1、數據統計分析與實踐（SPSS for Windows 13.0）北京師范大學教育技術學院衷克定2022/7/27前言:現代教育研究方法概述 現代教育科學研究方法的特殊性: 理論-數據 定性-定量 思辨-實證一種研究手段-數據統計分析工具現代教育研究問題的常用方法2022/7/27一、現代教育科學研究方法的特殊性現代教育科學的研究兼有社會科學與自然科學兩重性質被研究者與研究者(被試與主試)的特殊性被研究者是有意識、有情感、有心理活動的人，其活動具有一定的不確定性。研究者也同樣具有自己的社會背景、價值觀念等，同樣在分析、判斷方面存在一定的主觀意志作用。研究過程的特殊性在教育教學活動中，被研究者與研

2、究者將不可避免出現交互。這種主、客體相互影響、相互作用的關系將在實驗中產生無關因素，形成無關變量，造成對實驗研究的干擾。研究方法的特殊性絕大多數教育心理及其相關的研究都是研究的人，研究方法僅僅能夠達到對信息數據的輸入和輸出的研究。即：黑箱方法。對人腦思維活動的生物和物理的研究還遠未達到解釋心理活動的水平。因此，對心理活動的研究往往是通過推測和判斷，而對某活動的心理結構成分的不了解將不能描述心理變化的因果關系。出于上述三個方面的特殊性，現代教育研究方法有其自身的研究規律。需要在不斷的研究中加以總結和歸納。 2022/7/27關于數據的管理數據統計分析研究首先將面對的是數據。數據的管理規范：變量與

3、觀測值(Variable & Observed Value) 變量是描述研究對象的定量化屬性的。例如：編號、性別、身高、成績等。在數據表格中表現為“一列”。 觀測值是變量中的一個數值。是描述某研究對象的特定屬性值的。例如：“34”號、“男”生、“1.74”米身高、“93”分等。表現為一個單元格中的數值。個案與樣本(Case & Sample) 個案是所研究個體對象的全部屬性。例如：某人、某學校、某地區的所有信息，在數據表格中表現為“一行”。 樣本表示的是具有某共同屬性的群體的全部信息。例如：男生、女生，學校甲、學校乙，班級1、班級2等的全部信息。樣本含多個個案。在數據表格中表現為“n行”。因素

4、或分組變量(Sample Factor or Grouping Variable) 因素是用于區分不同樣本屬性的變量。因素通常可以區分為不同水平。例如：性別的不同水平是“男”和“女”。班級的不同水平是“1班”、“2班”、“3班”和 “4班”。按照不同的因素可以將個案區分為不同的群體（也就是：樣本）,故也稱為“分組變量”。2022/7/27變 量觀測值2022/7/27案 例樣 本2022/7/27因素或分組變量2022/7/27事物屬性的定性與定量描述數據變量的測度Measurement 定類變量Nominal Variable標稱變量。其觀測值既無大小之分，又無等級或次序之分，僅是一種標稱或

5、類別。像：性別、部門單位或國家地區等。可以用字符串型變量表示。但無論如何表示都不能進行加、減、乘、除等數學運算。這類變量是測度最低的變量。定序變量Ordinal Variable順序變量。其觀測值盡管大小沒有特定意義，但屬于順序計量類型，適合于按照順序排列的變量。像：名次、級別、職務等變量。觀測值彼此之間的次序是有一定意義的，打亂定義將產生錯誤。可以用字符串型變量表示。但同樣也是不能進行加、減、乘、除等數學運算的。這類變量的測度比標稱變量高。定距變量Internal Variable區間變量。其觀測值具有等級和次序之分。即觀測值的大小和次序具有可比性，可以反映觀測值之間的大小差異。但該類變量的

6、觀測值是在特定區間上有意義，超出該區間將沒有意義。只可以用數值型變量表示。這種變量的測度比定序變量和定類變量都高。定比變量Scale Variable 比例變量。按照一定間隔、比例計量數據的變量類型。如：長度、質量、重量等變量，其觀測值“零”也是有定義的。觀測值之間可以進行加、減、乘、除的四則運算。數值型變量。這種變量的測度是最高的。2022/7/27上述四種測度的變量分別表示了不同的測量等級，等級高的應用范圍廣泛，等級低的應用范圍受局限。測度低對事物屬性的描述就是定性的，即只能研究到事物的某些屬性的存在和分布情況，不能研究到事物屬性的量化程度。測度高對事物屬性的描述既可以是定性的，也可以是定

7、量的。由于定類變量和定序變量的測度低，屬于定性描述的變量。定距變量和定比變量測度高，屬于定量描述的變量。定量在數據采集和分析處理時應當將定性描述的變量和定量描述的變量區別對待。定性描述通常僅分析到數據的頻數、頻率以及不同分布情況，還可以作為分組變量討論其他變量的描述統計量。而定量描述則不僅可以分析其平均值、方差等分布參數，而且可以對不同的分組做比較性研究和更高級的研究。2022/7/27調查問卷設計中的幾個問題 問題的非標準化使編碼困難 數據采集需要一定的可編碼性。對于單項選擇題應當設計互斥的選項，選項必須覆蓋全部可能情況，主觀與客觀題分開等。 問題測度低不利于深入分析 完全標準化問題，使得到

8、的數據不能更深入的定量化研究事物的屬性。 多選題的編碼問題 將非限定性多選題的變量分成N個分變量，每個分變量對應一個選項。選擇該項的用“1”表示，不選擇該項的用“0”表示。 將限定性、有優先級的多選題的變量分成有限個變量，每個對應一個有限選擇。測量虛偽的問題回答 設置證偽題或反題。增加題量以提高測度 一類問題可以設計多個問題，對結果求和或求平均。2022/7/27二、SPSS軟件包簡介當今較流行的統計分析軟件包SPSS/PC和SPSS for Windows，Statistics Package for Social Science.適用于社科研究的統計軟件。SAS， Statistics A

9、nalysis System,適用于大型的統計分析運算。Statgragh,適用于財政金融領域的統計分析。Systat, System statistics 系統統計分析軟件包。2022/7/27SPSS軟件包發展演化過程七十年代開發的用于大中型計算機。84年推出V1.0A的微機版。（DOS版）86年推出V2.0版。 （DOS版）87年以后推出V3.0-5 .0版 。（DOS版）93年以來推出V6.0以上（Windows版）SPSS軟件包的基本使用數據輸入與編輯。編輯器SPSS Data Editor。數據的一般性管理。變量、樣本、文件管理。各種統計分析過程。基本、高級、專業統計。圖形與輸出報

10、告。2022/7/27本課程使用的教材2022/7/27三、現代教育研究問題的常用方法一般性統計描述研究頻度分析FREQUENCIES統計描述DESCRIPTIVES數據考察分析EXPLORE這些研究可以實現對研究對象的一般定性統計描述，如：頻度、頻率、百分比、有效百分比、積累百分比等。以及定量統計描述，如：描述集中趨勢的平均值、中位數、眾數、求和等。描述離心趨勢的最大值、最小值、全距、標準差、標準誤、方差等。描述分布的峰度系數及其標準誤、偏度系數及其標準誤、百分位數、四等分百分位數和n等分百分位數等。上述統計描述主要實現對單一變量的統計分析。2022/7/27樣本差異性檢驗研究在多變量、多樣

11、本對照研究中主要有下面的幾個統計分析手段：T檢驗T-TEST一元方差分析ONE-WAY ANOVA多元方差分析和協方差分析UNIANOVA復方差分析MANOVA在樣本處于正態分布情況下的統計分析可以對不同樣本之間的均值比較。例如：單因素雙水平的t - 檢驗、單因素多水平的一元方差分析、多因素多水平以及含協變量的多元方差分析和協方差分析、多因變量多因素的復方差分析。2022/7/27樣本分布檢驗研究在單樣本的分布的研究主要是如下統計分析手段：非參數檢驗NONPAR TEST在非正態或分布不明確情況下的統計分析中可以對樣本的分布做非參數檢驗。例如：卡方檢驗、游程檢驗、K-S檢驗等。從而判斷樣本分布

12、符合哪種理論分布。2022/7/27數據的規律性研究在多變量或多樣本彼此之間滿足什么規律的研究中主要有下面的幾個統計分析手段：相關分析CORRELATION 偏相關分析PARTIAL CORR回歸分析REGRESSION聚類分析CLUSTER快速聚類分析QUICK CLUSTER判別分析DISCRIMINANT因素分析FACTOR相關分析用以研究變量之間共同變化的關系，從而揭示彼此之間的變化規律。回歸分析是將自變量與因變量之間共同變化的關系用方程(回歸方程)表示。聚類分析是將屬性相近的個案或變量歸類的統計分析手段。因素分析是找出諸多變量中具有共同變化規律的各個綜合變量(因素)，由因素對各個變量的信息資料進行解釋。上述統計操作主要是圍繞著對數據變化趨勢進行概括和歸納，以建立數據之間變化的規律。2022/7/27四、個案分析 弱智學生不良行為特征分析(心理發展與教育韋小滿)對245名弱智生進行的調查，不良行為表現：攻擊行為、對抗行為、不可信賴行為、退縮刻板和自傷害行為、反社會行為等，共計13個維度幾十種變量的測量。研究過程：各年齡組中出現不良行為的頻率均在90%以上。使用方法：統計描述、頻度分析。與正常學生的對比，差異顯著。使用方法：差異性檢驗。不良行為影響因素的分析表現在：先天因素、遺傳因素、環境因素、社會因素、教育因素等。使用方法：相關性分析、因素分析等。結論產生：確定影響因