數(shù)據(jù)處理和檢驗.ppt

大學(xué)生科研論文寫作入門,山西大學(xué) 李瑞金,學(xué)術(shù)論文一般包括以下部分: 題名 引言 前置 作者信息 主體 正文 部分 摘要 部分 結(jié)論 致謝 關(guān)鍵詞 參考文獻 作者簡介,科研論文寫作的結(jié)構(gòu),科技論文的主體結(jié)構(gòu),主體結(jié)構(gòu)： 引言 （你要作什么？做了什么？為什么做？） 材料與方法 （你怎樣做的） 結(jié)果 （你發(fā)現(xiàn)了什么？） 討論 （你對所獲結(jié)果的解釋） 結(jié)論 （由結(jié)果得出的結(jié)論） 建議 （你的建議） 致謝 （誰幫助了你） 參考文獻,參考文獻,參考文獻要求 親自閱讀過，與論文關(guān)系密切，有啟示或幫助 最新文獻 已公開發(fā)表，或待發(fā)表 以原文、原著為主，未找到原文者，可引用被公開發(fā)行的文摘期刊錄用的文獻 一般論文引用的參考文獻數(shù)為1015條，綜述應(yīng)超過20條,兩種標(biāo)注法,1.順序編碼制：按論文正文部分引用文獻出現(xiàn)的先后順序連續(xù)編碼，將序號置于方括號中。例如： 關(guān)于青海家畜的紅細胞鉀型，張才鈞等曾對綿羊1,2、山羊3做過研究。 2.“著者出版年”制：論文正文部分引用的文獻在引文后標(biāo)注“著者”和發(fā)表“年份”，并用圓括號括起。引用多個著者的文獻時，只需標(biāo)注第一著者的姓，其后加“等”字。 例如： 最大規(guī)模的實驗是在三個托兒所中進行的；觀察了在膳食中分別補充魚肝油（李明星,1941）和有紫外線照射過的麥角固醇（schout et al.,1942）對于齲齒發(fā)生的影響。,參考文獻格式,參考文獻的格式 （GB771487文后參考文獻著錄規(guī)則） 連續(xù)出版物：序號作者題名刊名，出版年份，卷號（期號）：引文所在的起始或起止頁碼 J 專著： 序號作者書名版本（第1版不標(biāo)注） 出版地：出版者，出版年引文所在的起始或起止頁碼 M 論文集：序號作者題名見（英文用In）：主編論文集名出版地：出版者，出版年引文所在起始或起止頁碼 C 學(xué)位論文：序號作者題名：博士或碩士學(xué)位論文保存地點：保存單位，年份 D 專利：序號專利申請者題名專利國別，專利文獻種類，專利號出版日期 P 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：序號起草責(zé)任者標(biāo)準(zhǔn)代號標(biāo)準(zhǔn)順序號一發(fā)布年標(biāo)準(zhǔn)名稱出版地：出版者，出版年 S 會議文獻、科技報告的著錄項目與著錄格式均可按專著著錄,導(dǎo)入新課,科研的前期準(zhǔn)備工作結(jié)束后，收集了一些有用的實驗或調(diào)查數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)哪些是可靠的？哪些是可疑的？數(shù)據(jù)怎樣進行分析處理？怎樣進行統(tǒng)計檢驗？這些是制作圖表的依據(jù)，是寫論文之前必須完成的。 那么，有哪些方面的內(nèi)容呢？,第五章 數(shù)據(jù)處理和檢驗,一、有效數(shù)字 二、平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)偏差 三、可疑值的舍去 四、常用檢驗方法 1. t檢驗 2. 方差檢驗,一、有效數(shù)字,在科學(xué)實驗中，為了得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果，不僅要準(zhǔn)確地測定各種數(shù)據(jù)，而是還要正確地記錄和計算。所以，記錄實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果應(yīng)保留幾位數(shù)字是一件很重要的事，不能隨便增加或減少位數(shù)。例如用重量法測定硅酸鹽中的SiO2時，若稱取試樣重為0.4538克，經(jīng)過一系列處理后，灼燒得到SiO2沉淀重0.1374克，則其百分含量為： SiO2 % =(0.1374/0.4538)100%30.277655354%,上述分析結(jié)果共有11位數(shù)字，從運算來講，并無錯誤，但實際上用這樣多位數(shù)的數(shù)字來表示上述分析結(jié)果是錯誤的，它沒有反映客觀事實，因為所用的分析方法和測量儀器不可能準(zhǔn)確到這種程度。那么在分析實驗中記錄和計算時，究竟要準(zhǔn)確到什么程度，才符合客觀事實呢？這就必須了解“有效數(shù)字”的意義。,有效數(shù)字的意義及位數(shù),有效數(shù)字是指在分析工作中實際上能測量到的數(shù)字。記錄數(shù)據(jù)和計算結(jié)果時究竟應(yīng)該保留幾位數(shù)字，須根據(jù)測定方法和使用儀器的準(zhǔn)確程度來決定。在記錄數(shù)據(jù)和計算結(jié)果時，所保留的有效數(shù)字中，只有最后一位是可疑的數(shù)字或者不定數(shù)字。,例如： 坩堝重18.5734克 六位有效數(shù)字 標(biāo)準(zhǔn)溶液體積24.41毫升 四位有效數(shù)字 由于萬分之一的分析天平能稱準(zhǔn)至0.0001克，滴定管的讀數(shù)能讀準(zhǔn)至0.01毫升，故上述坩堝重應(yīng)是18.57340.0001克，標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積應(yīng)是24.410.01毫升，因此這些數(shù)值的最后一位都是可疑的，這一位數(shù)字稱為“不定數(shù)字”。在分析工作中應(yīng)當(dāng)使測定的數(shù)值，只有最后一位是可疑的。,例如: 1.0005 五位有效數(shù)字 0.5000；31.05% ；6.023102 四位有效數(shù)字 0.0540；1.8610-5 三位有效數(shù)字 0.0054；0.40% 兩位有效數(shù)字 0.5 ； 0.002% 一位有效數(shù)字 在1.0005克中的三個“0”，0.5000克中的后三個“0”，都是有效數(shù)字；在0.0054克中的“0”只起定位作用，不是有效數(shù)；在0.0540克中，前面的“0”起定位作用，最后一位“0”是有效數(shù)字。同樣，這些數(shù)值的最后一位數(shù)字，都是不定數(shù)字。,數(shù)字修約規(guī)則 “四舍六入五留雙”,具體的做法是，當(dāng)尾數(shù)4時將其舍去；尾數(shù)6時就進一位；如果尾數(shù)為5而后面的數(shù)為0時則看前方：前方為奇數(shù)就進位，前方為偶數(shù)則舍去；當(dāng)“5”后面還有不是0的任何數(shù)時，都須向前進一位，無論前方是奇還是偶數(shù)?！?”則以偶數(shù)論。,有效數(shù)字修約舉例,0.536640.5366 0.583460.5835 18.0650118.07 10.275010.28 16.405016.40,有效數(shù)字的運算規(guī)則,(一)加減法 當(dāng)幾個數(shù)據(jù)相加或相減時、它們的和或差的有效數(shù)字的保留，應(yīng)以小數(shù)點后位效最少，即絕對誤差最大的的數(shù)據(jù)為依據(jù)。例如0.0121、25.64及1.05782三數(shù)相加，若各數(shù)最后一位為可疑數(shù)字，則25.64中的4已是可疑數(shù)字。因此，三數(shù)相加后，第二位小數(shù)已屬可疑，其余兩個數(shù)據(jù)可按規(guī)則進行修約、整理到只保留到小數(shù)后2位。,0.0121+25.64+1.05782 =0.01+25.64+1.06 =26.71 0.0121+25.64+1.05782 =0.012+25.64+1.057 （多保留一位，安全數(shù)字） =26.709 =26.71,(二) 乘除法 幾個數(shù)據(jù)相乘除時，積或商的有效數(shù)字的保留，應(yīng)以其中相對誤差最大的那個數(shù)，即有效數(shù)字位數(shù)最少的那個數(shù)為依據(jù)。 例如求0.0121、25.64和1.05782三數(shù)相乘之積。 第一個數(shù)是三位有效數(shù)字，其相對誤差最大，以此數(shù)據(jù)為依據(jù)，確定其他數(shù)據(jù)的位數(shù)，即按規(guī)則將各數(shù)都保留三位有效數(shù)字然后相乘： 0.012125.61.06 = 0.328 若是多保留一位可疑數(shù)字時，則 0.012125.641.058 = 0.3282 然后再按“四舍六入五留雙”規(guī)則，將0.3282，改寫成0.328。,有效數(shù)字的運算規(guī)則小結(jié) 1根據(jù)分析儀器和分析方法的準(zhǔn)確度正確讀出和記錄測定值，且只保留一位可疑數(shù)字。 2在計算結(jié)果之前，先根據(jù)運算方法確定欲保留的位數(shù)，然后按照數(shù)字修約規(guī)則對各測定值進行修約，先修約，后計算。,二、平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)偏差,1. 平均數(shù) 2. 標(biāo)準(zhǔn)偏差,基本術(shù)語,1. 總 體 研究對象的全體，總體數(shù)目N。 2.樣本 自總體中隨機抽出一部分樣品， 通過樣品推斷總體的性質(zhì)。 3.樣本容量 樣本中所含個體的數(shù)目，n,平均值,樣本容量為n，其平均值為：,偏差,偏差d=測定值xi平均值x 平均偏差=（xi-x）n,樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差,f = n-1， 自由度：n個測定數(shù)據(jù)能相互獨立比較的是n-1個。 引入n-1是為了校正以樣本平均值代替總體平均值引起的誤差。,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,(relative standard deviation-RSD) 又稱變異系數(shù) (coefficient of variation-CV),例1：重鉻酸鉀法測得中鐵的百分含 量為：20.03%, 20.04%, 20.02%, 20.05%和20.06%。計算分析結(jié)果的平均值，標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。,舉例,1.Excel（打開excel表第五章） 2.SPSS軟件,SPSS結(jié)果與excel計算的一樣。,三、常用的檢驗方法,1.t-檢驗（T-tests ）：與均值相聯(lián)系，比較兩個樣本的均值差異性，要求服從正態(tài)分布或者t分布。 2.單因素方差分析：（One-way analysis of variance）單因素方差檢驗，用于多個樣本均數(shù)的顯著性檢驗。,t檢驗,由于研究中不可能把總體中所有的樣本都進行測定，比如總體有1000個個體，我們可以選擇50個組成樣本，測定樣本的均值來反映總體的均值。但是由于取樣的問題，可能抽到一些數(shù)值較大或者較小的個體，從而使得樣本的均值和總體參數(shù)的均值之間有所不同，那么有一個問題：這個樣本參數(shù)均值是否能代表總體均值？均值不等的樣本個體是否能代表總體呢？另外，兩組樣本參數(shù)的均值是來自相同的總體還是不同的總體？它們之間是否有不同？這就需要進行t檢驗。,t 檢驗的類型,1.單一樣本t檢驗（One-Sample T Test）：檢驗單個變量的均值是否與給定的標(biāo)準(zhǔn)或者常數(shù)之間是否存在差異。 2.獨立樣本t檢驗（Independent Sample T Test）：用于檢驗兩組來自獨立總體的樣本，其獨立總體的均值是否有差異。 3.配對樣本t檢驗（Paired-Sample T Test）： 用于檢驗兩個相關(guān)或配對的樣本是否來自具有相同均值的總體。,配對樣本t檢驗,比如考查同一組人在參加一年的長跑鍛煉前后的心率是否有顯著差異。這里，每個人一年前的心率和一年后的心率是相關(guān)的，心率較快的人鍛煉后仍相對其他人較快。所以，檢驗這樣的成對總體的均值不能使用獨立樣本t檢驗的辦法，因為獨立條件不再滿足。要用配對樣本t檢驗 。,配對樣本t檢驗,又如想知道飼料中缺乏維生素E對大鼠肝中維生素A含量有無影響，實驗選擇8對16只大鼠，每對大鼠一只喂給正常飼料，另一只喂給維生素E缺乏飼料?？疾檎ｏ暳辖M和維生素E缺乏飼料組的結(jié)果有無差異時，也需要用配對樣本t檢驗 。,t檢驗中的P值,t檢驗中的P值就是用于判斷均數(shù)差異存在大小的可能性或者概率。 概率P值在0與1之間，P越接近于1，表明某事件發(fā)生的可能性越大，P越接近于0，表明某事件發(fā)生的可能性越小。習(xí)慣上將P0.05，或P0.01，成為小概率事件，表示某事件發(fā)生的可能性很小。,t 檢驗法公式,平均值與標(biāo)準(zhǔn)值的比較 進行t檢驗時，首先按下式計算出t值 若t計算t,f，即P值0.05時則沒有顯著性差異。 通常以95%的置信度為檢驗標(biāo)準(zhǔn)，即顯著性水準(zhǔn)為5%。,t檢驗常用軟件,1. Excel 2. SPSS 各舉例分析,1.Excel 中t檢驗的2種方法,1） 雙側(cè)檢驗 2） 單側(cè)檢驗,雙側(cè)檢驗和單側(cè)檢驗,雙側(cè)檢驗：一般不知道數(shù)據(jù)的變化趨勢時，默認(rèn)為雙側(cè)檢驗。 單側(cè)檢驗：主要關(guān)心帶方向性或趨勢性的檢驗問題。分兩種情況：一種是我們所考察的數(shù)值越大越好。例如某機構(gòu)購買燈泡的使用壽命，輪胎的行駛里程數(shù)，等等。另一種是數(shù)值越小越好，例如廢品率、生產(chǎn)成本等等。,雙側(cè)檢驗和單側(cè)檢驗,若對同一資料進行雙側(cè)檢驗也進行單側(cè)檢驗時，同一資料雙側(cè)檢驗與單側(cè)檢驗所得的結(jié)論可能相同也可能不相同。 一般，雙側(cè)檢驗顯著，單側(cè)檢驗一定顯著；但單側(cè)檢驗顯著，雙側(cè)檢驗未必顯著。,2. SPSS中的統(tǒng)計檢驗,T檢驗 單因素方差分析,T檢驗,t檢驗有2種： 單樣本t檢驗：是用樣本均數(shù)代表的未知總體均數(shù)和已知總體均數(shù)進行比較，來觀察此組樣本與總體的差異性。 配對t檢驗：是采用配對設(shè)計方法觀察以下幾種情形，1，兩個同質(zhì)受試對象分別接受兩種不同的處理；2,同一受試對象接受兩種不同的處理；3，同一受試對象處理前后。 要求： 當(dāng)樣本含量較小時（n30），理論上要求樣本為來自正態(tài)分布總體的隨機樣本； 當(dāng)兩小樣本均數(shù)比較時，要求兩總體方差相等（即方差齊性）。,T檢驗,單因素方差檢驗,在科學(xué)實驗中常常要探討不同實驗條件或處理方法對實驗結(jié)果的影響。通常是比較不同實驗條件下樣本均值間的差異。 方差分析是檢驗多組樣本均值間的差異是否具有統(tǒng)計意義的一種方法。例如 醫(yī)學(xué)界研究幾種藥物對某種疾病的療效； 農(nóng)業(yè)研究土壤、肥料、日照時間等因素對某種農(nóng)作物產(chǎn)量的影響 不同飼料對牲畜體重增長的效果等 都可以使用方差分析方法去解決。,方差分析的方法很多，本章只介紹單因素方差分析（One way ANOVA）。,單因素方差分析,該法是對二組以上的均值進行比較。如對照和幾個實驗組。 檢驗由單一因素影響的一個分析變量由該因素各水平組的均值之間的差異與對照組相比是否有統(tǒng)計意義。 并可以進行兩兩組間均值的比較，稱作組間均值的多重比較，還可以對該因素的若干水平分組中哪些組均值不具有顯著性差異進行分析。,注意的問題,One-Way ANOVA過程要求因變量屬于正態(tài)分布總體，方差齊性。如果因變量的分布明顯的是非正態(tài)，方差不齊，就要用方差不齊的檢驗?zāi)Ｊ交蚍菂?shù)檢驗，不能還用齊性的檢驗?zāi)Ｊ健?Significance 選擇項，各種檢驗的顯著性概率臨界值，默認(rèn)值為0.05，可由用戶重新設(shè)定。 檢驗方法的區(qū)別。,方差齊性時 (Equal Variances Assumed),LSD (Least-significant difference) 最小顯著差數(shù)法，用t檢驗完成各組均值間的配對比較。對多重比較誤差率不進行調(diào)整。 Bonferroni (LSDMOD) 用t檢驗完成各組間均值的配對比較，但通過設(shè)置每個檢驗的誤差率來控制整個誤差率。 Tukey (Tukeys，honestly signicant difference) 用Student-Range統(tǒng)計量進行所有組間均值的配對比較，用所有配對比較誤差率作為實驗誤差率。 Dunnett 指定此選擇項，進行各組與對照組的均值比較。默認(rèn)的對照組是最后一組。選擇了該項就激活下面的“Control Category”參數(shù)框。展開下拉列表，可以重新選擇對照組。單側(cè)和雙側(cè)檢驗。,Tamhanes T2, t檢驗進行配對比較。 Dunn