第1章統(tǒng)計(jì)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

會(huì)計(jì)學(xué)1第1章統(tǒng)計(jì)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)第1章統(tǒng)計(jì)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)1.1

統(tǒng)計(jì)及其應(yīng)用領(lǐng)域1.2怎樣獲得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)?第1頁/共42頁2008年8月學(xué)習(xí)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)學(xué)的含義統(tǒng)計(jì)學(xué)的研究內(nèi)容統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的類型獲得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的途徑第2頁/共42頁2008年8月你相信這樣的一些統(tǒng)計(jì)結(jié)論嗎？吸煙對(duì)健康是有害的，吸香煙的男性減少壽命2250天不結(jié)婚的男性會(huì)減少壽命3500天，不結(jié)婚的女性會(huì)減少壽命1600天身體超重30%會(huì)使壽命減少1300天每天攝取500毫升維生素C，生命可延長6年身材高的父親，其子女的身高也較高二個(gè)出生的子女沒有第一個(gè)聰明，第三個(gè)出生的子女沒有第二個(gè)聰明，依此類推學(xué)生們?cè)诼犃四劁撉偾?0分鐘后的推理測(cè)試會(huì)比他們聽10分鐘娛樂磁帶或其他曲目做得更好上課坐在前面的學(xué)生平均考試分?jǐn)?shù)比坐在后面的學(xué)生高第3頁/共42頁2008年8月不同原因引起的壽命損失原因天數(shù)原因天數(shù)未結(jié)婚(男性)3500飲酒130慣用左手3285槍炮事故11未結(jié)婚(女性)1600自然放射線830%超重1300醫(yī)療X-射線620%超重900咖啡6吸香煙(男性)2250口服避孕藥5吸香煙(女性)800減肥飲料2抽雪茄300家里有煙霧報(bào)警-10用煙斗抽煙絲220帶有氣囊的轎車-50危險(xiǎn)工作，事故300移動(dòng)冠狀動(dòng)脈監(jiān)護(hù)器-125一般工作，事故74注：負(fù)數(shù)表示壽命增加第4頁/共42頁2008年8月理解統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大眾的必要性與其他任何科學(xué)領(lǐng)域相比，社會(huì)公眾對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的理解是極為重要的(C.R.Rao)在外出旅游時(shí)，需要關(guān)心一段時(shí)間內(nèi)的詳細(xì)天氣預(yù)報(bào)在投資股票時(shí)，需要了解股票市場價(jià)格的信息，了解某只特定股票的有關(guān)財(cái)務(wù)信息如果你關(guān)心足球世界杯，在有關(guān)媒體上，可以看到詳細(xì)的報(bào)道如果你關(guān)心宏觀經(jīng)濟(jì)形式，在有關(guān)媒體上可以看到有關(guān)報(bào)道第5頁/共42頁2008年8月政治家或制定政策的人

理解統(tǒng)計(jì)學(xué)更重要政策制定者在作出決策時(shí)希望尋求技術(shù)指導(dǎo)，但他們自己在了解和解釋信息時(shí)所需的專業(yè)技術(shù)知識(shí)卻不足在政府或工業(yè)部門中工作的統(tǒng)計(jì)學(xué)者們常常與他們的上司產(chǎn)生語言上的障礙。一個(gè)統(tǒng)計(jì)辦公室的主管也是一個(gè)行政事務(wù)官，一次與一些統(tǒng)計(jì)學(xué)者開會(huì)，統(tǒng)計(jì)學(xué)者抱怨從其他部門收到的一些估計(jì)值沒有給出標(biāo)準(zhǔn)誤差(估計(jì)時(shí)的誤差大小，表示估計(jì)的精度)，這個(gè)主管馬上問道：“對(duì)誤差也有標(biāo)準(zhǔn)嗎？”一個(gè)統(tǒng)計(jì)顧問提交給茶葉委員會(huì)的報(bào)告中，含有標(biāo)題為“飲茶人數(shù)的估計(jì)值(含標(biāo)準(zhǔn)誤差)”的附表。不久，一封信被送到這個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)者手中，問道什么是人們喝紅茶時(shí)的“標(biāo)準(zhǔn)誤差”皇家委員會(huì)審查一份統(tǒng)計(jì)報(bào)告，報(bào)告中提到中產(chǎn)階級(jí)家庭平均有2.2個(gè)子女，委員會(huì)評(píng)述說：“每一個(gè)成人女性有2.2個(gè)子女的數(shù)字是荒謬的。這是為了要求對(duì)中產(chǎn)階級(jí)提供財(cái)政援助以便通過四舍五入被平均值提高到一個(gè)更合適的整數(shù)第6頁/共42頁2008年8月政治家或制定政策的人

理解統(tǒng)計(jì)學(xué)更重要政策制定者在作出決策時(shí)希望尋求技術(shù)指導(dǎo)，但他們自己在了解和解釋信息時(shí)所需的專業(yè)技術(shù)知識(shí)卻不足健康大臣對(duì)一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)者的報(bào)告中提到的去年由于某種疾病，平均1000中死亡人數(shù)為3.2這個(gè)數(shù)字發(fā)生了興趣。他問他的私人秘書，3.2個(gè)人是如何死法？他的秘書說：“先生，當(dāng)一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)家說死了3.2個(gè)人時(shí)，意味著3個(gè)人已經(jīng)死了，兩個(gè)人正要死”第7頁/共42頁1.1統(tǒng)計(jì)及其應(yīng)用領(lǐng)域

1.1.1統(tǒng)計(jì)學(xué)研究什么？

1.1.2統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用第1章統(tǒng)計(jì)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)第8頁/共42頁1.1.1統(tǒng)計(jì)學(xué)研究什么？1.1統(tǒng)計(jì)及其應(yīng)用領(lǐng)域第9頁/共42頁2008年8月什么是統(tǒng)計(jì)學(xué)?

(statistics)1.收集數(shù)據(jù)：取得數(shù)據(jù)2.處理數(shù)據(jù)：圖表展示分析數(shù)據(jù)：利用統(tǒng)計(jì)方法分析數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)解釋：結(jié)果的說明得到結(jié)論：從數(shù)據(jù)分析中得出客觀結(jié)論收集、處理、分析、解釋數(shù)據(jù)并從數(shù)據(jù)中得出結(jié)論的科學(xué)

第10頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)方法統(tǒng)計(jì)方法描述統(tǒng)計(jì)推斷統(tǒng)計(jì)參數(shù)估計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)第11頁/共42頁2008年8月描述統(tǒng)計(jì)

(descriptivestatistics)研究數(shù)據(jù)收集、整理和描述的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法內(nèi)容搜集數(shù)據(jù)整理數(shù)據(jù)展示數(shù)據(jù)描述性分析目的描述數(shù)據(jù)特征找出數(shù)據(jù)的基本規(guī)律02550Q1Q2Q3Q4￥x=30s2=105第12頁/共42頁2008年8月推斷統(tǒng)計(jì)

(inferentialstatistics)研究如何利用樣本數(shù)據(jù)來推斷總體特征的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法內(nèi)容參數(shù)估計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)?zāi)康膶?duì)總體特征作出推斷樣本總體第13頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)學(xué)研究什么？物理學(xué)研究的是如熱、光、電、運(yùn)動(dòng)規(guī)律那樣的自然現(xiàn)象化學(xué)家測(cè)定物質(zhì)的組成及化學(xué)元素之間的交互作用生物學(xué)家研究植物和動(dòng)物的生活數(shù)學(xué)家則在給出的假定之下沉溺于他自己推演各種命題的游戲這些學(xué)科中的每一門都有它自己的問題，而且有解決這些問題的各自的方法，各學(xué)科為此而成為一門單獨(dú)的學(xué)科第14頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)學(xué)研究什么？統(tǒng)計(jì)學(xué)沒有任何固定的對(duì)象，是一門獨(dú)特的學(xué)問統(tǒng)計(jì)學(xué)研究的是來自各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，由解決其他領(lǐng)域內(nèi)的問題而存在并興旺發(fā)達(dá)。按薩維奇(L.J.Savage)的說法：統(tǒng)計(jì)學(xué)基本上是寄生的?？垦芯科渌I(lǐng)域內(nèi)的工作而生存。這不是對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的輕視，這是因?yàn)閷?duì)很多寄主來說，如果沒有寄生蟲就會(huì)死。對(duì)有的動(dòng)物來說，如果沒有寄生蟲就不能消化它們的食物。因此，人類奮斗的很多領(lǐng)域，如果沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)，雖然不會(huì)死亡，但一定會(huì)變得很弱第15頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)學(xué)研究什么？統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門科學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)提供一套方法和技術(shù)，這些方法和技術(shù)不能用于固定模式，使用者在給定的情況下必須根據(jù)所掌握的專門知識(shí)選擇使用的方法，而且，如果需要還要進(jìn)行必要的修正統(tǒng)計(jì)方法是通用的數(shù)據(jù)分析方法。這些方法不是為某個(gè)特定的問題領(lǐng)域而構(gòu)造的統(tǒng)計(jì)學(xué)是一種技術(shù)如同工業(yè)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制程序一樣，統(tǒng)計(jì)方法是為保證產(chǎn)品達(dá)到所希望的質(zhì)量和保持其穩(wěn)定性的的管理系統(tǒng)中建立起來的統(tǒng)計(jì)方法也能用于控制、減少和考察不確定性統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門藝術(shù)作為歸納推理的統(tǒng)計(jì)方法不是沒有爭議的。不同的人對(duì)同一組數(shù)據(jù)的分析可能得到不同的結(jié)論一本印度小說《紅色城堡》(TheRedFort)說：使用數(shù)字講故事取決于統(tǒng)計(jì)學(xué)家的技巧和他們的經(jīng)驗(yàn)。在這個(gè)意義下，統(tǒng)計(jì)學(xué)也是一門藝術(shù)第16頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)是一種思維方式統(tǒng)計(jì)思維總有一天會(huì)像讀與寫一樣成為一個(gè)有效率公民的必備能力(H.G.Wells)在終極的分析中，一切知識(shí)都是歷史；在抽象的意義下，一切科學(xué)都是數(shù)學(xué)；在理性的基礎(chǔ)上，所有的判斷都是統(tǒng)計(jì)學(xué)(C.R.Rao)第17頁/共42頁1.1.2統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用1.1統(tǒng)計(jì)及其應(yīng)用領(lǐng)域第18頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域【例1.1】用統(tǒng)計(jì)識(shí)別作者

1787—1788年，三位作者AlexanderHamilton，JohnJay和JamesMadison為了說服紐約人認(rèn)可憲法，匿名發(fā)表了著名的85篇論文。這些論文中的大多數(shù)作者已經(jīng)得到了識(shí)別，但是，其中的12篇論文的作者身份引起了爭議通過對(duì)不同單詞的頻數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出的結(jié)論是，JamesMadison最有可能是這12篇論文的作者?，F(xiàn)在，對(duì)于這些存在爭議的論文，認(rèn)為JamesMadison是原創(chuàng)作者的說法占主導(dǎo)地位，而且?guī)缀蹩梢钥隙ㄟ@種說法是正確第19頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域【例1.2】用簡單的描述統(tǒng)計(jì)量得到一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)

費(fèi)舍(R．A．Fisher)在1952的一篇文章中舉了一個(gè)例子，說明如何由基本的描述統(tǒng)計(jì)量的知識(shí)引出一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。20世紀(jì)早期，哥本哈根卡爾堡實(shí)驗(yàn)室的施密特(J.Schmidt)發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)所捕獲的同種魚類的脊椎骨和鰓線的數(shù)量有很大不同；甚至在同一海灣內(nèi)不同地點(diǎn)所捕獲的同種魚類，也發(fā)現(xiàn)這樣的傾向然而，鰻魚的脊椎骨的數(shù)量變化不大。施密特從歐洲各地、冰島、亞速爾群島以及尼羅河等幾乎分離的海域里所捕獲的鰻魚的樣本中，計(jì)算發(fā)現(xiàn)了幾乎一樣的均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值。由此，施密特推斷所有各個(gè)不同海域內(nèi)的鰻魚是由海洋中某公共場所繁殖的。后來名為“戴納(Dana)”的科學(xué)考察船在一次遠(yuǎn)征中發(fā)現(xiàn)了這個(gè)場所第20頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域【例1.3】挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)失事預(yù)測(cè)

1986年1月28日清晨，載有7名宇航員的挑戰(zhàn)者號(hào)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)。就在發(fā)射前，有冰片牢附在機(jī)殼上。幾分鐘后，正當(dāng)電視新聞報(bào)道它已進(jìn)入軌道時(shí)，航天飛機(jī)在毀滅性的爆炸聲中化成碎片，機(jī)上的宇航員片骨未存推動(dòng)航天飛機(jī)進(jìn)入太空的兩個(gè)固體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是由Thiokol公司制造的。失事前一天晚上，Thiokol公司的經(jīng)理們和國家航空航天局就如期發(fā)射還是推遲發(fā)射產(chǎn)生了爭執(zhí)。天氣預(yù)報(bào)發(fā)射時(shí)的氣溫為310F。爭執(zhí)的結(jié)果采納了Thiokol公司經(jīng)理們的建議：按計(jì)劃發(fā)射航天飛機(jī)。因?yàn)樗麄冇X得沒有確鑿證據(jù)表明低溫會(huì)對(duì)固體燃料火箭推進(jìn)器的性能產(chǎn)生影響第21頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域【例1.3】挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)失事預(yù)測(cè)在此次失事前，該航天飛機(jī)24次發(fā)射成功。將航天飛機(jī)送入太空的兩個(gè)固體燃料推進(jìn)器由6只O型項(xiàng)圈密封。在幾次飛行中，曾發(fā)生過O型項(xiàng)圈被腐蝕或氣體泄漏事故。這樣的事故是及其危險(xiǎn)的。前24次發(fā)射中有一次發(fā)動(dòng)機(jī)遭到了永久性破壞。根據(jù)23次飛行中發(fā)生腐蝕或泄漏事故的次數(shù)(因變量)及火箭連接處的溫度(自變量)數(shù)據(jù)，進(jìn)行線性回歸得到的回歸方程為當(dāng)溫度為310F時(shí)，O型項(xiàng)圈發(fā)生事故的預(yù)計(jì)次數(shù)為2.225次。結(jié)果顯示連接處的溫度與O型項(xiàng)圈事故之間有一定的相關(guān)性。如果當(dāng)時(shí)那些經(jīng)理們看到了回歸的預(yù)測(cè)結(jié)果，也許推遲發(fā)射會(huì)成為其謹(jǐn)慎的選擇第22頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域actuarialwork(精算)agriculture(農(nóng)業(yè))animalscience(動(dòng)物學(xué))anthropology(人類學(xué))archaeology(考古學(xué))auditing(審計(jì)學(xué))crystallography(晶體學(xué))demography(人口統(tǒng)計(jì)學(xué))dentistry(牙醫(yī)學(xué))ecology(生態(tài)學(xué))econometrics(經(jīng)濟(jì)計(jì)量學(xué))education(教育學(xué))electionforecastingandprojection(選舉預(yù)測(cè)和策劃)engineering(工程)epidemiology(流行病學(xué))finance(金融)fisheriesresearch(水產(chǎn)漁業(yè)研究)gambling(賭博)genetics(遺傳學(xué))geography(地理學(xué))geology(地質(zhì)學(xué))historicalresearch(歷史研究)humangenetics(人類遺傳學(xué))第23頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域hydrology(水文學(xué))industry(工業(yè))linguistics(語言學(xué))literature(文學(xué))manpowerplanning(勞動(dòng)力計(jì)劃)managementscience(管理科學(xué))marketing(市場營銷學(xué))medicaldiagnosis(醫(yī)學(xué)診斷)meteorology(氣象學(xué))militaryscience(軍事科學(xué))nuclearmaterialsafeguards(核材料安全管理)ophthalmology(眼科學(xué))pharmaceutics(制藥學(xué))physics(物理學(xué))politicalscience(政治學(xué))psychology(心理學(xué))psychophysics(心理物理學(xué))qualitycontrol(質(zhì)量控制)religiousstudies(宗教研究)sociology(社會(huì)學(xué))surveysampling(調(diào)查抽樣)taxonomy(分類學(xué))weathermodification(氣象改善)第24頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)的誤用與濫用大約在一個(gè)世紀(jì)以前，政治家BenjaminDisraeli曾有一個(gè)著名的論斷：“有三類謊言：謊言、糟透的謊言和統(tǒng)計(jì)”。他還說：“圖并沒有說謊，是說謊者在畫圖”歷史學(xué)家AndrewLang說，一些人使用統(tǒng)計(jì)“就像喝醉酒的人使用街燈柱—支撐的功能多于照明”統(tǒng)計(jì)濫用不好的樣本過小的樣本誤導(dǎo)性圖表局部描述故意曲解第25頁/共42頁2008年8月統(tǒng)計(jì)的誤用與濫用統(tǒng)計(jì)應(yīng)用上的兩個(gè)極端不用或幾乎不用統(tǒng)計(jì)簡單問題復(fù)雜化在統(tǒng)計(jì)應(yīng)用中，這兩個(gè)極端都是不可取的簡單的方法不一定沒用，復(fù)雜的方法也不一定有用。正如有的學(xué)者所說的，最簡單的模型往往是最有用的統(tǒng)計(jì)應(yīng)該恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用到它能起作用的地方。不能把統(tǒng)計(jì)神秘化，更不能歪曲統(tǒng)計(jì)，把統(tǒng)計(jì)作為掩蓋實(shí)事的陷阱第26頁/共42頁1.2怎樣獲得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

1.2.1變量與數(shù)據(jù)

1.2.2數(shù)據(jù)的來源第1章統(tǒng)計(jì)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)第27頁/共42頁1.2.1變量與數(shù)據(jù)1.2怎樣獲得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)第28頁/共42頁2008年8月變量與數(shù)據(jù)變量(variable)從一次觀察到下一次觀察會(huì)出現(xiàn)不同結(jié)果的某種特征觀察一個(gè)企業(yè)的銷售額，這個(gè)月和上個(gè)月有所不同；觀察股票市場上漲股票的家數(shù)，今天與昨天數(shù)量不一樣；觀察一個(gè)班學(xué)生的生活費(fèi)支出，一個(gè)人和另一個(gè)人不一樣；投擲一枚骰子觀察其出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)，這次投擲的結(jié)果和下一次也不一樣“企業(yè)銷售額”、“上漲股票的家數(shù)”、“生活費(fèi)支出”、“投擲一枚骰子出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)”等就是變量數(shù)據(jù)(data)觀察到的變量的結(jié)果第29頁/共42頁2008年8月變量與數(shù)據(jù)定量變量(quantitativevariable)或數(shù)值變量(metricvariable)可以用阿拉伯?dāng)?shù)據(jù)來記錄其觀察結(jié)果如“企業(yè)銷售額”、“上漲股票的家數(shù)”、“生活費(fèi)支出”、“投擲一枚骰子出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)”定量變量的觀察結(jié)果稱為定量數(shù)據(jù)或數(shù)值型數(shù)據(jù)(metricdata)分類變量(categoricalvariable)表現(xiàn)為不同的類別如“性別”、“企業(yè)所屬的行業(yè)”、“學(xué)生所在的學(xué)院”等分類變量的觀察結(jié)果就是分類數(shù)據(jù)(categoricaldata)順序變量(rankvariable)或有序分類變量具有一定順序的類別變量如考試成績按等級(jí)，一個(gè)人對(duì)事物的態(tài)度順序變量的觀察結(jié)果就是順序數(shù)據(jù)或有序分類數(shù)據(jù)(rankdata)分類變量和順序變量統(tǒng)稱為定性變量(qualitativevariable)第30頁/共42頁1.2.2數(shù)據(jù)的來源1.2怎樣獲得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)第31頁/共42頁2008年8月數(shù)據(jù)的來源尋找二手?jǐn)?shù)據(jù)抽取樣本總體(population)：包含所研究的全部個(gè)體(數(shù)據(jù))的集合樣本(sample)：從總體中抽取的一部分元素的集合樣本量(samplesize)：構(gòu)成樣本的元素的數(shù)目概率抽樣方法第32頁/共42頁2008年8月概率抽樣

(probabilitysampling)根據(jù)一個(gè)已知的概率來抽取樣本單位，也稱隨機(jī)抽樣特點(diǎn)按一定的概率以隨機(jī)原則抽取樣本抽取樣本時(shí)使每個(gè)單位都有一定的機(jī)會(huì)被抽中每個(gè)單位被抽中的概率是已知的，或是可以計(jì)算出來的當(dāng)用樣本對(duì)總體目標(biāo)量進(jìn)行估計(jì)時(shí)，要考慮到每個(gè)樣本單位被抽中的概率第33頁/共42頁2008年8月簡單隨機(jī)抽樣

(simplerandomsampling)從總體N個(gè)單位(元素)中隨機(jī)地抽取n個(gè)單位作為樣本，使得總體中每一個(gè)元素都有相同的機(jī)會(huì)(概率)被抽中抽取元素的具體方法有重復(fù)抽樣和不重復(fù)抽樣特點(diǎn)簡單、直觀，在抽樣框完整時(shí)，可直接從中抽取樣本用樣本統(tǒng)計(jì)量對(duì)目標(biāo)量進(jìn)行估計(jì)比較方便局限性當(dāng)N很大時(shí)，不易構(gòu)造抽樣框抽出的單位很分散，給實(shí)施調(diào)查增加了困難沒有利用其他輔助信息以提高估計(jì)的效率第34頁/共42頁2008年8月簡單隨機(jī)樣本

(simpleran