Podstawy statystykii obsługa SPSSa

na przykładach z ekonomiiKurs letni dla studentów studiów zamawianych

na kierunku „Matematyka w ekonomii i finansach” — wykład 1.

dr Joanna Karłowska-Pik

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 1/43

„Motto”

There are three kinds of lies:lies, damned lies, and statistics.

Istnieja trzy rodzaje kłamstwa:kłamstwa, wierutne kłamstwa i statystyka.

/Benjamin Disraeli/

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 2/43

Statystyka

Definicja: Statystyka (ang. statistics) to naukazajmujaca sie zbieraniem, prezentowaniemi analizowaniem danych w celu odkrycia prawidłowosciwystepujacych w zjawiskach masowych orazwspomagania i podniesienia jakosci procesupodejmowania decyzji.

Definicja: Dane (ang. data) to informacje, zazwyczajnumeryczne lub w postaci kategorii.

G. Upton, I. Cook: Oxford Dictionary of Statistics (2006).

J. Górniak, J. Wachnicki: Pierwsze kroki w analizie danych (2004).

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 3/43

Populacja

Definicja: Zbiór elementów podlegajacych badaniu zewzgledu na jedna lub wiele cech nazywamy populacja(ang. population). Elementami populacji moga bycosoby, przedmioty albo same wartosci liczbowe pewnejcechy.

Badanie całej populacji nazywamy badaniemkompletnym. Przykład: spis powszechny. Badaniekompletne bywa niewykonalne, kosztownei czasochłonne.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 4/43

Próba

Definicja: Próba (ang. sample) nazywamy skonczonypodzbiór populacji, który poddajemy badaniu zewzgledu na interesujaca nas ceche.

Przykłady:

populacja: przedsiebiorstwa zarejestrowanew Polsce, próba: przedsiebiorstwa województwakujawsko-pomorskiego,

populacja: przedsiebiorstwa województwakujawsko-pomorskiego, próba: wybrane 20przedsiebiorstw.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 5/43

Własno sci próby

Próba powinna reprezentowac populacje w tym sensie,ze czestosc wystepowania kazdej z badanych cech wpróbie nie powinna sie róznic od czestosciwystepowania tej cechy w całej populacji.

Próby obciazone — uzyskiwane np. przez wywiadtelefoniczny, czy ankietowe badania internetowe.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 6/43

Etapy wyboru próby

Definiowanie szerokiej populacji.

Wybór operatu losowania.

Okreslenie metody doboru.

Okreslenie wielkosci próby.

Implementacja załozen.

Zbieranie danych.

Sprawdzenie poprawnosci doboru.

Zródło: Wikipedia — Dobór próby.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 7/43

Operat losowania

Operat losowania (ang. sampling frame) to zbiór, doktórego w praktyce ograniczamy sie dokonujaclosowania, gdyz cała populacja moze byc na przykładtrudna do zdefiniowania, nieskonczona lub nie byłobymozliwosci właczenia dowolnie wybranego jej elementudo próby. Moze byc równiez definiowany jako listaelementów populacji. Operatem moze byc np. spiswyborców, wykaz elementów towaru wyprodukowanychw tygodniu, w którym wykonujemy badanie itp. Operatmusi byc precyzyjnie zdefiniowany, aktualnyi kompletny.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 8/43

Metody wyboru próby

Próba losowa prosta — kazdy element populacji majednakowa szanse znalezienia sie w próbie (umiemyokreslic liczbowo jaka to szansa), wybierananajczesciej z uzyciem liczb losowych.

Próba systematyczna — ze spisu elementówpopulacji wybieramy co n-ty.

Próba kwotowa — czesta w badaniach rynku,ankieter wybiera dowolne osoby posiadajaceokreslone cechy np. 5 mezczyzn powyzej 60. rokuzycia (dowolnych), 2 gospodynie domowe(dowolne), 3 studentki (dowolne) itp.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 9/43

Metody wyboru próby c.d.

Próba najłatwiej dostepna.

Losowanie warstwowe — w przypadku, gdypopulacja ma naturalnie wyróznione warstwy (np.mikroprzedsiebiorstwa, przedsiebiorstwa małe,srednie, duze) wybieramy losowa próbe z kazdejz warstw o wielkosci proporcjonalnej do liczebnosciwarstwy.

Losowanie zespołowe — w przypadku, gdy próbapodzielona jest na zespoły, losujemy zespoły i dopróby wchodza wszystkie elementy wylosowanegozespołu, np. wszyscy mieszkancy wylosowanej ulicy.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 10/43

Od czego zalezy wybór metodylosowania?

Specyfika badan.

Wielkosc populacji i wielkosc badania.

Koszt badania.

Przy duzych, złozonych badaniach stosuje sie równiezzłozone schematy losowania np. warstwowo-zespołowe.

J. A. Walker, M. M. McLean: Statystyka dla kazdego, WSiP, Warszawa (1994).

Uwaga: W programie PASW Statistics zakłada sie zawsze, ze próba powstała w wyniku losowania

prostego. Dla innych schematów losowania trzeba uzywac modułu PASW Complex Samples.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 11/43

Statystyka opisowaa statystyka matematyczna

Statystyka opisowa (ang. descriptive statistics)zajmuje sie prezentacja danych w postaci tabel,diagramów i charakterystyk liczbowych.

Statystyka matematyczna (ang. mathematical lubinductive statistics) zajmuje sie wnioskowaniemo własnosciach populacji na podstawie własnoscipróbki przy dopuszczeniu pewnego poziomu błedu,w oparciu o twierdzenia rachunkuprawdopodobienstwa.

Na tych zajeciach bedziemy mieli do czynienia tylkoze statystyka opisowa!

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 12/43

Zmienne, parametry, statystyki

Definicja: Zmienna (ang. variable) nazywamy pewnaceche populacji, która obserwujemy np. wzrost, wiek,czy kolor oczy badanych.

Definicja: Numeryczne charakterystyki zmiennej takiejak srednia, mediana itp. obliczane w oparciu o próbkenazywamy parametrami (ang. parameters).Numeryczne charakterystyki całej populacji nazywamystatystykami (ang. statistics).

Sir Ronald Fisher (1922)

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 13/43

SPSS

1968 — N. H. Nie, C. H. Hull i D. H. Bent tworzaSPSS — the Statistical Package for the SocialSciences,

1992 — pierwsza wersja SPSSa na Windows,

2009 — wraz z wersja 17.0 pakiet SPSS zmienianazwe na PASW (Predictive Analytics Software)Statistics.

Dalsze informacje: http://www.spss.pl,http://www.spss.com.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 14/43

Licencja

UMK uczestniczy w programie Ariadna, co wiaze siez korzystaniem z otwartej licencji na oprogramowaniePASW Statistics i mozliwoscia zainstalowaniaoprogramowania na komputerach osobistychstudentów.

Wersja demonstracyjna, działajaca przez 21 (Windows)lub 30 (Mac) dni:http://www.spss.com/downloads/Papers.cfm?ProductID=00035&Name=SPSS_Base&DLType=Demo

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 15/43

Instalacja

Do instalacji podstawowej wersji potrzebne sa 2 płyty.Po uruchomieniu pierwszej z nich pojawia sie Menu,z którego wybieramy ZAINSTALUJ SPSS STATISTICS17.0. Nastepnie:

zaznaczamy LICENCJA LOKALNA i klikamy DALEJ,

zaznaczamy AKCEPTUJE WARUNKI IPOSTANOWIENIA UMOWY LICENCYJNEJ i klikamyDALEJ,

klikamy DALEJ,

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 16/43

Instalacja c.d.

Wpisujemy: NAZWA UZYTKOWNIKA — Imiei nazwisko, ORGANIZACJA — WMiI, UMK w Toruniu,NR SERYJNY — 479. Kilkamy DALEJ.

Zaznaczamy: ZAINSTALUJ POMOC W BIEZACYMJEZYKU i klikamy DALEJ.

Wskazujemy folder docelowy, domyslnie:C:\Program Files\SPSSInc\Statistics17\i klikamy DALEJ.

Klikamy INSTALUJ.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 17/43

Instalacja c.d.

W czasie instalacji pojawia sie komunikat WŁÓZ DYSK:PLEASE INSERT THE NEXT DISK. Wkładamy płyte nr 2i klikamy OK. Po zakonczeniu otrzymujemy komunikato pomyslnej autoryzacji. Po nacisnieciu OKprzystepujemy do autoryzacji.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 18/43

Autoryzacja

Wybieramy UZYSKAJ TERAZ LICENCJE NAPRODUKT. Klikamy DALEJ.

Wprowadzamy kod. (Kod uprawnia do pracyz programem do dnia 31 marca 2010 roku). KlikamyDALEJ.

Otrzymujemy komunikat, ze autoryzacja powiodłasie i pomyslnie przetworzono wszystkie kody.Klikamy DALEJ i ZAKONCZ.

Mozliwa jest równiez rejestracja na stroniewww.spss.com.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 19/43

Aktualizacja

Sugerowana jest aktualizacja oprogramowania do wersji17.0.2. Aktualizacji dokonujemy wchodzac na stronehttp://www.spss.pl/serwis/pasw1702patch.htmli klikajac DOWNLOAD PATCHA (FOR WINDOWS). Nalezywypełnic ankiete podajac swoje dane i numer licencjiUMK (479), kliknac DALEJ, a nastepnie POBIERZ TUTAJ.Zapisujemy plik PASWStats17.0.2WindowsPatch.exe(najlepiej w kataloguC:\Program Files\SPSSInc\Statistics17\)a nastepnie go otwieramy i klikamy URUCHOM. Dalejpostepujemy tak samo jak przy instalacji samegoprogramu. Po instalacji restartujemy komputer!

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 20/43

Uruchamianie programu

START -> WSZYSTKIE PROGRAMY -> SPSS INC ->PASW STATISTICS 17 -> PASW STATISTICS 17

Po uruchomieniu programu pojawia sie okno dialogowe.Mozna od razu z niego cos wybrac lub kliknac ANULUJ.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 21/43

Przykłady

Dane. Wybieramy: PLIK -> OTWÓRZ -> DANE...otwieramy:C:Program Files\SPSSInc\Statistics17\Samples\Polish\1991 U.S. General Social Survey.sav.

Raport. Wybieramy: PLIK -> OTWÓRZ -> RAPORT...otwieramy:C:Program Files\SPSSInc\Statistics17\Samples\Polish\msouttut.spv. (We wczesniejszych wersjachSPSSa raporty miały rozszerzenie spo).

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 22/43

Przykłady c.d.

Polecenia. Wybieramy: PLIK -> OTWÓRZ ->POLECENIA... otwieramy:C:Program Files\SPSSInc\Statistics17\Samples\Polish\CreateData.sps. Zaznaczamy trescpolecenia myszka i naciskamy ikonke z niebieskastrzałka (URUCHOM ZAZNACZONY KOD).

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 23/43

Opcje uzytkownika

Na poczatku pracy z programem warto ustawic własneopcje: EDYCJA -> OPCJE... Mozna tu odgórnie ustalicm.in. wyglad raportów, tabel i wykresów, jezyk jakiegochcemy uzywac, sciezki dostepu do plików itp.Szczegółowe omówienie — cwiczenia.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 24/43

Okno danych

Okno z danymi ma postac tabeli. W kolumnachznajduja sie zmienne, a w wierszach kolejneobserwacje.

Bezposrednio nad wierszem zawierajacym nazwyzmiennych, z lewej strony znajduje sie pole,w którym mozna odczytac pozycje (czyli numerwiersza i nazwe kolumny) aktywnej komórki,a z prawej — pole, w którym mozna edytowaczawartosc tej komórki.

Po najechaniu myszka na nazwe zmiennej pojawiasie etykieta z opisem zmiennej.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 25/43

Zmienne

U dołu okna znajduja sie przyciski DANE i ZMIENNE,które umozliwiaja przechodzenie od okna z danymi dookna z opisem zmiennych. W tym drugim kazdy wierszodpowiada jednej zmiennej. Dla kazdej zmiennejokreslone sa:

Nazwa — krótka nazwa zmiennej, nie mozezawierac spacji.

Typ — po uaktywnieniu tej komórki pojawiaja sie ...,wystarczy kliknac na nie myszka i otwiera sieokienko, pozwalajace zmienic typ zmiennej na np.numeryczny, tekstowy, dolar, itp.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 26/43

Zmienne c.d.

Szeroko sc — liczba znaków, która maksymalniebeda miały wpisywane dane.

Dziesietne — liczba miejsc dziesietnych, wpisujesie tylko dla danych liczbowych.

Etykieta — pełny opis zmiennej.

Warto sci — jezeli zmienna przyjmuje tylko kilkapowtarzajacych sie wartosci (najczesciej kategorie,np. kolor oczu: niebieskie, zielone, piwne, brazowe),to mozemy je oznaczyc liczbami i w tym poluzdefiniowac ich znaczenie. (Na DANYCH kliknijikonke z etykietka ETYKIETY WARTOSCI!)

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 27/43

Zmienne c.d.

Braki danych — w pewnych sytuacjach jest celowewyznaczenie osobnych kategorii dla braków danych(kilku jesli sa spowodowane róznymi zdarzeniami),w tym polu podajemy, które kategorie program matraktowac jako braki danych.

Kolumny — liczba znaków pokazywanychw kolumnie z danymi, powinna byc tak dobrana,zeby miesciły sie dane i nazwy zmiennych.

Wyrównanie — wyrównanie danych w kolumnie: dolewej, do prawej lub centralnie.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 28/43

Zmienne c.d.

Poziom — rodzaj skali, w której mierzone sazmienne:

ilosciowy, gdy mamy dane liczbowe i wazne jest,zeby móc je porównywac i wykonywac na nichdziałania, np. A jest dwa razy ciezszy niz B;porzadkowy, gdy dane sa liczbowe lub odnoszasie do kategorii i wazne bedzie porównywaniedanych, np. oceny na koniec roku szkolnego,wzrost (niski, sredni, wysoki) itp.;nominalny, najczesciej dla danych tekstowych lubkategorii, gdy na danych nie wykonujemy zadnychoperacji, np. numer PESEL, nazwisko, kolor oczu.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 29/43

Import danych z Excela

Otwieramy plik C:Program Files\SPSSInc\Statistics17\Samples \Polish\demo.xls w programieExcel, aby poznac jego strukture. Zamykamy plik.

Wybieramy w PASW Statistics: PLIK -> OTWÓRZ ->DANE..., zmieniamy na dole ustawienie na PLIKITYPU: Excel i otwieramy zadany plik.

Pojawia sie okno dialogowe, w którym nalezyzaznaczyc, czy w oryginalnym pliku nazwyzmiennych znajdowały sie w pierwszym wierszudanych. Klikamy OK.

Specyfikujemy zmienne.Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 30/43

Import danych z plikówtekstowych

Otwieramy plik C:Program Files\SPSSInc\Statistics17\Samples \Polish\demo.txt np.w Notatniku, aby poznac jego strukture. Zamykamyplik.

Wybieramy w PASW Statistics: PLIK -> CZYTAJDANE TEKSTOWE..., otwieramy zadany plik.

Uruchamia sie Kreator importu tekstu, w którymodpowiadamy na kolejne pytania i klikamy DALEJ.U dołu mamy podglad w jaki sposób przy aktualnychustawieniach wczyta sie plik.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 31/43

Uwaga na przecinki!

Jesli w pliku tekstowym pojawiaja sie dane z miejscamipo przecinku, Kreator importu tekstu traktuje przecinekjako znak oddzielajacy zmienne. Dlatego w kroku 4.nalezy przecinek odznaczyc.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 32/43

Import danych z baz danych

Otwieramy plik C:Program Files\SPSSInc\Statistics17\Samples \Polish\demo.mdb wprogramie Microsoft Access, aby obejrzec jegostrukture. Zamykamy plik.

Wybieramy PLIK -> PRZEJMIJ BAZE DANYCH ->NOWA KWERENDA....

Otwiera sie Kreator przejmowania baz danych.Sposród zdefiniowanych zródeł baz danychwybieramy MS ACCESS DATABASE, klikajacdwukrotnie myszka.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 33/43

Import danych z baz danychc.d.

W oknie, które sie pojawi, klikamy PRZEGLADAJ...i wczytujemy zadana baze danych. Klikamy OK.

Po zaznaczeniu na dole opcji TABELE pokazuja siemozliwe do wyboru tabele bazy danych. Klikajac naznak + przy nazwie tabeli, mozemy otrzymac listezmiennych tej tabeli. Zaznaczamy i przerzucamy dookna z prawej strony cała tabele lub wybranezmienne. Klikamy DALEJ.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 34/43

Import danych z baz danychc.d.

W nastepnym kroku mozemy zdecydowac, któreobserwacje wczytujemy. Mozemy zadac jakiswarunek z uzyciem funkcji i dostepnych zmiennychoraz wczytac losowa próbke sposród dostepnychobserwacji. Klikamy DALEJ.

Specyfikujemy zmienne. Zmienne tekstowe moznaprzekodowac na numeryczne. Klikamy DALEJ.

Otrzymujemy zapytanie w jezyku SQL, któremozemy wykonac lub zapisac w oknie polecen.Mozemy równiez zapisac kwerende w pliku .spq(kwerenda PASW Statistics) lub jako plik danych.sav.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 35/43

Dodatkowe mozliwo sci

Pliki zapisane jako pliki baz danych programu PASWStatistics mozna edytowac: PLIK -> PRZEJMIJ BAZEDANYCH -> EDYTUJ KWERENDE..., lub otwierac: PLIK ->PRZEJMIJ BAZE DANYCH -> URUCHOM KWERENDE...

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 36/43

Operacje na plikach danych

Dodawanie zmiennej: EDYCJA -> WSTAW ZMIENNAlub zaznaczamy kolumne, klikajac myszka na jejnazwe, klikamy prawym klawiszem myszki iwybieramy WSTAW ZMIENNA.

Dodawanie obserwacji: EDYCJA -> WSTAWOBSERWACJE lub zaznaczamy wiersz, klikajacmyszka na jego numer, klikamy prawym klawiszemmyszki i wybieramy WSTAW OBSERWACJE.

Usuwanie zmiennej lub obserwacji: zaznaczamywiersz lub obserwacje, klikamy prawym klawiszemmyszki i wybieramy WYTNIJ lub WYCZYSC.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 37/43

Operacje na plikach danychc.d.

Sortowanie obserwacji: DANE -> SORTUJOBSERWACJE... Przenosimy z listy te zmienne,według których chcemy sortowac, w kolejnosci jakama byc uwzgledniona przy sortowaniu.

Sortowanie zmiennych: DANE -> SORTUJZMIENNE... Zmienne mozna posortowac wzgledemjednego z atrybutów np. nazwy, poziomu itp.

Pozostałe operacje — cwiczenia.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 38/43

Skad sie biora dane?

zliczanie zdarzen (problem z dostepnoscia danych),

wyniki pomiarów (czesto w badaniachdoswiadczalnych),

ankiety.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 39/43

Dokładno sc pomiarów

Dokładnosc pomiarów zalezy od:mozliwosci aparatury,celu badan,zasad przestrzeganych w danej dyscyplinie.

Gdy nie ma pewnosci z jaka dokładnoscia powinnybyc nasze pomiary, trzeba tak dobrac jednostki, abyzakres miedzy najmniejszym a najwiekszympomiarem wynosił od 30 do 300 jednostek.

A. Łomnicki: Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników, PWN, Warszawa (2003).

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 40/43

Zasady zaokragle n

Ostatnia cyfra nie zmienia sie, gdy nastepuje po niej0, 1, 2, 3 lub 4, a zwieksza sie o 1, gdy nastepuje poniej 6, 7, 8 lub 9.

Ostatnia cyfra zwieksza sie o 1, gdy nastepuje poniej 5 i dalej choc jedna cyfra rózna od 0.

Ostatnia cyfra nie zmienia sie, gdy jest parzystai nastepuje po niej 5, a dalej same 0 lub dalszemiejsca sa nieokreslone.

Ostatnia cyfra zwieksza sie o 1, gdy jest nieparzystai nastepuje po niej 5, a dalej same 0 lub dalszemiejsca sa nieokreslone.

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 41/43

Problemy bada n ankietowych

Dotarcie do respondenta.

Jak „zmusic” respondenta do udziału w ankiecie?

Sformułowanie pytan — jasnosc, jednoznacznosc,precyzja, takt.

Rzetelnosc odpowiedzi (to samo pytanie nalezyformułowac na kilka sposobów, nie informowaco celu badania, formułowac małe pytaniapomocnicze zamiast jednego duzego).

J. A. Walker, M. M. McLean: Statystyka dla kazdego, WSiP, Warszawa (1994).

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 42/43

Literatura

Jarosław Górniak, Janusz Wachnicki: Pierwsze kroki w analiziedanych, SPSS Polska, Kraków (2004).

Adam Łomnicki: Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników,PWN, Warszawa (2003).

Graham Upton, Ian Cook: A Dictionary of Statistics, OxfordUniversity Press, New York (2006).

James A. Walker, Margaret M. McLean: Statystyka dlakazdego, WSiP, Warszawa (1994).

Podstawy statystyki i obsługa SPSSa na przykładach z ekonomii – p. 43/43