应用统计学课程设计-运用SPSS对城市空气质量的统计分析.docx

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1、学号姓公专（应用统计学课程设计）设计说明书运用SPSS对城市空气质量的统计分析起止日期：2013年7月1日至2013年7月5日学生姓名班级成绩指导教师（签字）经济与管理学院2013年7月5日应用统计学课程设计课程设计分工及成绩评定表分工情况说明学号姓名承担主要任务贡献等级问题提出、确定假设、分析问题、查找数据、数据录入、描述性统计分析、统计图绘制、统计报表编制、均值检验、相关性分析、回归分析、得出结论。1成绩评定表学号姓名考勤(15%)调查方案(20%)分析过程(50%)答辩成绩(35%)分数成绩总评成绩目录1确定假设42分析思路43选用的分析方法44描述性分析44.1 空气质量达到二级以上的

2、天数占全年的比例的描述性统计44. 2城市空气质量因素的描述性统计55统计图65. 1立体柱状图对两年各类的空气质量描述65.2折线图对降水量对空气质量的影响描述66统计报表77均值比较88相关分析109一元线性回归分析111 .1可吸入颗粒和空气质量达到二级以上的天数的一元线性回归分析119 .2降水量和空气质量达到二级以上的天数的一元线性回归分析12多元线性回归分析1311总结1412统计调查方案1412.1问题提出141.1 2确定调查对象和调查单位1512.3 确定调查内容1612.4 调查方式和方法1612.5 调查期限1612.6 确定假设16附原始数据161确定假设1 .假设忽略

3、空气中可能影响空气质量的其他污染物；2 .假设在较近一段时间内，不发生重大工业事故；3 .假设在未来一段时间内，城市自然环境稳定，不发生一些较大的自然灾害，例如：地震、洪灾、海啸等；4 .假设未来一段时间内，政府没有出台关于大规模工业的迁入迁出城市的政策。2分析思路此次课程设计，我针对中国主要城市在2010年及2011年的空气质量，利用SPSS软件进行统计分析。先是对全国各主要城市的空气质量进行横向比较，分析我国的空气质量的总体情况和地区差异，然后对代表性空气质量影响因素进行分析。分析思路总结大致是:首先利用SPSS软件中的描述性统计分析的方法对主要城市空气质量进行横向比较，利用统计图判断在全

4、国范围内是否存在影响空气质量的共同因素及两年的变化，然后利用报表统计城市空气质量在2010年及2011年的分布状况是否具有一致性，随后利用均值比较、相关性分析、回归分析对各个因素影响效果进行分析。3选用的分析方法根据分析思路知在本次统计分析中主要运用的分析方法有：描述性分析、统计图、统计报表、均值比较、相关分析、一元线性回归分析、多元线性回归分析。4描述性分析4.1 空气质量达到二级以上的天数占全年的比例的描述性统计本设计选择2011年中国统计年鉴中2010年全国主要城市的空气质量统计数据及2012年中国统计年鉴中2011年全国主要城市的空气质量统计数据作为统计研究对象，对城市空气质量达到二级

5、以上的天数占全年的比例进行分类，并进行频数分析，分析结果如表4.1及4.1.2所示。表4.1空气质量达到二级以上的天数占全年的比例（已离散化）频率百分比有效百分比累积百分比有效70.023.23.23.270.0-79.958.18.111.380.0-89.92641.941.953.290.0+2946.846.8100.0合计62100.0100.0表4.1.2按空气质量达到二级以上的天数分组*空气质量数据的年份交叉制表计数空气质量数据的年份合计20102011按空气质量达到二级以上的=244112天数分组=286325=329141327=365131528合计313162从表4.1及

6、表4.1.2对比可以看出，2010年及2011年空气质量达到二级以上的天数占全年的比例小于70%的各1个省市，占两年的3.2%；70%到80%元之间2010年有3个省市，2011年有2个省市，占两年的8.1%；80%到90%之间2010年有14个省市，2011年有13个省市，占两年的41.9%；大于90%,2010年有13个省市，2011年有15个省市，占两年的46.8%；从上面分析可以看出2011年较2010年的空气质量有所好转，但一半以上的省市空气质量达到二级以上的天数占全年的比例仍小于90%,说明城市空气质量还有提升的空间。4.2城市空气质量因素的描述性统计本设计对城市空气质量的可吸入颗

7、粒、二氧化硫、二氧化氮、空气质量达到二级以上的天数、年平均温度及年平均降水量六项影响空气质量的因素做描述性统计分析，包括频数、最小值、最大值、平均值、标准差五个项目，见表4.2。表4.2描述统计量N极小值极大值均值标准差可吸入颗粒62.040.155.09334.023294二氧化硫62.007.089.03998.016621二氧化氮62.015.068.04019.012125空气质量达到二级以上的天62223365324.0029.019数年平均降水量62166.22445.1882.923543.3003年平均温度624.524.613.9845.0910有效的N（列表状态）62从表4

8、.2可以看出，在影响空气质量的因素中，可吸入颗粒的最小值为0.04毫克/立方米，最大值为0.155毫克/立方米，平均值为0.09334毫克/立方米，标准差为0.023294；二氧化硫的最小值为0.007毫克/立方米，最大值为0.089毫克/立方米，平均值为0.03998毫克/立方米，标准差为0.016621；二氧化氮的最小值0.015毫克/立方米，最大值为0.068毫克/立方米，平均值为0.04019毫克/立方米，标准差为29.019；空气质量达到二级以上的天数的最小值为223天，最大值为365天，平均值为324,标准差为29.019；年平均降水量的最小值为166.2毫米，最大值为2445.1

9、毫米,平均值为882.923毫米，标准差为543.3003；年平均温度的最小值为4.5摄氏度，最大值为24.6摄氏度，平均值为13.984摄氏度，标准差为5.0910；5统计图5.1 立体柱状图对两年各类的空气质量描述按照4.1的分类对2010年及2011年四类空气质量在可吸入颗粒、二氧化硫、二氧化氮三个方面用立体柱状图展示，如图5.1所示：从图5.1得知可吸入颗粒物为影响我国城市空气质量的主要因素，2011年较2010年在空气质量达到二级以上的天数占全年的比例小于70%的城市中可吸入颗粒的含量得到有效控制，其他分组的可吸入颗粒含量没有明显变化。5.2 折线图对降水量对空气质量的影响描述按照4

10、.1的分类对四类空气质量在年平均降水量方面用折线图展示（温度受地区、纬度及降量的影响在这不做分析），如图5.2所示:图5.21,200.0-1,000.0-均值(M)年平均降水量800.0-600.0-400.0-200.0-0.0,IIII70,070.0-79.980.0-89.990.0+空气质量达到二级以上的天数占全年的比例（已离散化）从图5.2得知降水量对空气质量有影响，这个影响表现在降水量的增多会使空气质量有所好转，可视为降水量对空气质量的影响成正相关，但此影响是否显著还有待检验。6统计报表对2011年及2010年四类空气质量的可吸入颗粒、二氧化硫、二氧化氮进行统计报表。统计报表如

11、报表6.1所示：报I表6.1空气质量空气质量达到二级以上的天可吸入颗粒二氧化硫二氧化氮数据年份数占全年的比例（已离散化）合计合计合计-完整版学习资料分享-201070.0,155.057.04870.0-79.9.362.162.18180.0-89.91.395.570.52090.0+1.046.478.501201170.0.138.048.04270.0-79.9.245.107.12480.0-89.91.308.550.51090.0+1.138.507.566总计5.7872.4792.492从统计报表中可以看出，2011年较2010年影响空气质量的因素（可吸入颗粒、二氧化硫、二

12、氧化氮）的含量都有所下降，进一步证实了表4.1及表4.1.2和图5.1所说明的问题。7均值比较对影响空气质量的六个因素进行均值比较，分析出影响空气质量的主要因素，并对这些因素的均值情况进行描述，分析结果如表7.1及表7.1.2所示：表7.1案例处理摘要案例已包含已排除总计N百分比N百分比N百分比可吸入颗粒*按空气质量62100.0%0.0%62100.0%达到二级以上的天数分组二氧化硫*按空气质量达到二级以上的天数分组62100.0%0.0%62100.0%二氧化氮*按空气质量达到二级以上的天数分组62100.0%0.0%62100.0%年平均降水量*按空气质量达到二级以上的天数分组62100

13、.0%0.0%62100.0%年平均温度*按空气质量达到二级以上的天数分组62100.0%0.0%62100.0%表7.1.2报告按空气质量达到二级以上的天数分组可吸入颗粒二氧化硫二氧化氮年平均降水量年平均温度=244均值.14650.05250.04500186.5007.800N22222标准差.012023.006364.0042437.7782.1414=286均值.12140.05380.06100641.58011.460N55555标准差.011149.028190.005958425.01554.0396=329均值.10385.04363.03944776.56313.341N2727272727标准差.010298.011429.010382342.27104.1327=365均值.07439.03311.036861078.32515.496N2828282828标准差.016187