《管理定量分析》课程实验指导书

《管理定量分析》课程实验指导书实验一：用Excel计算描述统计量——集中指标、变异指标分布与形状试验目的:熟练使用Excel进行常用统计量的计算试验内容:在本章中，我们介绍了测度数据集中趋势和离散程度的常用统计量，在本试验中，将展示如何用Excel来计算这些统计量。为了说明方便，假定已将50个数据输入到Excel工作表的A1:A50单元格中。下面给出用Excel计算这些数据描述统计量的具体步骤。表1分析用数据列表117122124129139107117130122125108131125117122133126122118108110118123126133134127123118112112134127123119113120123127135137114120128124115139128124121第1步：选择“工具”下拉菜单。第2步：选择“数据分析”选项。(需要从Office安装盘安装数据分析库)图1选择“数据分析”功能第3步：在分析工具中选择“描述统计”。第4步：当出现对话框时，在“输入区域”方框内键入A1:A50；在“输出选项”中选择输出区域（在此选择“新工作表”）；然后选择“汇总统计”（该选项给出全部描述统计量）;最后选择“确定”。图3参数设置下面的附表是Excel输出的描述统计量计算结果。用黑体显示的是本章中所介绍的描述统计量。表2结果列表及说明Excel2002输出名称Excel2002输出结果说明平均122.98标准误差1.135149006中值123中位数模式122众数标准偏差8.026715596样本方差64.42816327峰值-0.408713596偏斜度9.94468E-05偏移度区域32极差最小值107最大值139求和6149计数50最大(1)139最小(1)107置信度(95.0%)2.281165949实验二：抽样分布于区间估计之用Excel计算分布的概率试验目的:熟练使用Excel进行常用概率分布概率值的计算试验内容:Excel中的函数工具，可以计算二项分布、超几何分布、泊松分布、正态分布等概率分布的概率。在本试验中，我们将介绍二项分布概率的计算。泊松分布、超几何分布、正态分布的概率计算与二项分布类似。Excel的BINOMDIST函数可以计算出二项分布的概率分布以及累积概率。该函数有四个参数：Number-s(实验成功的次数)、Trials(实验的总次数)、Probability-s(每次实验成功的概率)、Cumulative(该参数是一个逻辑值，如果为True，设实验成功的次数为m，则计算出累积分布函数的概率，即P(X≤m);如果为False，设实验成功的次数为m，则计算出概率密度函数的概率，即P(X=m)).下面我们结合一个例子说明计算二项分布概率的具体步骤。[例]5%，现从中任抽取一个，又放回地抽取3次。求：（1）在所抽取的3个产品中恰好有2个次品的概率；（2）次品数为2个及2个以下的累积概率；第1步：选择“插入”下拉菜单。第2步：选择数据“函数”选项。图1EXCEL使用界面第3步：当出现函数对话框时，选择BINOMDIST函数。图2函数参数设置界面第4步：当BINOMDIST函数对话框出现时在Number-s窗口输入2（成功的次数X）；在Trials窗口输入3（实验的总次数n）；在Probability-s窗口输入0.05（每次实验成功的概率p）；在Cumulative窗口输入False；选择“完成”。此时，在指定的单元格出现恰好有2个次品的概率0.0071252个及2个以下的累积概率时，步骤相同，只需在上述第四步的Cumulative窗口中输入True即可。此时在指定的单元格出现的概率为0.999875。如果我们计算次品数为1个及1个以下的累积概率，只需在上述的第4步的Number_s窗口输入1，在Cumulative窗口中输入True即可，此时在指定的窗口出现的概率为0.99275。3步选择POISSON\HYPGEMDIST或NORMDIST函数名，根据第4步对话框的指导输入相应的值即可。实验三：抽样分布于区间估计之用Excel求置信区间试验目的:熟练使用Excel进行参数的区间估计试验内容:[试验]用Excel的函数工具以及使用者自己输入公式等组合方式，可以构造出专门用于区间估计的Excel工作表格。下面结合一个例子说明具体的操作步骤。[例]某零件加工企业生产一种螺丝钉，对某天加工的零件每隔一定时间抽出一个，共抽取12个，测得其长度（单位：mm）数据如附表中的A2:A13。假定零件长度服从正态分布，试以95%的置信水平估计该企业生产的螺丝钉平均长度的置信区间。表1用Excel求置信区间ABCD1样本数据计算指标计算公式计算结果210.94样本数据个数＝COUNT(A2:A13)12311.91样本均值=AVERAGE(A2:A13)11.074167410.91样本标准差=STDEV(A2:A13)0.272746510.94样本平均值的标准差=C4/SQRT(C2)0.078735611.03置信水平=0.950.95710.97自由度=C2-111811.09t值=TINV(1-C6,C7)2.200986911.00误差范围=C8*C50.1732941011.16置信下限=C3-C910.9008721110.94置信上限=C3+C911.24746101211.031310.97为构造区间估计的工作表，我们应在工作表中输入下列内容：A列输入样本数据，B列输入变量名称，C列输入计算公式。（1）本表D列为C列的计算结果，当输入完公式后，即显示D列结果。（2）对于不同的样本数据，只要输入新的样本数据，再对C列公式中的样本数据区域加修改，置信区间就会自动给出。如果需要不同的置信水平，填入相应的数值即可。我们有95%把握认为该企业生产的螺丝钉的平均长度在10.900872mm～11.247461mm之间。正态总体，已知，总体均值的区间估计已知时采用正态分布统计量构造置信区间，此时不用计算样本标准差，直接使用总体标准差；B8单元格改为Z值；C8单元格改为“=NORMSINV((1-C6)/2)”即可。实验四：抽样分布于区间估计之用EXCEL进行假设检验试验目的:熟练使用Excel2002进行参数的假设检验试验内容:本章介绍的假设检验包括一个正态总体的参数检验和两个正态总体的参数检验。对于一个正态总体参数的检验,可利用函数工具和自己输入公式的方法计算统计量,并进行检验。本试验主要介绍如何使用Excel进行两个正态分布的均值方差的检验.下面我们结合一个例子说明检验的操作步骤。为了评价两个学校的教学质量,分别在两个学校抽取样本。在A学校抽取30名学生,在B学校抽取40名学生,对两个学校的学生同时进行一次英语标准化考试,成绩如下表所示。假设学校A考试成绩的方差为64,学校B考试成绩的方差为100。检验两个学校的教学质量是否有显著差异。学校A学校B70978587647386908283927472947689738891798476878885788384917476915762898293648078995979827085838778848470797291937585657479648466668578837574假定我们将上表中学校A的数据输入到工作表中的A1:A30,学校B的数据输入到工作表的B1:B40。检验的步骤如下：第一步:选择“工具”下拉菜单。第二步:选择“数据分析”选项(需要从Office安装盘安装数据分析库)。图1数据录入窗口第三步:在分析工具中选择“Z－检验:二样本平均差检验”。第四步:当出现对话框后，在“变量1的区域”方框内键入A1:A30；在“变量2的区域”方框内键入B1：B40；在“假设平均差”方框内键入0；在“变量的方差”方框内键入64；在“变量2的方差”方框内键入100；在“”方框内键入0.05；在“输出选项”中选择输出区域(在此选择“新工作表”)。输出结果如附表。图2参数设置窗口z-检验:双样本均值分析变量1变量2平均82.578已知协方差64100观测值3040假设平均差0z2.090574944P(Z=z)单尾0.018283028z单尾临界1.644853476P(Z=z)双尾0.036566055z双尾临界1.959962787由于，所以拒绝，即两个学校的教学质量有显著差异。实验五：用EXCEL进行单因素方差分析试验目的:熟练使用Excel2002进行单因素方差分析试验内容:五个地区每天发生交通事故的次数如下表所示：表1交通事故数据东部北部中部南部西部1512101413171014912141313791117151014—1412810———79试以α=0.01显著水平检验各地区平均每天交通事故的次数是否相等。假设我们已将数据输入到工作表中的A3：E8单元。然后按下面的实验步骤进行试验。表2数据录入表ABCDE1五个地区每天发生的交通事故次数2东部北部中部南部西部3151210141341710149125141313796111715101471412810879第一步：选择“工具”下拉菜单。第二步：选择“数据分析”选项。图1选择“数据分析”第三步：在分析工具中选择“单因素方差分析”。图2选择“单方差分析”第四步：当出现对话框后，在“数据区域”方框内键入A3：E8；在α方框内输入0.01；在“输出选项”中选择输出区域为G2；选择“确定”。图3设置分析选项输出结果如下：表2分析样本描述方差分析：单因素方差分析SUMMARY组计数求和平均方差列145714.256.25列256613.26.7列356412.83.7列46559.1666676.966667列566711.166674.566667表3方差分析结果方差分析差异源SSdfMSFP-valueFcrit组间82.63718420.659293.6761350.0202294.368815组内118.0167215.619841总计200.653825由于F=3.6761Fα=4.3688,接受原假设，即各地区每天发生的交通事故次数相等。实验六：用EXCEL进行预测实验步骤：【例1-13】：某煤矿某年1-11月份采煤量如下表：月份产量月份产量1234569.039.069.128.738.949.307891011129.159.369.459.309.241、用移动平均法进行预测具体步骤：第一步：将原始数据录入到单元格区域A2：A12，如图1-31所示：图1-31EXCEL数据集第二步：选择菜单条上的“工具”——“数据分析”命令，弹出如图1-32所示的对话框：图1-32数据分析对话框第三步：在“分析工具”框中选择“移动平均”，单击“确定”按钮，弹出移动平均对话框，相应作如下输入，即可得到如图1-33所示的对话框：（1）在“输出区域”内输入：$A$2：$A$12，即原始数据所在的单元格区域。（2）在“间隔”内输入：3，表示使用三步移动平均法。（3）在“输出区域”内输入：B2，即将输出区域的左上角单元格定义为B2。（4）选择“图表输出”复选框和“标准误差”复选框。1-33移动平均对话框第四步：单击“确定”按钮，便可得到移动平均结果，如图1-34所示：分析：在图中，B4：B12对应的数据即为三步移动平均的预测值；单元格区域C6：C12即为标准误差。1-34移动平均分析结果2、用指数平滑法进行预测：第一步：将原始数据输入到单元格B2：B12；第二步：选择菜单条上的“工具”——“数据分析”命令，弹出如图1-35所示的对话框：图1-35数据分析对话框第三步：在“分析工具”中选择“指数平滑”，单击“确定”按钮，弹出一个对话框，作相应输入，即可得到如图1-36所示的对话框；1-36指数平滑对话框第四步：单击“确定”按钮，即可得到指数平滑结果，如图1-37所示：图1-37指数平滑结果3、趋势预测法进行预测第一步：把相关数据输入到EXCEL中，其中月份输入A1－A11