环境数据分析-教学大纲

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1、环境数据分析教学大纲课程编号：081692B课程类型：口通识教育必修课口通识教育选修课口专业必修课，专业选修课口学科基础课总学时：32讲课学时：24 实验（上机）学时：8学 分：2适用对象：环境工程先修课程：无一、教学目标环境数据分析是环境工程专业本科生的一门专业选修课， 旨在提高学生 环境数据收集和分析能力。课程具体目标如下：目标1：理解环境数据分析的地位和作用，培养严谨科学的数据处理作风。目标2:掌握环境数据收集、整理及分析的基本原理目标3:能运用统计软件SPSS进行有关环境数据的分析处理，为从事环境 科学研究和环境事业奠定定量分析能力的基础。二、教学内容及其与毕业要求的对应关系环境数据分

2、析重点讲授的内容包括：环境数据总体特征描述及数据预处 理、环境数据的统计检验、环境数据的方差分析、环境数据的相关与回归及环境 图表制作与统计软件使用。采用的教学方法：多媒体教学、案例教学。实践教学环节：图标制作、统计软件使用对课后作业以及学生自学的要求：完成课后作业、自学软件部分功能该课程在提升学生处理环境数据方面促进了毕业要求的实现。三、各教学环节学时分配以表格方式表现各章节的学时分配，表格如下：教学课时分配厅P京P内谷讲课实验其他合计1环境数据分析概述20022环境数据的收集与整理20023环境数据总体特征描述及数据预处理30034环境数据的统计检验80085环境数据的力差分析40046环

3、境数据的相关与回归30037环境聚类和主因子分析20028环境图表制作与统计软件使用0808合计248032四、教学内容第一章环境数据分析概述第一节环境数据分析的地位和作用第二节 环境数据分析的基本内容和基本步骤第三节环境统计学的若干基本概念1 .总体和样本2 .变量类型3 .误差4 .概率教学重点、难点：1 .统计学的基本概念：总体和样本、变量类型、误差、概率课程的考核要求了解：环境数据分析的地位和作用理解：环境数据分析的基本内容和基本步骤掌握：统计学的基本概念：总体和样本、变量、误差、概率应用：不同数据资料的变量类型和变量的转化复习思考题：2 .说明总体和样本的概念。3 .简述误差的概念。

4、4 .简述小概率事件原理第二章环境数据的收集与整理第一节环境数据收集1 .环境数据收集2 .环境数据收集的基本方式第二节环境数据的整理1 .原始资料的检查2 .资料的分组与资料的汇总3 .统计表与图示法教学重点、难点：1 .环境资料收集方法的特点及其应用条件2 .数据资料的检查与初步汇总课程的考核要求了解：环境数据的来源理解：环境数据的收集方式掌握：环境资料收集方法的特点及其应用条件应用：环境资料的数据检查和资料汇总复习思考题：1 .简述常用的环境数据资料的收集方法。2 .简述环境数据资料的检查和初步汇总方法。第三章环境数据总体特征描述及数据预处理第一节数据总体特征及其描述1 .总体分布特征的

5、统计表述2 .总体大小特征的统计表述3 .总体离散特征的统计表述第二节数据预处理1 .观测值独立性检验2 .观测异常值检验3 .数据变换教学重点、难点：1 .总体大小特征的统计表述2 .总体离散特征的统计表述3 .观测值独立性检验4 .观测异常值检验课程的考核要求了解：数据变化理解：总体分布特征的统计描述掌握：总体大小特征、离散特征的统计描述应用：观测值独立性、异常值检验复习思考题：1 .均数、中位数、几何均数的适用范围有何异同？2 .极差、四分位数间距、标准差、变异系数的适用范围有何异同?第四章 环境数据的统计检验第一节假设检验与假设检验方法1 .假设检验与统计假设2 .检验水准与假设检验的

6、一般步骤3 .假设检验的功效及其影响因素4 .参数与非参数假设检验方法5 .假设检验方法选择第二节比较一个或两个总体均值的参数检验1 .关于总体大小特征比较的假设检验2 .比较一个总体均值与某一特定值的正态检验3 .比较一个总体均值与某一特定值的t检验4 .比较两个独立总体均值的t检验5 .比较两个相关总体均值的成对数据 t检验第三节比较两个独立总体大小的非参数检验1. Mann-Whitney U 检验2. Wilcoxon秩和检验3. Kolmogorov单侧检验第四节比较两个相关总体大小的非参数检验1 . Wilcoxon成对数据加符秩检验2 .成对数据随机化检验第五节比较多个总体大小的

7、非参数检验1. Kruskal-Wallis 检验2. Firedman秩方差分析第六节比较一个或两个总体离散程度的检验1 .比较一个总体方差与特定值的卡方检验2 .比较两个总体方差的F-检验3 .比较两个总体变异系数的t检验第七节比较多总体方差的检验1 .对数方差分析2 . Bartlett 检验第八节正态分布检验1 .正态分布的偏度-峰度检验2 .正态分布的Shapiro-Wilk检验3 .正态分布的Lillifors 检验第九节总体分布形式的拟合度检验1 . Kolmogorov拟合度检验2 .拟合度卡方检验3 .拟合度G检验教学重点、难点:1 .假设检验的一般步骤2 .假设检验方法选择

8、3 .比较一个或两个总体均值的参数检验4 .比较两个独立总体大小的非参数检验5 .正态分布的偏度-峰度检验课程的考核要求了解：多总体方差的检验、正态分布检验、总体分布形式的拟合度检验理解：假设检验的检验效能和影响因素掌握：假设检验的一般步骤和方法选择、比较一个或两个总体均值的参数检验、两个总体大小的非参数检验方法、应用：比较一个总体均值与某一特定值的正态检验、t检验；比较两个独立总体均值的t检验、比较两个相关总体均值的成对数据 t检验复习思考题：1 .简述假设检验的基本步骤。2 .解释I型、II型错误和检验效能，并说明它们之间的关系。3 . t检验的应用条件是什么？4 .简述正态分布的偏度-峰

9、度检验法。第五章环境数据的方差分析第一节方差分析方法1 .方差分析及方差分析模型2 .方差分析方法3 .方差分析的假定第二节单因子方差分析及其补充分析1 .单因子方差分析的模型2 .单因子方差分析计算与显著性检验3 .模型I单因子方差分析的补充分析4 .模型II单因子方差分析的补充分析第三节双因子和多因子方差分析1 .双因子方差分析2 .双因子方差分析的补充分析3 .随机化区组设计双因子方差分析4 .多因子方差分析教学重点、难点：1 .单因子方差分析计算与显著性检验2 .模型I单因子方差分析的补充分析3 .模型II单因子方差分析的补充分析4 .双因子方差分析课程的考核要求了解：方差分析的基本思

10、想理解：方差分析的方法和假定掌握：单因子方差分析、双因子方差分析应用：模型I、模型II单因子方差分析的补充分析复习思考题：1 .方差分析的基本思想及其应用条件是什么？2 .简述单因子方差分析模型。3 .简述双因子方差分析模型。第六章环境数据的相关与回归第一节二元相关分析1. 相关分析方法选择及一般步骤2. Pearson相关系数及其显著性检验3. Spearman秩相关系数4. Kendall秩相关系数第二节多元相关分析1 .偏相关分析2 .复相关分析3 . Kendall偏秩相关系数4 . Kendall和谐系数第三节 模型I 一元线性回归1 .模型I无重复一元线性回归2 .过原点一元线性回

11、归3 .模型I有重复一元线性回归第四节模型II回归、非线性回归与非参数回归1 .模型II 一元线性回归2 .非线性回归3 .非参数回归教学重点、难点：1 .相关分析方法选择及一般步骤Kendall 秩2 .两元相关系数：Pearson相关系数、Spearman秩相关系数、相关系数3 .多元相关系数：偏相关分析、复相关分析、Kendall偏秩相关系数、Kendall和谐系数4,模型I 一元线性回归5.模型II 一元线性回归课程的考核要求了解：Kendall偏秩相关系数、Kendall和谐系数、非线性回归、非参数回理解：偏相关分析、复相关分析掌握：Pearson相关系数、Spearman秩相关系数

12、、Kendall秩相关系数应用：模型I、模型II 一元线性回归复习思考题：1 .简述Pearson相关系数、Spearmanft相关系数、Kendall秩相关系数的区别。2,简述相关与回归的区别与联系。第七章环境聚类分析和主因子分析第一节聚类分析2 .聚类分析的原理和意义3 .典型的系统聚类分析方法第二节主因子分析1 .主因子分析的基本思想2 .主因子分析的基本步骤教学重点、难点：1 .聚类分析的原理和意义2 .主因子分析的基本思想课程的考核要求了解：典型的系统聚类分析方法、主因子分析的基本步骤理解：聚类分析的意义掌握：聚类分析的原理、主因子分析的基本思想应用：聚类分析和主因子分析的选择复习思

13、考题：1 .简述聚类分析的原理。2 .简述主因子分析的基本思想。第八章环境图表制作与统计软件使用第一节环境图表制作1 .常用统计表和统计图2 .统计图和统计表的制作第二节SPSS统计软件使用1 .软件窗口及菜单2 . SPSS本统计分析功能教学重点、难点：1 .统计图和统计表的制作2 . SPSS本统计分析功能课程的考核要求了解：spssB件窗口及菜单理解：常用统计表和统计图掌握：统计图和统计表的制作应用：SPSS本统计分析功能复习思考题：1.简述采用SPSS1行案例数据分析的步骤。五、考核方式、成绩评定（黑体，小四号字）本课程采用闭卷考试方式进行。总评成绩根据平时成绩（考勤、作业、课堂回答问题等，占40%和期末考13c成绩（占60%综合确定。六、主要参考书及其他内容（黑体，小四号字）1杨晓华，刘瑞民，曾勇.环境统计分析.北京：北京师范大学出版社.2008年9月2程子峰，徐富春.环境数据统计分析基础.北京：化学工业出版社.2006年3月3陶潢.应用数理统计方法.北京：中国环境科学出版社.1994年8月4环境统计教材编写委员会.环境统计分析与应用.北京：中国环境出版社.2016年5月5杨维忠，张甜，刘荣.SPS斑计分析与行业应用案例详解（第三版）.北京：清华大学出版社.2015年7月执笔人：陈源教研室主任:系教学主任审核签名: