SPSS软件在《生物统计学》单样本平均数假设检验中的应用

屈德宁 刘兵

[摘 要] 研究针对SPSS软件在《生物统计学》样本平均数假设检验中的应用，并以鹌鹑饲养时的体重数据为例，演示在SPSS软件中如何进行样本平均数的假设检验，可为生物统计学教学提供一定参考。

[关键词] SPSS;生物统计学;假设检验

[基金项目] 2019年吉林师范大学职业教育与成人教育教学改革研究课题“关于优化高职院校高等数学课程体系的探索与实践”（201925）;2019年吉林师范大学职业教育与成人教育教学改革研究课题“探索3+2教育模式下如何实现高职与本科院校生物技术课程的有效衔接”（201919）

[作者简介] 屈德宁（1976—），女，重庆人，博士，吉林师范大学数学学院副教授，研究方向为生物统计学;刘 兵（1978—），男，江西九江人，博士，吉林师范大学生命科学学院副教授，硕士生导师，研究方向为农业生态学和经济动物学。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）39-0242-02    [收稿日期] 2020-02-20

一、引言

生物统计学是数理统计在生命科学中的应用，它是用数理统计的原理和方法来分析和解释生命现象中各种数量关系的一门学科[1]。许多统计软件被应用到生物统计学的课程教学过程中，如Excel[2]，SAS[3]，Origin[4]，DPS[5]，SPSS[6]等。不同的软件有各自的优缺点，Excel软件统计功能简单易学，适合初学者，但难以完成诸如主成分分析、聚类分析等高级数据统计工作;SAS和Origin软件统计功能强大，有专门的统计模块，也有专业函数绘图功能，但初学者上手较慢，特别是编程较复杂。SPSS既具有Excel方便易学的特性，又能够实现了SAS、Origin高级统计分析的功能。因此，SPSS统计软件已广泛应用于自然科学和社会科学各个领域，越来越受到非数理统计专业本科生的青睐。本文以样本平均数假设检验为例，说明SPSS软件在《生物统计学》中的应用，为该统计软件应用到实际教學过程中提供一定参考。

二、样本假设检验中SPSS实现

以鹌鹑体重为案例，说明单样本 检验的SPSS操作和输出结果的解读，揭示样本平均数假设检验的内涵。

1.单样本假设检验基本原理。单样本假设检验适用于判断一个样本平均数所属总体平均数μ与已知总体平均数μ是否有真实差异的检验。已知总体平均数μ一般为标准值、理论值或是经大量经验得到的较稳定的指标。单样本平均数的假设检验分为二种情况：①总体方差σ已知时，用U检验;②总体方差σ未知时，当样本容量n≥30，用U检验;当样本容量n<30，用t检验。本文例子中2周龄鹌鹑体重为42克，即μ等于42。总体方差σ未知，样本容量n<30，故选择用t检验。统计量t的计算公式为t=df=n-1。在配合饲料中加入某品牌鱼粉添加剂可能使得鹌鹑体重高于多年平均体重也可能使得体重低于多年平均体重，故用双尾检验。首先建立假设（零假设H∶μ=μ和备择假设H∶μ≠μ），确定检验水平（a=0.05或0.01），然后计算检验统计量t，之后将计算得到的t值与t临界值比较，做出接受或拒绝H的判断。

2.单样本假设检验的SPSS操作和输出解读。某家禽养殖场饲养鹌鹑，经多年统计得出2周龄鹌鹑平均体重为42克。在配合饲料中加入某品牌鱼粉添加剂测试育雏效果。试检验饲料中加入添加剂是否提高了2周龄鹌鹑的体重。步骤如下：①数据输入。1）启动SPSS后，点击工作表下方的“变量视图”进入定义变量工作表，把Variable1的名称改为“鹌鹑体重”，小数位设置为1。2）点击工作表下方的“数据视图”进入输入数据工作表，按图1的格式输入数据。②统计分析。单击主菜单Analyze（分析）→Compare Means（比较平均数）→One-Samples T Test（单样本T检验），则弹出图2所示的对话框，选中左边源变量“鹌鹑体重”，按箭头按钮，将其选入“检验变量（T）”框内，在底部“检验值（V）”框内输入鹌鹑平均体重值为42，点击“确定”按钮开始进行假设检验。③显示结果。表1表明，样本个数n=16，样本平均数（Mean）=43.038，样本标准差（Std.Deviation）SD=1.8565，均数标准误差（Std.Error Mean）SE=0.4641。表2表明，t=2.235，自由度df=15;Sig.（2-tailed）栏为双侧的概率值，P=0.041<0.05，可以认为在饲料中加入添加剂显著地提高了2周龄鹌鹑的体重。样本均数与总体均数的差值（Mean Difference）为1.0375，差值的95%置信区间上限为0.048，下限为2.027。

三、结语

本文主要介绍了如何用SPSS软件进行样本平均数的假设检验（即t检验）。在生物统计课程的教学中，引导学生学习统计软件的使用能为学生今后在工作和科研实践中很好的进行数据整理和分析打下良好的基础。随着笔记本电脑的普及，计算机应用能力是当今大学生知识结构不可或缺的组成部分，在生物统计学教学中，应加大统计软件的教学力度，把学生从枯燥复杂的计算中解放出来，将教学重点放在统计原理的讲授和提高学生运用统计软件的能力上。这样才能提高学生学习生物统计课程的学习兴趣，同时也培养了学生的自学和动手能力。

参考文献

[1]屈德宁，刘兵.图示化教学策略在生物统计课程中的应用与实践[J].家畜生态学报，2016（9）：90-94.

[2]高丽.Excel统计功能在生物统计学本科教学中的应用[J].大学教育，2017（1）：66-68.

[3]胡良平，贾元杰，高辉.用SAS软件实现均匀设计定量资料的统计分析[J].中国医药生物技术，2011（2）：151-155.

[4]姜红霞.Origin软件在生物统计学教学中的应用[J].陕西教育（高教版），2009（3）：82-83.

[5]吴进东，张珍林，陈科，等.基于DPS统计软件的案例教学法在生物统计学课程中的应用[J].安徽农业科学，2013（27）：11234-11235.

[6]马建辉，张黛静，姜丽娜，等.基于SPSS软件的生物统计学本科教学改革[J].教育教学论坛，2015（25）：133-135.