第一讲-1 绪论

第一章 绪论
目录
第一节 环境统计学的概念、特点 第二节 环境统计学的内容与功能 第三节 环境统计学的学习方法与要求 第四节 统计软件介绍 第五节 环境统计资料的来源和类型 第六节 SPSS的基本应用
第一节 环境统计学的概念、特点
1、环境统计学的概念 （1）统计：统计是一种对客观现象数量方面进行的调
许多功能。SAS/STAT(统计)模块更包含了广泛的统计分析功能。 SAS/GRAPH(图形)模块用以实现强大的图形功能。其他还有 SAS/ETS(预测)、SAS/IML(矩阵运算)和SAS/QC(质量控制)等 约20个模块。这些模块可单独使用、也可互相配合使用。
•SAS模块→可执行文件（称为SAS过程）→ 用户调用SAS过程
• ⑤为专业文献阅读、撰写论文和研究报告提供基础。作为环境工
作者，学习和掌握一定的统计学知识是十分必要的。第一，在阅 读环境书刊中，经常会遇到一些统计学方面的名词概念，有了这 方面的知识，有助于正确理解文章的涵义，更有助于判断不同统 计分析方法所得研究结论的可靠性；第二，参加科研工作时，从 开始设计到数据整理分析与统计结果的表达，每一步骤都需要统 计学知识；第三，在制订计划、检查工作、总结经验时，都离不 开统计数字，尤其在撰写科研论文和研究报告时，有了统计学知 识，才能使数据与观点密切结合，作出正确的结论。因此，环境 科学工作者必须学习和掌握环境统计学方法，才能正确认识客观 事物存在的规律性，提高工作质量和效果。
境污染防治计划的行为。
6.认真听课、事病请假。
第四节 统计软件介绍
1.SAS
•SAS（Statistical Analysis System)的缩写, 美国软件研究所
于1976年推出SAS。SAS系统在国际上被誉为标准软件系统。 SAS软件是模块式结构,可完成不同的功能。
•最基本的模块SAS/BASE(基础)就包含了进行初步统计分析的
量特征。一批数据或资料，若不整理则杂乱无章，不能说明任何问 题。统计方法提供了整理资料、化繁为简的科学程序，它可以从众 多的数据资料中，归纳出几个特征数或绘制出一定形式的图表，使 研究者从少数的特征数或一些简单的图表中了解大批资料所蕴藏的 更多信息和内在规律性。可见，统计学有助于描述数据的统计特征， 如数据化简、统计指标的选择与计算、统计结果的表达等。
第二节 环境统计学的内容、作用与功能
• ④提供由样本推断总体的方法。试验的目的在于认识总体规律，
但由于总体庞大，一般无法实施，在研究过程中都是由抽取总体 中的部分作为样本，用统计方法以样本来推断总体的规律性。这 是环境统计学的精髓所在，也是其成为一门科学的缘由。在这种 推断中，统计学原理和方法起到了理论上的保证作用。
计工作还处于初步阶段。各国环境统计指标不足以说明全面的环境状况 和发展趋势。环境统计的基本理论还很不完善，许多问题仍处于探的环境统计工作随着环境保护工作的逐步开展
而逐渐发展起来的。随着环境问题研究的不断深入、 国际交流与合作的开展，经过近些年的发展，我国 环境统计学得到迅速普及与提高。已经建立了初步 的能比较全面反映环境污染状况和环境治理水平的 环境统计制度。通过大量实践，在不少方面积累了 自己的经验，丰富了环境统计学的内容。而电子计 算机的作用，更促进了多变量分析等统计方法在环 境领域中的应用。随着环境保护工作的发展，环境 统计工作也必将出现一个更新的局面。
第二节 环境统计学的内容、作用与功能
• 反面例子很多：伪造统计数据违反科学道德 • 医学论文中统计运用错误，除了影响论文的科学性，还可能导致严
重的伦理学问题。60年代到80年代，国外医学杂志调查表明： 20%~72%的论文有统计错误。
• 1984年对《中华医学杂志》、《中华内科杂志》、《中华外科杂
理等功能；
✓高级统计系统模块：具有聚类分析、因素分析、判别分析和
多元方差分析等功能；
✓数据输入模块：采取直观录入的方式，以菜单驱动，可进行
全屏幕修改，并能对数据进行合理性、一致性检验；
✓趋势分析模块：主要用来进行时间序列分析。
第四节 统计软件介绍
3.Excel Excel是一种通用的电子表格软件，其功能强大、技术先进、使 用方便，广泛应用于个人事务、商务以及统计和分析等领域。 基本功能：1、电子表格：它以行和列的形式组织数据信息，表 格中的数据可以进行计算、处理和分析。2、图表：它将数据信 息以饼图、面积图、柱状图、散点图等形式来表示，利用这些 图可以更直观地观察和分析数据。3、数据库：数据库信息是行 列结构的相关数据信息的集合，其中的数据可以进行排序、筛 选，建立数据透视表，进行分类汇总和数据分析等。 特点：它比专业统计软件易学、易用、易得；使用者可以避免 专业软件的束缚，根据研究目的，利用Excel强大的数据处理功 能，创造性地编制各种分析模型，达到分析决策目的。
式软件包。SPSS集数据整理、分析过程、结果输出等功能于一 身，是世界著名统计分析软件之一。它使用Windows的下拉窗 口方式展示各种管理数据和分析方法的功能，使用对话框展示 出各种功能选择项，清晰、直观、易学易用，命令简单，帮助 功能强，尤其适合不精通计算机技术的研究者使用。
✓基本系统模块：具有各种数据管理、一般统计分析和文件管
因此，环境科学的各项研究也离不开各种数学方法。
第二节 环境统计学的内容、作用与功能
正确使用环境统计方法
• 环境统计学在环境科学研究中具有举足轻重的作用
与功能，但却不是万能的。环境统计只是提供了一 种环境问题的分析方法，由这些分析方法得到的结 果必须同定性分析与环境专业理论相结合，才能得 到合理的数据和分析结果，为制订解决环境问题的 切实可行的方案奠定基础。
能写成模棱两可，只有在学习时养成良好的习惯，将来工作中才能少出差 错。
4.实事求是，如实反映情况，反对弄虚作假。因此，无论日常工作或科学
研究中，必须养成严肃认真的作风和反复核对的习惯，同一切弄虚作假的 现象进行坚决的斗争，尽最大努力获得正确数据，使分析结论建立在可靠 的基础之上。
5.根据正确的统计资料，发现问题，反对违反各种环境保护政策，违反环
第四节 统计软件介绍
4.Minitab Minitab软件是现代质量管理统计的领先者，以无可比拟的强大 功能和简易的可视化操作深受广大质量学者和统计专家的青睐。 Minitab 1972年成立于美国宾夕法尼亚大学，到目前为止，已 经在全球100多个国家，4800多所高校被广泛使用。 除了为用户提供质量统计分析工具Minitab和Quality Companion软件外，还有在线培训系统，该套视频系统的培训 统计学基本知识和质量管理内容，内置大量案例，是学习该软 件和统计的好助手。 Minitab功能菜单包括: 基础和高级统计工具：假设检验 、回归 分析、方差分析、时间序列分析、图表、蒙特卡洛模拟等。
第二节 环境统计学的内容、作用与功能
1.基本内容
• 试验设计是指应用数理统计的原理和方法，制定试验方案，
选择试验材料，合理分组，降低试验误差，主要介绍试验 设计的有关概念、试验设计的基本原则、试验设计方案的 制定、常用试验设计方法。一个好的调查计划或试验设计 可以用较少的人力、物力和时间取得更多的较可靠的资料。 使调查或实验结果能够科学地回答所研究的问题。
1.必须明确：我们应该掌握的关键不是数学原理，而是怎样合理地、恰当
地把数理统计的方法应用到环境科研工作中去，并结合专业知识，提高分 析问题与解决问题的能力。
2.在学习过程中，要理论联系实际，重视实习与练习。结合导师方向和科
研论文提出统计问题、熟悉相关软件的操作，并读懂软件分析结果。
3.各种统计符号必须写正确，汉字、阿拉伯字与外文字母必须写清楚，不
• ②判断试验结果的可靠性。一般在试验中要求除试验因素外，其他
条件都应控制一致，但在实践中无论试验条件控制的如何严格，其 试验结果总是受试验因素和其他偶然因素的影响。偶然因素的影响 就是造成试验误差的重要原因。要正确判断一个试验误差是由试验 因素造成的还是由试验误差造成的，就必须应用统计分析方法才能 获得可靠的结论。统计学有助于统计分析及得出正确结论，如根据 概率分布，对实验和观察结果存在的差异和关联作出统计推断。
查研究活动。是收集、整理、分析、推断、判断等 认识活动的总称。数据汇总仅仅是统计工作的一小 部分内容。 （2）统计学：作为一门学科的定义是：关于数据收集、 表达和分析的普遍原理和方法。 （3）环境统计学：环境统计学是运用概率论与数理统 计的原理及方法，结合环境领域的实际，研究资料 的搜集、整理分析与推断的一门学科，属于应用统 计学。
于研究环境统计资料的国际会议。会议决定根据现有资料编制《环境统 计手册》。这次会议对环境统计工作的发展，起了巨大的推动作用。 1973年10月，在华沙举行了环境统计学术会议。各国政府逐步重视全 面的综合统计数字对评价环境状况的重要作用，并逐步建立起环境统计 制度。
• 但各国环境统计的范围、指标体系、方法、应用软件等并不同。环境统
第二节 环境统计学的内容、作用与功能
• ③提供试验设计的一些重要原则和方法。为了以较
少的人力、物力和财力取得较多的试验信息和可靠 而准确的试验结果，在一些环境研究中，就需要科 学的进行试验设计，如对样本容量的确定、抽样方 法、重复次数的确定以及试验安排等，都必须以统 计学原理为依据。从统计学和试验设计的关系来看， 统计学原理可以为试验设计提供合理的依据，而试 验设计又是统计分析方法的进一步运用。由于试验 目的不明确，设计不合理，试验条件不合适，统计 数据不准确，最终导致试验失败是不可避免的。所 以，统计学有助于以正确的方式收集数据，如实验 设计、调查设计等。
• 2001年《中华预防医学杂志》：中华医学会系列杂志误用约54%
（1995）。
• 1976年New Science 杂志关于科研舞弊行为的调查：（1）74%
的调查表反映有不正当修改数据的情况；（2）17%拼凑实验结果； （3）7%凭空捏造数据；（4）2%故意曲解结果。