本教材系統(tǒng)地介紹了應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的基本概念、原理和方法.全書共3篇7章,內(nèi)容有統(tǒng)計推斷篇(包括統(tǒng)計學(xué)的基本概念及抽樣分布、參數(shù)估計、假設(shè)檢驗(yàn)),線性統(tǒng)計模型篇(包括方差分析與試驗(yàn)設(shè)計、回歸分析)和多元統(tǒng)計分析篇(包括聚類分析與判別分析、主成分分析與因子分析).各章配有知識圖譜、R軟件源程序和延伸閱讀電子資料;每章配有兩組習(xí)題,A組提升學(xué)生的理論基礎(chǔ)水平,B組訓(xùn)練學(xué)生的應(yīng)用能力.書后附有概率論基礎(chǔ)知識、分位數(shù)表和習(xí)題的部分參考答案.
隨著工業(yè)4.0的推進(jìn)和數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的發(fā)展,工科類專業(yè)領(lǐng)域和工程實(shí)踐中面臨著如何有效分析和利用產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn),對數(shù)據(jù)分析和決策支持日益依賴,應(yīng)用統(tǒng)計的需求不斷增加。為提高工科各專業(yè)研究生應(yīng)用統(tǒng)計理論和方法解決實(shí)際問題的能力,提升應(yīng)用統(tǒng)計思維和統(tǒng)計模型開展專業(yè)科學(xué)研究的水平,以服務(wù)中國式現(xiàn)代化建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展建設(shè),特編寫此書。本書主要特色:(1)融入思政元素。響應(yīng)時代需求,秉承“價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授”三位一體的教學(xué)理念,精心設(shè)計,融入思政元素,提升學(xué)生統(tǒng)計素養(yǎng)和教材育人功能。(2)模塊化知識體系。結(jié)合當(dāng)前學(xué)科交叉融合的背景,立足學(xué)生需求和能力發(fā)展規(guī)律,以專題模塊的形式重構(gòu)知識體系。(3)案例驅(qū)動,強(qiáng)調(diào)實(shí)用性。通過實(shí)際案例分析幫助學(xué)生理解統(tǒng)計理論和統(tǒng)計方法在實(shí)際中的應(yīng)用。(4)加強(qiáng)統(tǒng)計分析軟件訓(xùn)練。每一章都增加了統(tǒng)計分析軟件—R軟件的訓(xùn)練項(xiàng)目,使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)統(tǒng)計理論和方法的同時,掌握實(shí)際操作技能。
前言
隨著工業(yè)5.0的推進(jìn)和數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的發(fā)展,工科類專業(yè)領(lǐng)域和工程實(shí)踐中面臨著如何有效分析產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn),對數(shù)據(jù)分析和決策支持日益依賴,應(yīng)用統(tǒng)計的需求不斷增加.為提高工科各專業(yè)研究生應(yīng)用統(tǒng)計理論和方法解決實(shí)際問題的能力,提升應(yīng)用數(shù)據(jù)思維、統(tǒng)計思維和統(tǒng)計模型開展專業(yè)科學(xué)研究的水平,服務(wù)現(xiàn)代化和高質(zhì)量發(fā)展建設(shè),特編寫此教材.
“應(yīng)用統(tǒng)計”是高等院校培養(yǎng)理工類、經(jīng)管類各專業(yè)研究生的一門重要的公共基礎(chǔ)課程,在自然科學(xué)、社會科學(xué)、工程技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用. 本教材秉承理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則,力求在深度與廣度上兼顧,既確保基礎(chǔ)知識的扎實(shí),又注重在實(shí)際中的應(yīng)用.
本教材具有以下特色: (1)融入思政元素. 響應(yīng)時代需求,秉承“價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授”三位一體的教學(xué)理念,精心設(shè)計,提升學(xué)生統(tǒng)計素養(yǎng)和教材育人功能. 如緒論中簡要介紹了統(tǒng)計學(xué)發(fā)展史和統(tǒng)計學(xué)家的貢獻(xiàn),加強(qiáng)對學(xué)生統(tǒng)計文化精神的滋養(yǎng)和科技報國情懷的熏陶. (2)重視知識體系的構(gòu)建. 對統(tǒng)計基本理論和方法進(jìn)行模塊化,形成特色鮮明的統(tǒng)計推斷篇、線性統(tǒng)計模型篇和多元統(tǒng)計分析篇; 各章附有知識圖譜和小結(jié),便于學(xué)生掌握核心知識點(diǎn)和梳理知識點(diǎn)之間的關(guān)系,形成系統(tǒng)完備的知識體系. (3)案例驅(qū)動,強(qiáng)調(diào)實(shí)用性. 通過實(shí)際案例分析幫助學(xué)生理解統(tǒng)計理論和統(tǒng)計方法在實(shí)際中的應(yīng)用. 部分例題選擇了年鑒中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,有一定的時效性.(4)強(qiáng)化統(tǒng)計分析軟件訓(xùn)練. 每一章都配有R軟件訓(xùn)練項(xiàng)目,并附有相應(yīng)的R軟件源程序供參考,使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)統(tǒng)計理論和方法的同時,掌握實(shí)際操作技能. (5)重點(diǎn)章節(jié)配有慕課,輔助課程學(xué)習(xí),掃二維碼即可進(jìn)行學(xué)習(xí).(6)精選延伸閱讀材料. 結(jié)合當(dāng)前學(xué)科交叉融合的背景,立足學(xué)生需求和能力發(fā)展規(guī)律,每章精選延伸閱讀材料,提升學(xué)生問題解決能力和科學(xué)創(chuàng)新素養(yǎng).
本教材由天津工業(yè)大學(xué)“應(yīng)用統(tǒng)計”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫. 具體編寫分工如下: 緒論、第1章和第2章由趙靜編寫; 第3章由曹淑娟編寫; 第4章由陳漢軍編寫; 第5章由楊雪編寫; 第6章和第7章由卯越編寫,其中的部分案例和延伸閱讀由高仙立編寫; 全書由趙靜統(tǒng)稿. 研究生石夢田、李杰參與了習(xí)題參考答案、附錄和附表的編寫. 教材的編寫和出版得到天津工業(yè)大學(xué)研究生院和天津工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院的大力支持和幫助,在此致以衷心的感謝!
清華大學(xué)出版社劉楊、苗慶波同志為本教材出版做了許多細(xì)致認(rèn)真的工作,我們表示誠摯的感謝!
由于編者學(xué)識有限,書中不妥之處,敬請讀者批評指正.
本教材配套慕課教程已在學(xué)堂在線上線,掃碼可觀看學(xué)習(xí).
編者
2025年6月
學(xué)堂在線配套慕課
趙靜,教授,博士生導(dǎo)師,天津市工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會理事,天津市高校“中青年骨干創(chuàng)新人才支持計劃”人選。主要從事應(yīng)用概率統(tǒng)計、決策與對策、運(yùn)籌與管理、博弈理論應(yīng)用等方向的研究工作。主持國家自然科學(xué)項(xiàng)目3項(xiàng),參與省部級以上科研、教改項(xiàng)目多項(xiàng)。在國內(nèi)外核心期刊上發(fā)表論文50余篇,其中SCI、SSCI檢索論文30余篇。在線教育研究中心2024“拓金計劃”入選課程《應(yīng)用統(tǒng)計》負(fù)責(zé)人;學(xué)堂在線研究生課程《應(yīng)用統(tǒng)計》主講教師;天津工業(yè)大學(xué)研究生課程《應(yīng)用統(tǒng)計》教學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。
二維碼目錄
0.1(MC)統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展史1
0.2(MC)現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)的性質(zhì)和特點(diǎn)4
0.3延伸閱讀 5
1.1知識圖譜9
1.2(MC)統(tǒng)計學(xué)的基本概念9
1.3(MC)抽樣分布14
1.4(MC)抽樣分布定理18
1.5(MC)統(tǒng)計分析軟件訓(xùn)練 20
1.6R軟件源程序26
1.7延伸閱讀26
2.1知識圖譜27
2.2(MC)矩估計27
2.3(MC) 最大似然估計29
2.4(MC)無偏性32
2.5(MC)有效性34
2.6(MC)區(qū)間估計簡述36
2.7(MC)總體均值的區(qū)間估計44
2.8(MC)總體方差的區(qū)間估計44
2.9(MC)單側(cè)置信區(qū)間44
2.10(MC)統(tǒng)計分析軟件訓(xùn)練 44
2.11R軟件源程序49
2.12延伸閱讀49
3.1知識圖譜50
3.2(MC)假設(shè)檢驗(yàn)的基本概念50
3.3(MC)單個均值的假設(shè)檢驗(yàn)61
3.4(MC)兩個均值的假設(shè)檢驗(yàn)61
3.5(MC)總體方差的假設(shè)檢驗(yàn)61
3.6(MC)顯著性水平對拒絕域的影響61
3.7(MC)兩類錯誤61
3.8(MC)非參數(shù)假設(shè)檢驗(yàn)61
3.9(MC)含未知參數(shù)的非參數(shù)檢驗(yàn)63
3.10(MC)列聯(lián)分析64
3.11(MC)總體比較66
3.12(MC)統(tǒng)計分析軟件訓(xùn)練70
3.13R軟件源程序76
3.14延伸閱讀76
4.1知識圖譜79
4.2(MC)單因素方差分析的數(shù)學(xué)模型79
4.3(MC)單因素方差分析的假設(shè)檢驗(yàn)與參數(shù)估計80
4.4(MC)單因素方差分析的應(yīng)用83
4.5(MC)無交互作用的兩因素方差分析84
4.6(MC)有交互作用的兩因素方差分析89
4.7(MC)正交試驗(yàn)設(shè)計的基本思想94
4.8 (MC)不考慮交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計95
4.9(MC)有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計99
4.10 (MC)方差分析統(tǒng)計分析軟件案例訓(xùn)練102
4.11R軟件源程序105
4.12延伸閱讀105
5.1知識圖譜106
5.2(MC)回歸分析的基本概念106
5.3(MC)最小二乘估計107
5.4(MC)顯著性檢驗(yàn)109
5.5(MC)一元回歸預(yù)測112
5.6(MC)一元非線性回歸分析116
5.7(MC)多元線性回歸分析120
5.8(MC)逐步回歸127
5.9R軟件源程序136
5.10延伸閱讀136
6.1知識圖譜139
6.2R軟件源程序162
6.3B組題參考答案162
6.4調(diào)用程序162
6.5.1延伸閱讀162
6.5.2延伸閱讀162
7.1知識圖譜163
7.2R軟件源程序184
7.3B組題參考答案184
7.4調(diào)用程序184
7.5延伸閱讀184