驗(yàn)  雙樣本方差

另外提供了 檢驗(yàn)函數(shù):CHITEST函數(shù)

方法:工具/數(shù)據(jù)分析/選擇假設(shè)檢驗(yàn)工具/輸入?yún)?shù)

參數(shù):

輸入選項(xiàng):

●變量 1 的區(qū)域:在此輸入需要分析的第一個數(shù)據(jù)區(qū)域的單元格引用。

●變量 2 的區(qū)域:在此輸入需要分析的第二個數(shù)據(jù)區(qū)域的單元格引用。

●假設(shè)平均差:在此輸入樣本平均值的差值。0(零)值表示假設(shè)樣本平均值相同。

●標(biāo)志:如果輸入?yún)^(qū)域的第一行或第一列中包含標(biāo)志,請選中此復(fù)選框。

●α(置信度):在此輸入檢驗(yàn)的置信度。該值必須介于 0 到 1 之間。

輸出選項(xiàng):

●輸出區(qū)域:在此輸入對輸出表左上角單元格的引用。

●新工作表組:單擊此選項(xiàng)可在當(dāng)前工作簿中插入新工作表,并由新工作表的 A1 單元格開始粘貼計算結(jié)果。

●新工作簿:單擊此選項(xiàng)可創(chuàng)建一新工作簿,并在新工作簿的新工作表中粘貼計算結(jié)果。

例7:獨(dú)立小樣本平均數(shù)差異的t檢驗(yàn)。P130

從高一年級隨機(jī)抽取兩個小組,在數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)組采用啟發(fā)式,對照組采用講授式,實(shí)驗(yàn)后統(tǒng)一測驗(yàn)結(jié)果如圖6-8中B、C兩列所示。問兩種教學(xué)方法是否有顯著性差異?(根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)確知啟發(fā)式優(yōu)于講授式)

計算統(tǒng)計量:

1.在單元格A1:B11和C1:C10分別輸入原始數(shù)據(jù)。

2.單擊【工具】│【數(shù)據(jù)分析】,選定“t-檢驗(yàn):雙樣本等方差假設(shè)”。

3.單擊【確定】,顯示“t-檢驗(yàn):雙樣本等方差假設(shè)”對話框。

4.在“輸入變量1的區(qū)域”輸入B1:B11。

5.在“輸入變量2的區(qū)域”輸入C1:C10。

6.在“假設(shè)平均差”方框中輸入0,即兩樣本平均數(shù)相等。

7.選中“標(biāo)志”復(fù)選框。

8.在置信度“α”方框內(nèi)輸入0.01。

9.選定“輸出區(qū)域”并輸入E1。單擊【確定】。

 

七、           相關(guān)分析

兩個變量之間不精確、不穩(wěn)定的變化關(guān)系稱為相關(guān)關(guān)系。研究兩個或兩個以上變量之間是否存在相關(guān)分析,如果存在相關(guān)關(guān)系,其相關(guān)的性質(zhì)(方向)和程度如何,這個過程稱為相關(guān)分析。

用來描述兩個變量相互之間變化方向及密切程度的數(shù)字特征量稱為相關(guān)系數(shù),一般用表示。相關(guān)系數(shù)的數(shù)值范圍是-1≤ ≤1。的正、負(fù)號表明兩個變量之間的變化的方向;的絕對值的大小,表明兩個變量之間的密切程度。

1、  積差相關(guān):當(dāng)兩個變量都是正態(tài)連續(xù)變量,且兩者之間呈線性相關(guān),表示這兩個變量之間的相關(guān)稱為積差相關(guān)。

●     CORREL相關(guān)系數(shù) P151

格式:CORREL(數(shù)組1,數(shù)組2)

參數(shù):數(shù)組1:第一組數(shù)值單元格區(qū)域。數(shù)組2:第二組數(shù)值單元格區(qū)域。

●     PEARSON相關(guān)系數(shù) P152

格式:PEARSON(數(shù)組1,數(shù)組2)

參數(shù):數(shù)組1:為自變量集合。數(shù)組2:為因變量集合。

●     相關(guān)矩陣 P152

方法:工具/數(shù)據(jù)分析/相關(guān)系數(shù)

例8:計算數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)的相關(guān)系數(shù)

2、  等級相關(guān):指以等級次序排列或以等級次序表示的變量之間的相關(guān)。

斯皮爾曼等級相關(guān)、肯德爾和諧系數(shù)

3、  質(zhì)與量的相關(guān):指一個變量為質(zhì),另一個變量為量,這兩個變量之間的相關(guān)。

二列相關(guān)、點(diǎn)二列相關(guān)

4、  偏相關(guān)(純相關(guān)):是研究在消除第三變量(或其他多個變量)影響后的兩變量間相關(guān)程度的方法。

 

八、           統(tǒng)計分析方法的選擇

    1、初步篩選
可根據(jù)研究中的實(shí)際條件,參照表1進(jìn)行初步的篩選。 

 

 

 

    例1:我們在某校一個班級中開展一項(xiàng)識字的教改實(shí)驗(yàn),期末進(jìn)行一次測試,并對測試所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,從而了解該班學(xué)生的成績及其分布。此時,我們要解決的問題是:描述數(shù)據(jù)的分布情況;變量的數(shù)量是1;變量的性質(zhì)是等距或等比;可供選擇的統(tǒng)計方法就是平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差。

例2:6名五年級學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績(X)與參與課堂學(xué)習(xí)活動態(tài)度(Y)的關(guān)系如下表所示。問:五年級學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績與參與課堂學(xué)習(xí)活動態(tài)度之間是否存在相關(guān)的聯(lián)系?

 

    此時,我們要解決的問題是:學(xué)生的數(shù)學(xué)成績與參與課堂學(xué)習(xí)活動態(tài)度之間的關(guān)系;變量是兩個,即:學(xué)生的成績、參與課堂學(xué)習(xí)的態(tài)度;變量的性質(zhì)是連續(xù)的;可選擇的統(tǒng)計方法是積差相關(guān)。

 例3:例2實(shí)際上是檢驗(yàn)一下五年級學(xué)生的數(shù)學(xué)成績與參與課堂學(xué)習(xí)活動態(tài)度之間是否存在相關(guān),在此,我們要解決的問題是:檢驗(yàn)差異的顯著性;變量是兩個;因變量是連續(xù)的;因此可選擇的統(tǒng)計方法是t檢驗(yàn)。

例4:如果例2中五年級學(xué)生的數(shù)學(xué)成績與參與課堂學(xué)習(xí)活動的態(tài)度之間存在顯著的相關(guān)性,那么是否可以根據(jù)五年級學(xué)生的數(shù)學(xué)成績來預(yù)測學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)活動的態(tài)度?或者根據(jù)學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)活動的態(tài)度來預(yù)測學(xué)生的數(shù)學(xué)成績?這里,我們要解決的問題是:統(tǒng)計預(yù)測;變量是兩個;因變量是等距的;所以我們可以選用的統(tǒng)計方法是回歸分析。

2、最終決策
(一)統(tǒng)計檢驗(yàn)方法的選擇決策

 

[注] IV=自變量;DV=因變量。

(二)相關(guān)技術(shù)的選擇決策

 

 

九、           Excel使用小技巧

轉(zhuǎn)置、分頁標(biāo)題顯示(打?。?/p>

 

十、 

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