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定量分析技术和方法
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教育与心理定量研究方法与统计分析：SPSS实用指导
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　　《教育与心理定量研究方法与统计分析：SPSS实用指导》结合我社心理学基础课教材，张厚粲先生编写的《现代心理与教育统计学》，以及舒华教授编写的研究生课程《心理与教育研究中的多因素实验设计》教材，并在此基础上，突出相关知识的现代发展，紧密联系计算机应用，用于指导学生进行研究设计及数据的统计分析，并包含指导SPSS应用实践操作指南。《教育与心理定量研究方法与统计分析：SPSS实用指导》的特色与优点可以简单概括如下：1．将研究方法与统计技术相结合。2．将统计方法与SPSS相结合，尤其是内容针对教育专业与心理专业，真正做到理论与实践紧密结合，并将SPSS页面保留英语呈现，便于指导实际应用。3．《教育与心理定量研究方法与统计分析：SPSS实用指导》能为教育、心理以及社会科学专业的学生进行独立研究奠定良好的基础，适合作为我国心理学及教育学专业本科以上学生作为研究方法课教材使用，并对各高校从事心理学教学的工作与研究人员的培养非常重要。
科学研究介绍一、什么是科学研究二、定性研究与定量研究三、科学研究的过程第二章
研究问题与研究准备一、如何寻找一个研究问题二、文献综述三、研究中的伦理道德问题四、准备研究计划第三章
变量、效度和信度一、研究变量二、测量的效度与信度三、实验效度(ExperimentalValidity)第四章
取样、样本大小与数据分析届一、取样(Sampling)二、样本大小和效能分析(SampleSizeandP0werAnalysis)三、数据分析(DataAnalysis)第五章
研究设计一、准备研究设计二、无关变量的控制三、设计构思四、实验设计的控制(ControlofExperinlentalDesign)五、研究设计类型(TypesofDesign)第六章
假设检验一、假设检验中的基本概念二、假设检验的过程第七章
描述统计一、数据的统计图二、集中趋势(Centraltendency)三、离散趋势(Dispersion)四、数据分布(TheDistribution)第八章
差异检验一、单样本T检验(OneSampleT-test)二、双样本T检验(TwosampleT-test)三、Mann-Whitney检验四、WilcoXon检验五、SPSS示例第九章
方差分析一、介绍方差分析与协方差分析二、单因素被试内方差分析(One-waywithin-subjectANOVA)三、单因素被试内方差分析第十章
交叉表和卡方检验一、卡方检验介绍二、SPSS示例第十一章
相关一、皮尔逊相关二、斯皮尔曼等级相关三、偏相关四、SPSS示例第十二章
简单线性回归(一元线性回归)一、什么是简单线性回归二、回归分析的基本假设三、SPSS示例第十三章
多元回归一、多元回归二、SPSS示例第十四章
逻辑回归一、逻辑回归二、逻辑回归模型三、SPSS示例第十五章
多元方差分析一、简介二、假设检验三、MANOVA分析四、多元协方差分析五、重复测量六、SPSS示例第十六章
因素分析一、介绍因素分析二、SPSS示例三、如何撰写报告第十七章
结构方程模型一、概念回顾二、结构方程模型的基本思想三、结构方程模型和路径图四、如何在AMOS中运行结构方程模型参考文献
　　第一章
科学研究介绍　　一、什么是科学研究　　心理学研究是以人为特征，研究人类行为的科学。然而，直到19世纪晚期心理学研究才逐渐走向系统化。也即是说，直到一百年前心理学研究才逐渐发展成为一门具有科学性的研究领域。因此，相对于其他自然科学，心理学就显得是一个全新的领域。然而，人们对研究人类行为的兴趣推动了许多关于人类与动物的研究，包括智力、生理和行为。　　科学研究具有一定目的性，是一个系统地收集及采用逻辑分析信息的过程。简单来说，科学研究的目的就是探讨研究者感兴趣的变量之间的关系。基本上，教育研究的主要目的就是有助于我们对教育实践方法的理解，同时也能促进和改善其实践操作。这就是为什么我们说研究可以促进教育实践的发展。对于一个小学教师来说，当他遇到一个十分具体的实际问题，他可采用多种不同的教育方法来解决问题，但到底哪一种对于儿童教育来说是更为有效的，并且是相对容易操作的，哪一种教育手段可以帮助阅读困难学生改善其阅读成绩呢?在采用科学的研究设计方法，对不同的教学方法作了一个系统比较后，研究结论就可以告诉他哪一种方式能更有效地帮助学生提高阅读成绩。因此，对教育实践的指导依赖于教育研究的成果。科学研究是一个系统收集与分析数据的过程，它会帮助我们更好地理解我们所关注的问题或感兴趣的现象。　　二、定性研究与定量研究　　教育与心理研究可以简单地分为定性研究与定量研究两大类。在这一节里我们将会分别介绍这两类研究方法的优点与局限性。　　……
　　心理学是研究人的心理活动规律的科学，凡是有人参与活动的地方，心理学都可以发挥作用。尤其在社会经济高速发展的今天，人们越来越多地关注精神世界，心理学也悄悄地走进了人们的生活。不仅是心理测验、心理咨询受到人们的重视，心理学各个专业都开始蓬勃发展起来，如管理心理学，社会心理学，教育心理学，等等。　　精湛的理论研究是科学应用的基础。缺乏理论的指导，任何应用都很难取得成效，更不会得到推广与提高。为此，如何提高我国心理学的研究水平，对于进一步促进心理科学的发展具有非常重要的现实意义。　　2004年国际心理学大会在北京成功地举办，在国际国内都产生了巨大影响。在我国高教系统中，心理学很快成了一个热门专业。心理学系在全国像雨后春笋般地在各地成立，本科生、研究生的数量随之大量增加。如何做好这些学生的培养工作，很自然地引出了一个值得探讨的新课题。心理学专业学生不仅需要掌握理论知识，还需要学习研究方法。培养研究生独立的科研能力应该是教育的主要目标。尽管在心理学系教学计划中，一般都包括有实验心理学，心理测量和统计等与研究方法有关的课程，但从内容的相互关联和操作练习方面来说，距离亲自动手独立进行科学研究还有着极大的差距。　　我已在北师大心理学系从事教学工作60年，培养了大批的研究生、博士生。根据多年的教学经验，我认为重视教学质量，是做好教师的首要职责．是培养优秀人才的关键。
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第9章_spss的相关分析和线性回归分析
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定量教育研究与计算机应用讲义
1、教育研究方法的重要意义
●学校教育研究的目的
教育研究的对象是教育现象，学校教育研究通常属于应用研究的范畴，其目的是：通过全面采集信息，系统分析和评价现实教育问题，从而揭示教育现象的规律，寻找解决问题的答案。
作为“揭示规律”的一种科学研究，不能仅仅靠通过个别实例来证明或证伪（经验法）；也不能单纯靠理论推演（思辨），或是单纯依靠数据统计（计量）来解决问题。
其原因在于：
（1）教育现象的复杂性：
&教育现象涉及的人，除了认知因素外，还大量涉及到文化、习俗、情感、动机、人际互动等多种因素。
影响教育的外部和内部因素多，如有人认为影响教育发展的因素甚至多达109 。
教育现象中的多数问题，通常不是简单的因果关系，而是多变量、非线性关系。
例：吕福源副部长：全教会前对影响基础教育提出的10大因素。
例：影响湖北高中阶段教育发展的矛盾。
（2）教育信息的海量性
随着人们对现代教育现象认识的发展和手段的进步，描述和表征教育现象的信息越来越丰富。
例：世界银行学生评价专题研究，包括抽样问卷调查、测验、评价等在内的大型研究。
例：湖北幼儿教育调查，包括抽样问卷（定量）和实地观察、访谈（定性）研究。
例：素质教育评价课题，许多学校遇到数据处理的难题（试验、调查和评价数据）。
科学方法愈来愈受到国内外教育领域的重视，甚至已成为一门教育科学的分支学科――“现代教育研究方法”应运而生。
2、现代教育研究方法简介
& 现代教育研究方法是相对于传统研究方法而言的概念。传统研究多采用思辫方法，在中国基层中小学校则多数属于经验总结。
定义：以教育理论为指导，采用科学研究的步骤、程序和现代化工具，采用定量研究与定性研究相结合的方法。
教育研究可以从不同的角度分类。我国通常以研究对象是“质”还是“量” 把研究分为“定性研究”和“定量研究”。
（1） 定性研究（质的研究）：对教育现象进行“质”的理论思辨。“质”是一事物区别于其他事物的内部规定性。定性研究的主要功能是“解释”。 （做出“应该如何？”的理论分析和阐述，在经济学领域称“规范研究”）
& 例：素质教育的基本要义，创新教育与创造教育的异同等。
主要方法有：历史研究、文献研究、观察研究、逻辑分析、内容分析、实地考察、个案研究等。
（2）定量研究（量的研究）：在理论思辨的基础上，对教育现象内外部关系进行“量”的分析和考察，寻找有决策意义的结论。定量研究的主要功能是“实证”。（进行“是什么？”和“为什么？”的描述、推断和预测，在经济学领域称“实证研究”）
主要方法有：教育统计、教育测量、教育评价方法；也包括教育实验方法社会调查方法；现在又借鉴了计量经济学、系统科学和灰色系统等方法。
有学者（北京大学陈向明、美国哈佛大学博士）根据国外教育界对研究方法的界定，提出的“定性研究”（Quantitative Research）和“定量研究”（Qualitative Research）与上述概念略有差异，其中，定性研究并非特指理论思辨，它与定量研究相互配合，分别从微观和宏观层面，围绕教育现象进行分析，同属实证研究的范畴。其特点和差异列在下表：
表1&& 定性研究与定量研究的特点与差异
定量研究和定性研究的结果正好从不同的侧面，即从微观与宏观（点与面）、复杂性与一致性、纵向与横向、背景与前景等方面，对教育现象进行全方位多角度的研究分析，使结果更具说服力和科学性。在具体操作内容上，定性研究将主要采用个案调查、参与式观察和访谈，以及对样本的开放式访问；定量研究将对应于抽样问卷调查与分析，以及采用计算机模型统计分析等。
）定性研究与定量研究的关系
例：某学校提交的实验报告，缺乏科学的统计检验。
&& 某校一项实验课题结束后，分别对实验班与对照班进行测验(组别―合格)
&&&&&&&&&&&&& 成绩&&&&&& 实验班&&&&& 对照班
合格数&&&&& 45（70%）&& 39（67%）
不合格数&&& 15（30%）& 19（33%）&&&&&& &
&& 该报告认为，提高了3个百分点，实验获得成功。
&& 统计检验：X2＝0.529&X20.05＝3.841,P&0.05,没有显著差异，差异可能是抽样误差造成，这个结果不具备统计学意义。
例：北京大学闵维方教授讲，成人高教调查事例
例：素质教育评价，特别是德育评价，应该是：可以量化的部分，用“指标＋权重”。不能量化的部分，用描述性评价。小学考试改革采取的是“等级分＋新式评语”。
3教育研究的现代化手段与工具
●现代教育将走向信息化，中国教育需要抢占教育制高点。
知识经济两大基本特征出：网络化的生产关系；数字化的生产力。
新的教育形态初现端倪――现代远程教育。
●现代教育研究需要实现电脑化、网络化。
教育部已经提出：大力普及信息技术教育，实施“校校通”工程。要求有条件的地区，中小学和职业学校的教师5年内逐步普及、掌握计算机知识和技能，学会上网。
●电脑和网络对教育研究的全方位支持：除了辅助教学（CAD）、多媒体课件设计与制作、开展网络探究性学习外，在教育研究中，目前可以支持：
（1）教育信息采集和数据整理的现代化:OMR,统计数据光盘。
（2）教育实验设计现代化：北师大出版的《教育研究的实验设计》，下篇是SPSS软件实验设计应用。
（3）数据分析和处理现代化：SPSS、EXCEL。
（4）信息检索现代化：文献考察手段：文献光盘、万维网搜索和浏览。
（5）信息交流、发表的现代化：PowerPoint会议投影、Internet电子出版（网站），E-mail 传送论文和著作、网上论坛等。
●入门并不难：从教育科研的基本工具SPSS入门，不需要掌握硬件和软件知识。
研究过程循环图
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ①
&&&&&&& ⑤&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ②
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
④&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ③
1、选题阶段
（1）选题：确定研究的内容，定义要研究的概念，即问题的界定。
& 著名哲学家波普尔说：科学从问题开始，也终于问题。发现问题的重要性不亚于解决一个问题。&&&
? 问题必须是有意义的，可操作的，有资料的。
? 概念化并陈述研究的问题
& 例：概念化陈述为：& 教师教学水平对学生学习是否影响？
&&&&&&&&&&&&&&&& 课堂形成性评价能否提高小学生语文素质？
&（2）文献考察
&& ? 文献考察的内容：几乎没有一个题目是如此独特，以致前人没有就相同问题作过研究。明确该题目上存在着那些断裂带，你的贡献是什么？
&& ? 文献考察的目的：
①判断该题有无做的必要，避免低水平重复。
②可借用别人的方法，独立重复验证，发现错误或被忽略点。
③可用不同的方法检验同一发现（称“三角测量”）。
&（3）提出研究假设
&& ?研究假设：根据一定教育事实和理论，对所界定的问题提出的假定性说明。
&& ?概念与现实之间的桥梁就是假设，严格意义上的教育研究不能停留在概念化陈述阶段。
&& ?研究假设的表述
例：问题概念化陈述为：教师教学水平对学生学习是否有影响？
研究假设可用：
文字表述：教师教学水平越高，则学生学习成绩越好（假定因果关系）
示意图表述：
&或者，两者不一定是简单关系，假定关系为：
&& &(4)选题与《课题申报表》
&& 《课题申报表》的重要栏目：（研究的目的和意义、国内外研究现状、研究的重点和难点），必须在完成“选题”这一步骤后才能进行。
& &&例：省政协下达可持续发展研究课题“关于人口素质与教育普及关系研究”――两种写作思路及其效果。
2、方案设计阶段
（1）选择研究类型；不同的研究类型将形成不同的方案
●定量研究为主/定性研究为主/定性与定量相结合 ――将导致选择不同的具体方法。
●一般教育研究还是“行动研究”――将导致方案设计的差异。
●定量研究与定性研究在步骤上的重要差别，是“确定研究变量”，定量研究必须确定“研究变量”。
研究变量即概念的具体化，或者说：为概念指派变量（能测量的指标），
&&& 通常根据可观察、可测量或可操作的特征来界定。
&&&&&&&&& 例：学生学习成绩 → 某次考试的分数
&&&&&&&&&&&&& 学生学习兴趣 → 问卷调查后二次量化
教师教学水平 →职称 、教龄、评价等级
例：课堂评价&&&& → 某轮形成性评价实验后的评价结果
&&&&&&&&&&&&& 学生语文素质 → 对语文素质指标体系终结性评价的结果
&&&& 变量的关系： ① 相关关系：正相关与负相关、相关强度、线性与非线性；
② 因果关系：自变量与因变量、直接与间接
&（2）研究方案设计
检验假设（或验证变量关系）的方法、路径、步骤和措施。
●定量研究方案通常有：
①调查研究方案：抽样设计、问卷设计、统计描述与推断&&&&&&&
&&&&& ②测量研究方案： 测验（学习成就测验、智力测验、人格测验等）
&&&&& ③评价研究方案： 诊断性评价、形成性评价、终结性评价
&&&&& ④实验研究方案： 实验设计、实验控制、实验效度等
&&&&& ⑤综合研究方案：以上方法的综合
●定性研究方案：设计《提议纲要》（略）
&&例：世行贷款项目重读辍学研究的访谈，设计针对辍学生、家长、班主任、校长等详细的访谈提纲和研究步骤。
●行动研究方案
&&& 行动研究法是近20年来发展较快的研究方法，特别适合于教师和基层教育管理者开展学校教育科研活动。行动研究的目的不是为了揭示普遍规律，而是为了行动的改进。这种方法可以帮助教师和管理者把“经验总结”式的研究，上升为科学的教育研究。
&&& 美国学者柏莱克威尔（S.Blackwell）说：“所谓行动研究是一种研究方法，其研究对象是学校中的问题，其研究人员是学校的教职员，其研究的目的是改进学校的各种措施，其重要性在于企图使教育实际与教育理论密切结合。”行动研究就是把“行动”与“研究”结合在一起，由专家和实际工作者共同合作，在行动中发现问题，运用调查、观察、测量、统计等各种手段，针对实际问题提出改进计划，边研究、边实践、边改进。
& &行动研究基本步骤：
将行动研究介绍到教育领域的美国学者柯雷（M.Corey）提出5个步骤：
①明确问题。
②确立解决这个问题的行动目标和过程。
③按设计行动，对行动做记录和收集资料，以确定目标实现的程度。
④资料整理，概括出行动与目标之间关系的一般原则。
⑤在实践中进一步检验这些原则。
行动研究实例：美国宾州一所中学用行动研究法解决班级个别化教学问题。
& ?问题：能否给不同能力的学生布置不同的家庭作业。多数教师认为不行，因为给平常不努力的学生布置少量作业，会使他们更加不努力。校长不同意这种说法，认为目前学生家庭作业负担过重。
& ?确立目标：由于目前还不知道学生的作业负担究竟多大才合适。专家建议，分别研究学生每门课家庭作业所用的时间。
?行动：每位教师分工负责调查所有学生每门功课的家庭作业时间。
& ?资料整理和概括：调查结果统计表明，学生家庭作业负担并不重。统一认识后，大家开始研究如何依据学生兴趣和能力，进行个别化的作业布置，商定作业种类和时间。
& ?检验：对照测验的办法，检验个别化作业的效果。
&& ●定量研究数据采集
&&&&&& （1）问卷调查数据采集
&&&&&&& （2） 测验结果数据采集
&&&&&&& （3） 实验结果数据采集
&&&&&&& （4） 评价结果数据采集
&&&&&&&&& 数据采集后，必须按规范格式录入，并存储于磁盘
&&&&&&&&& 计算机＋光电阅读机（OMR）是采集各类数据的现代化工具
●定性研究搜集资料：
观察、访谈资料或文献资料
&&& ●定量研究
&&&&& （1）数据整理
&&&&&&&&& 清理无效数据
&&&&&&&&& 统计图、表格
&&&&& （2）数据分析&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&& 研究的关键环节
&&&&&&&&& 建立合适的数学模型，运用数理统计方法，描述变量之间的关系
&&&&&&&&& 计算机处理软件是最有效的工具
●主要内容：
（1）陈述研究结果：接受或拒绝研究假设
&&&&& （2）研究的现实意义与政策含义
&&&&& （3）提出新问题及进一步研究的建议
&&&&&& 从而，结束一次研究的过程循环，终止于问题。
● 撰写研究报告（实验报告）：从研究报告的格式看研究步骤
研究报告的参考格式
&& &一、题目页：
3、单位、地区、邮码
&&& 二、摘要页：
1、摘要 （中文）&
2、关键词（中文）
3、中图分类号
&&& 三、正文页：
1、引言：&&&&&&&&& ① 问题的陈述& ②背景/文献综述& ③ 研究目的/假设
2、研究方法与过程：① 研究对象&& ② 仪器或工具（如有必要）
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ③ 研究程序（步骤）
&&& 3、研究结果：&&&&& ① 表格和图&&& ②& 描述与分析
&&& 4、讨论：&&&&&&&&& ① 接受或拒绝假设&& ② 实践和理论意义& ③ 结论
四、文献页：参考文献
&&& 五、英文页： 英文题目、姓名、地址（单位）、摘要、关键词
注：参考美国心理学会(APA)1983年手册
例：《中国社会科学》1998年3期，《青海藏族的教育需求》――规范格式的社会科学定量研究报告，
&&&&& 例：陈向明博士：《关于辍学问题的访谈报告》，《教育研究与实验》――定性研究报告，自由的写作风格。
二、数据分析与统计、测量基础知识
（一）数据分析的预备知识
1、数据编码
①采用计算机进行数据分析，必须对采集的数据进行编码（数值化）：
例：教师情况调查数据
&&&&&& 性别&&&& 年龄&&& 科目&&& 工龄&&&& 工资&&&& 受教育年限&&& 评价等级
&&&&&&& 男&&&&&& 28&&&& 语文 &&&&&3&&&&&& 390&&&&&&&& 15&&&&&&&&& 中等
&&&&&&& 女&&&&&& 37&&&& 数学&&&& 10&&&&&& 500&&&&&&&& 16&&&&&&&&& 优等
&&&&&&& 女&&&&&& 50&&&& 数学&&&& 30&&&&&& 750&&&&&&&& 12&&&&&&&&& 良等
&&&&&&& .&&&&&&& .&&&&&& .&&&&&&& .&&&&&& .&&&&&&&&&&& .&&&&&&&&&& .
&&&&&&& .&&&&& &&.&&&&&& .&&&&&&& .&&&&&& .&&&&&&&&&&& .&&&&&&&&&& .
&&&&&&& 男&&&&&& 25&&&& 数学&&&&& 2&&&&&& 300&&&&&&&& 12&&&&&&&&& 差等
&&&& 设计编码表（变量值代码或值标记）
&& 性别&&&&&&&& 男（1）& 女（0）
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 科目&&&&&&&& 语（1）& 数（2）
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 评价等级&&&& 优（1）& 良（2）& 中（3）& 差（4）
&&&&& ②根据编码数值化资料：
&&&&&& 性别&&&& 年龄&&& 科目&&& 工龄&&&& 工资&&&& 受教育年限&&& 评价等级
&&&&&&& 1&&&&&&& 28&&&&& 1&&&&&&& 3&&&&&& 312&&&&&&&& 15&&&&&&&&&&& 3
&&&&&&& 0&&&&&&& 37&&&&& 2&&&&&& 10&&&&&& 400&&&&&&&& 16&&&&&&&&&&& 1
&&&&&&& 0&&&&&&& 50&&&&& 2 &&&&&&30&&&&&& 600&&&&&&&& 12&&&&&&&&&&& 2
&&&&&&& 1&&&&&&& 22&&&&& 1&&&&&&& 1&&&&&& 240&&&&&&&& 15&&&&&&&&&&& 4
&&&&&&& 1&&&&&&& 43&&&&& 1&&&&&& 25&&&&&& 480&&&&&&&& 12&&&&&&&&&&& 3
&&&&&&& 0&&&&&&& 32&&&&& 1&&&&&& 18&&&&&& 440&&&&&&&& 18&&&&&&&&&&& 1
&& &&&&&1&&&&&&& 57&&&&& 2&&&&&& 30&&&&&& 760&&&&&&&& 16&&&&&&&&&&& 4
&&&&&&& 1&&&&&&& 53&&&&& 2&&&&&& 30&&&&&& 640&&&&&&&& 12&&&&&&&&&&& 2
&&&&&&& 0&&&&&&& 30&&&&& 1&&&&&&& 5&&&&&& 328&&&&&&&& 16&&&&&&&&&&& 1
&&&&&&& 1&&&&&&& 25&&&&& 2&&&&&&& 2&&&&&& 240&&& &&&&&12&&&&&&&&&&& 4
2、数据处理前的准备&&&&
①确定变量名
&&&&&&& 为变量指定名称：英文或汉语拼音
&&&&&& &&①& 性别& SEX&&&&&&&&&&&& ⑤ 工资&&&&&&&& PAY
&&&&&&&& ②& 年龄& AGE&&&&&&&&&&&& ⑥ 受教育年限&& EDU
&&&&&&&& ③& 科目& SUB&&&&&&&&&&&& ⑦ 评价等级&&&& RAT
④工龄& WORK
②对没有按规范格式设计的问卷，也必须确定项目（变量）数，以及每个项目（变量）的最大字符数，并形成变量代码表。
例：小学办学条件问卷调查（第16题）变量代码表
第16题：你校的合格教师数（合格教师是指学历达标且获得教师资格的教师）
3、数据录入与数据清理
●人工清理
●用软件方法清理（剔出值域范围外的数值）
（二）测量及变量分类
1、测量：依据法则为事件（社会科学）或物体（自然科学）指派数字。
&& 测量尺度：进行测量活动的标准物，又称“量尺”或“量表”。
按不同的水平分为：类别尺度、顺序尺度和等距尺度。
2、变量分类
●依据测量尺度，在社会科学研究中一般将变量分为定类变量、定序变量和定距变量三大类（此外，还有所谓“定比变量”，社会科学研究不作区分）。
●三种变量有层次之分：定距＞定序＞定类，高类可转化为低类，反之不可。
&&& ●不同的变量类型必须采用不同的定量分析方法。
&& 3、测量误差：系统误差（效度）
随机误差（信度）
&&&&&&&&&&&& &&&
（三）统计分析及其分类
2、分类：描述统计与推断统计
（四）描述统计
1、描述样本分布
②描述分布的基本方法：定类、定序、定距
③描述分布的定位：集中趋势测量（集中量数）
④描述分布的离散性：离散趋势测量（差异量数）
⑤描述分布的形态
⑥标准分（Z分数）
2、变量间关系的描述
①相关分析
②回归分析
（五）推断统计
1、基本概念：统计量、参数与推断统计
2、参数估计：点估计与区间估计
3、假设检验的基本思路
4、参数检验（定距变量）
①t检验：同体比较与配对比较
②F检验（方差分析）
5、非参数检验（定序或定类变量）
6、对相关系数的检验
（六）统计分析方法的选择
&&& 不同类型的变量，必须选用不同的统计分析方法。
&&& 1、按教育统计学原理选择分析方法。
2、简单表格法。根据[美]布莱洛克：《社会统计学》（中国社会科学出版社，1988年）
常用统计方法选用简表
3、决策树法。
根据[美]密西根大学《社会科学数据分析统计技术选用指南》（北京大学编译）
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
三、教育研究的现代化工具――SPSS软件应用操作入门
（一）SPSS软件简介
1、关于SPSS软件
SPSS是“社会科学统计软件包”（Statistical Package for the Social Science）的简称，是一种集成化的计算机数据处理应用软件。1968年，美国斯坦福大学H.Nie等三位大学生开发了最早的SPSS统计软件，并于1975年在芝加哥成立了SPSS公司，已有30余年的成长历史，全球约有25万家产品用户，广泛分布于通讯、医疗、银行、证券、保险、制造、商业、市场研究、科研、教育等多个领域和行业。SPSS是世界上公认的三大数据分析软件之一（SAS、SPSS和SYSTAT）。1994至1998年间，SPSS公司陆续购并了SYSTAT公司、BMDP公司等，由原来单一统计产品开发转向企业、教育科研及政府机构提供全面信息统计决策支持服务。伴随SPSS服务领域的扩大和深度的增加，SPSS公司已决定将其全称更改为Statistical Product and Service solutions（统计产品与服务解决方案）。
目前，世界上最著名的数据分析软件是SAS和SPSS。SAS由于是为专业统计分析人员设计的，具有功能强大，灵活多样的特点，为专业人士所喜爱。而SPSS是为广大的非专业人士设计，它操作简便，好学易懂，简单实用，因而很受非专业人士的青睐。此外，比起SAS软件来，SPSS主要针对着社会科学研究领域开发，因而更适合应用于教育科学研究，是国外教育科研人员必备的科研工具。1988年，中国高教学会首次推广了这种软件，从此成为国内教育科研人员最常用的工具。
2、SPSS软件的特点
①集数据录入、资料编辑、数据管理、统计分析、报表制作、图形绘制为一体。从理论上说，只要计算机硬盘和内存足够大，SPSS可以处理任意大小的数据文件，无论文件中包含多少个变量，也不论数据中包含多少个案例。
&&& ②统计功能囊括了《教育统计学》中所有的项目，包括常规的集中量数和差异量数、 相关分析、回归分析、方差分析、卡方检验、t检验和非参数检验；也包括近期发展的多元统计技术，如多元回归分析、聚类分析、判别分析、主成分分析和因子分析等方法，并能在屏幕(或打印机)上显示(打印)如正态分布图、直方图、散点图等各种统计图表。从某种意义上讲，SPSS软件还可以帮助数学功底不够的使用者学习运用现代统计技术。使用者仅需要关心某个问题应该采用何种统计方法，并初步掌握对计算结果的解释，而不需要了解其具体运算过程，可能在使用手册的帮助下定量分析数据。
③自从1995年SPSS公司与微软公司合作开发SPSS界面后，SPSS界面变得越来越友好，操作也越来越简单。熟悉微软公司产品的用户学起SPSS操作很容易上手。SPSS for Windows界面完全是菜单式，一般稍有统计基础的人经过三天培训即可用SPSS做简单的数据分析，包括绘制图表、简单回归、相关分析等等，关键在于如何进行结果分析及解释，这一方面需要学习一些数理统计的基本知识，另一方面也要多进行实践，在实践中了解各种统计结果的实际意义。
3、SPSS的版本与应用环境
从SPSS/PC+ V2.0～V4.0为DOS版；从SPSS/PC V6.0～V10.0为Windows版。
运行SPSS的Windows10.0版（单机版），要求奔2以上的PC机和1G以上硬盘（32M内存、68M硬盘储存空间和32M以上预留空间）；中文Win95/98/2000平台。
国内SPSS正版（WINDOWS英文单机版）价格约12000元（RMB/2001年）；网络版约为单机版的10倍以上。
台湾有SPSS的中文版，中国大陆尚无。
4、SPSS软件的安装与汉化
SPSS安装与其他WIN软件类似，在“安装向导”提示下完成。
目前尚无汉化版。为了帮助学习，我们为大家提供了一个10.0版的“汉化补丁”（PSPSS10a.EXE），但仅能汉化菜单，尚不能汉化输出结果。
5、SPSS软件的启动
● 双击SPSS图标，进入SPSS数据编辑器（SPSS Data Editor）窗口。
● 暂时关闭快捷对话框
6、数据编辑器
SPSS软件的主窗口，从上到下为：
（1）10个主要的下拉菜单：
①文件；②编辑；③视图；④数据；⑤转换；⑥统计分析；⑦作图；⑧工具；
⑨ 窗口转换（Windows）；⑩ 帮助（Help）
（2）快捷工具栏：小图标表示常用操作，如：打开、存盘等
（3）数据输入栏：二维数据表（每列为一个变量；每行为一个案例）
（4）“数据视图”与“变量视图”转换按钮。
（二）SPSS数据及其输入
1、SPSS数据
数据(Data)是SPSS处理分析的主要对象，即数字、字母或符号，可以是某次实验或调查结果的记录等。
例：某校教师调查编码后的资料：
&&&&&& 性别&&&& 年龄&&& 科目&&& 工龄&&&& 工资&&&& 受教育年限&&& 评价等级
&&&&&&& 1&&&&&&& 28&&&&& 1&&&&&&& 3&&&&&& 312&&&&&&&& 15&&&&&&&&&&& 3
&&&&&&& 0&&&&&&& 37&&&&& 2&&&&&& 10&&&&&& 400&&& &&&&&16&&&&&&&&&&& 1
&&&&&&& .&&&&&&& ..&&&&& .&&&&&& ..&&&&&& ...&&&&&&&& ..&&&&&&&&&&& .
2、名词解释：
&&&&& ① 案例（Case）：在一组数据中对某一个体记录的一组数据，如编号为1的教师。
&&&&& ② 变量（Variable）：在处理过程中其值可以改变的量，如性别、年龄等。
&&&&&&&& 每一变量必须有“变量名”，用英文或拼音，如SEX、AGE等。
&&&&&&&& 变量有数值型和字符型，如“评价等级RAT”中的数据也可是“A、B、C”。
③ 值(Value)：即常量数据，如变量SEX的值是1、0、0 ……
3、数据输入方法：
&& ● 文件 → 新建 → 数据文件
&&&& ● 进入“变量观察窗”：
①变量名：SEX、AGE …
②类型：& 数字（数值型）――宽8位、小数点2位（约定）
&&&&&&&&&& 字符串（字符型）――长度8位（约定）
&&&&&&&&&&&&& 选中修改 单击 …
③长度：（可调）
④小数点：（可调）
⑤变量标签：录入中文，如：性别、年龄
⑥数值标签：
SEX& 单击 … ，弹出对话框：数值_________& 1
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 数值标签________ 男
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 添加
SUB 、RAT ……
⑦遗漏值：& 单击… ，弹出对话框：离散值 或 范围 （9, 999等）
⑩测度：单击… ，刻度（定距）、序数（定序）、名义（定类）――小图标
●进入数据观察窗，录入数据
★ 课堂练习：录入教师调查数据
4、保存数据文件：
&&& ● 文件 → 保存
&&& 将数据以指定“文件名”保存在指定文件夹里，如：TEACH
&&& SPSS规定数据文件的扩展名为： .SAV
5、读入文本文件的方法：
&& ●打开 → 读入文本数据 → 向导……
6、调入其他文件的方法：
&& 如：EXCEL、Lotus<st1:chsdate w:st="on" IsROCDate="False" IsLunarDate="False" Day="3" Month="2" Year="-3、库文件（DBF）、SPSS/PC+的SYS文件等
&& ● 打开 → 数据文件 →文件类型
（三）数据文件以及编辑
1、调入数据文件：
&& ● 打开 → 数据文件 → （查找→打开）
&& ★ 示例1：教师调查数据文件(FILE1.SAV)
&& ★示例2：某班20名学生测验语文、外语、数学三科成绩（FILE2.SAV）：
★示例3：某校10名学生开展评价实验，前测和后测的数据（FILE3.SAV）
&&&& 注：录入代码（Code），测验分数（S）,注意观察录入格式。
★示例4： 某校对两班各30名学生组织了一次评价测试活动（FILE4.SAV）
对照班&&&&& 实验班
&&&&&&&&&&&&&&&&& 12&&&&&&&&& 13
&&&&&&&&&&&&&&&&& 13&&&&&&&&& 15
&&&&&&&&&&&& &&&&&12&&&&&&&&& 15
&&&&&&&&&&&&&&&&& 11&&&&&&&&& 10
&&&&&&&&&&&&&&&&& …&&&&&&&&& …
&&&&&&&&&&&&&&&& 注：注意观察录入格式。
2、数据编辑
&（1）插入变量
&& ● 调入TEACH.SAV 文件
&& ● 将光标定位于插入点（后一变量），点黑 → 数据 →插入变量
&（2）插入案例
&& ● 将光标定位于插入点（后一案例），点黑 → 数据 →插入案例
&（3）删除变量（或案例）
&& ● 将光标定位于变量（案例），点黑 → 编辑 → 清除
& （4）上述操作均可用鼠标右键快速进行。
（四）单变量描述统计
1、定距数据
（1）频数统计
● 调入FILE2.SAV
● 统计分析→ 描述统计量 → 频数统计
语文 è&&&& 显示频率表 √
○ 进入“输出窗口”
○ 输出结果可打印、粘贴到Word；也可贮存为文件（.SPO），默认文件名为：
&& Output1.SPO
○ 可全部删除，也可部分删除（右键→剪切）
☆输出示例：&&& 语文
（2）统计分析
●统计分析→ 描述统计量 → 频数统计
语文 è&&&& 显示频率表 &&&&→ 统计量
○ 主要统计量示例：
Mean&&&&&&& 221.015&&&&& Std Err&&&&&& 3.961&&&&& Median&&&&& 222.000
&&&&& 均值&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 标准误&&&&&&&&&&&&&&&&&& 中位数
&&&&& Mode &&&&&&&181.000&&&&& Std Dev&&&&& 17.712&&&&& Variance&&& 313.715
&&&&& 众数&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 标准差&&&&&&&&&&&&&&&&&& 方差
&&&&& Kurtosis&&&&&& .444&&&&& S E Kurt&&&&&& .992&&&&& Skewness&&&& - .732
&&&&& 峰态系数&&&&&&&&&&&&&&&& 峰态标准误&&&&&&&&&&&&&& 偏态系数
&&&&& S E Skew&&&&&& .512&&&&& Range&&&&&&& 63.000&&&&& Minimum&&&& 181.000
&&&&& 偏态标准误&&&&&&&&&&&&&& 极差&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 最小值
&&&&& Maximum&&&& 244.000&&&&& Sum&&&&&&&
&&&&& 最大值&&&&&&&&&&&&&&&&&& 总和
&&& 注①若峰态系数为正（K&0）表示成绩分布较正态曲线更“尖”，K越大，分数越集中；
&&&&&& &若峰态系数为负（K&0）表示成绩分布较正态曲线更“平”，K越大，分数越离散。
&&&&& ②若偏态系数为正（S&0） 表示成绩分布是正偏态，S越大，分数越集中在低分端；
&&& 若偏态系数为负（S&0） 表示成绩分布是负偏态，S越大，分数越集中在高分端；
（3）绘制直方图（正态曲线）
●统计分析→ 描述统计量 → 频数统计
●统计分析→ 描述统计量 → 描述统计
& 语、数、外 è&
●输出标准分
& √ 标准化数值保存成变量 ：在数据中增加了3个变量ZX1、ZX2、ZX3
（5）计算（仅限于定距变量）
例：计算总分S
● 转换 → 计算
目标变量：S
类型与标签：总分；数字的
计算：X1+X2+X3
例：计算三科平均分S1
例：计算语文标准分的转换分数：ZZX1=10*ZX1+50
● 出现新变量后，注意重新存盘
（6）数据排序
&例：按总分排序
&● 数据 → 案例排序
&&& 语文 è&& 下降 ⊙
★课堂练习
&&&&&&& 求三科均分S1的主要统计量、绘制直方图。
求三科转换标准分，计算转换标准分的总分，进行频数统计，并排序。
（7）计算分数段，数据重新编码
& 例：将均分S1划分为1（70分以下），2（71～79分）；3（80分以上）
& ● 转换 → 重新编码 → 到不同变量
&&& S1 è ?& SS1& 更改& 标签：分段的均分
&&& 老的和新的数值→ 老的值 → 范围：从最小到_____ 70
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 新的值 → 1 → 增加
&&& ……… 继续
& ● 对SS1进行频数统计
2、定类、定序数据
&&&&& ● 调入FILE1.SAV
（1）定类数据：性别（SEX）
求百分比，绘制条形图（饼图）
求众数（略）
&&&& （2）定序数据：评价等级（RAT）
求百分比，绘条形图（饼图）
求中位数（略）
3、输出描述性统计报表
例：将上述教师数据输出描述性统计表（FILE1.SAV）
● 统计分析→ 报表 → 案例摘要
&& 所有变量 è&
&& 统计量 ： 均值、标准差、最大值、最小值
● 将上述学生成绩按总分排序后，输出全部变量的上述统计量（FILE2.SAV）
&& （注：输出表格的每一单元均可以修改或汉化，然后粘贴到Word编辑。）
☆示例统计表：学生成绩统计
（五）变量间关系描述
1、列联表交互统计（又称“交叉表”，用于定类、定序变量之间的交互统计）
&& 例：教师调查数据（FILE1.SAV）
性别SEX―等级RAT（ 定类―定序），显示男女教师在评价等级的分布状况。
● 统计分析→描述统计量→交叉表
&&&&& 评价等级（RAT）→ 行
&&&&& 性别（SEX） → 列
&&&&& 单元格 →百分比：行⊙ （可分别试用：列⊙； 合计⊙）
&&& ●类似，选做：& 科目SUB―性别SEX（定类―定类）
2、均值比较（用于定类、定序对定距变量作分组统计）
&& 例：年龄AGE以性别SEX分组统计（定距―定类）
&&& ● 统计分析→平均值比较→平均值
&&&&&& 因变量：年龄（AGE）
&&&&&& 自变量：性别（SEX）
&&&&&& 选项： 均值，标准差，最大值，最小值
●选做：年龄AGE以等级RAT分组统计（定距―定序）
3、相关分析（仅用于定距数据）
&& 例：对年龄、工龄、受教育年限、工资做皮尔逊积矩相关（求相关系数R）
●统计分析→相关分析→ 两个变量（两两相关）
年龄、工龄、受教育年限、工资 è&
相关系数:皮尔逊 ⊙
检验的显著性：双侧 ⊙
标出显著相关 ⊙
☆输出相关矩阵（仅看上三角或下三角矩阵）
** 为通过双侧显著性检验。
●选做：各科学生成绩对总分的相关（）
（注：每科试卷中，各题对总分的，即是各题的“区分度”。）
（六）统计检验
1、卡方（Χ2）检验（定类变量之间，也可于分析定类与定序）
& &例：上述男女教师的评价等级是否有显著差异？
&&& ●（仍用交叉表项）统计分析→描述统计量→交叉表
&&&&&&&&&& 评价等级（RAT）→ 行
&&&&&&&&&& 性别（SEX） → 列
&&&&&&&&&& 统计量：卡方⊙
&&&&&&& 注：看第1行，Sig=0.048 &0.05，有显著差异、
2、 T检验（两组定距数据）
&& &&（1） 同体比较 （同一样本的前测与后测，即：独立样本T检验）
&&&&& 例：10名学生开展评价实验，前测和后测结果有无显著差异？（FILE3.SAV）
&&&&& ● 统计分析→平均值比较→独立样本T检验
&&&&&&&& 测验分数 è
&&&&&&&& 代码 è 组变量
&&&&&&&& 定义组： 组1 _____ A
&&&&&&&&&&&&&&&&& 组2______ B
&&&&& ☆输出结果判断方法：
（分组统计）
（独立样本检验）
&& ①方差齐性检验：
&&&& 先看表格左上部（2-3栏）：假定方差相等（Equal variances assumed）：
&&&& F=0.336, Sig＝0.570 & 0.05&&&&&&&& 认为方差齐性，可转入②。
（若Sig & O.O5 ，则没有显著差异）
&& ② 方差齐性时的T检验：
再看表格右上部（1―3栏）：t=-2.861 ；双侧Sig ＝0.010 & 0.05 ,有显著差异。
（2）配对比较（两个独立样本配对实验，如实验班与对照班）
&&& &例：对照班、实验班各30名学生评价测试分（FILE4.SAV）
&& ● 统计分析→平均值比较→配对样本T检验
&&&&& 对照班、实验班è 配对变量
☆输出结果判断方法：
（配对样本统计）
（配对样本检验）
双侧Sig=0.006 & 0.01 ；有极显著差异。
3、F检验（即方差分析，用于2组及以上定距数据比较，分组变量为定类或定序）
例：5位教师分别判阅作文，分数记录在FILE5.SAV。判断阅卷分数的一致性。
&& ●（仍用均值比较）统计分析→平均值比较→平均值
&&&&& 作文分数 è 因变量列
&&&&& 教师代码 è 自变量列
&&&&& 选项： 均值、标准差、最大值、最小值、极差（Range）è
&&&&&&&&&&&& 第一层统计量：方差分析表及Eta ⊙
☆输出结果判断方法：
（方差分析表）
&& Sig =0.0000；5位教师阅卷的作文均值有极显著差异。
& （注：Sig=0.0000，即表示Sig& 0.00005 ）
&● 也可用于对两组定距变量均值比较的检验：
例如FILE1：教师年龄AGE以性别SEX分组，均值比较并进行方差分析。
（七）回归分析 （仅用于定距数据）
1、绘制散点图
& 例：全国31省市区经济与教育发展水平指标（1999年）数据（FILE6.SAV）。
&&& 以（人均）“受教年”为横坐标；“人均gdp”为纵坐标，绘制散点图。
&&& ● 作图→ 散点图→简单→定义
&&&&&& 人均国内生产总值（人均GDP）è Y坐标轴
&&&&&& 6岁以上人口人均受教育年限& è X坐标轴
&&&&&& 确定
2、一元线性回归分析
&& 以“人均GDP”为因变量；“人均受教年”为自变量，求回归方程。
&& ● 统计分析→回归分析→线性回归
&&&&& 人均GDP è 因变量
&&&&& 人均受教年 è 自变量
&&&&& 方法：Enter
&&&&& 确定
&& ☆输出结果的解释
①R＝0.632； R2＝0.399（可决系数）
②方程通过了F检验（Sig=0.0000）
③常数和系数都通过了t检验。
④回归方程为：人均GDP＝―14167.93 ＋3068.99 人均受教年
解释：“人均受教年”每增加1年，人均GDP可增加3069元。
3、多元线性逐步回归
&& 例：以“人均GDP”为因变量；用逐步回归法建立多元回归方程（略）。
4、曲线拟合（曲线估计）
例：寻找“人均GDP”与“人均受教年”的最优曲线方程。
&& ●统计分析→回归分析→曲线估计
&&&&&&& 人均GDP è 因变量
&& 人均受教年 è 自变量
&&&& 选项： 方程中包含常量⊙
&&&&&&&&&&& 模型作图⊙
&&&&&&&&&&& 模型：全部（线性、平方、混合……）⊙
& &☆结果解释：
&&&& 以可决系数（Rsq）最大，且通过F检验（Sig&0.001）为最佳曲线方程。
&&&& 最佳方程为：三次方（CUB）。
●重新做三次方曲线回归方程，并作图：
（八）作图
&&& 1、条形图（定类或定序数据）
&&&& 以教师调查数据为例（FILE1.SAV）。
（1）简单条形图：
&&&& ●作图→条形图
简单 →案例组的摘要⊙→定义
评价等级（RAT）è 分类坐标轴；&
案例的百分数⊙
（2）复式条形图（分组）
&&& ●作图→条形图
分组→案例组的摘要⊙→定义
评价等级（RAT）è 分类坐标轴；科目（SUB）è 定义分组按
案例的百分数⊙
（3）分段条形图（堆）
●作图→条形图
堆→案例组的摘要⊙→定义
评价等级（RAT）è 分类坐标轴；科目（SUB）è 定义分组按
案例的百分数⊙
2、饼图（定类或定序数据）
3、折线图（定距数据）
4、散点图（定距数据）
5、直方图（定距数据）
2001年高考语文Ⅱ卷（主观题）全省1% 抽样的各题分数（FILE7.SAV）
①求第四、五、六大题分数，以及总分
②对总分作频数统计，求全部统计量，绘制直方图（正态曲线）
③描述各小题、各大题的均值、标准差、最小值、最大值
④将总分转换为标准分
⑤求各大题对总分的相关系数（区分度）
⑥第24题选择项统计
⑦分析科类差异，并统计检验
⑧分析地区差异，并统计检验
SPSSone-way ANOVAT
[信息作者：叶 平]&& [信息来源：叶 平]&&
[发表时间： 11:00:48]
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