3 环境统计数据特征的描述
环境统计第三章
• 由于△u1 △u2 △u3….. △nu 均是小量。故可以略去二阶以 上的高阶无穷小量
第三章 环境观测值的误差分析
• • • • • • • • • 第一节 环境统计中的误差 统计上所说误差一般包括测定误差和抽样误差 测定误差 测定结果和真值之差 抽样误差 由抽样引起的样本指标与总体指标之差 一、测定误差 1、测定误差的表示 误差的表征有准确度 和精密度 准确度：分析结果与真值想接近的程度（用误差表示） 精密度观察某定值所得观测值的离散程度。常用标准差或 变异系数表示
• 其中C为废气在标准状态下的排放浓度 • 已知 △d=0.5 △u=1.2 △T=2 △P=10
d P1 T1 u 0.12W W W 2 d u P T 1 1
• 每小时废气排放体积W
C d 2 u h P 1 T0 W V0 C 182141 （g ) 182(kg) 4P0 T1
• • • • •
• • • •
（3） 平方、立方或平方根、立方根运算 结果的有效数字与原真数有效数字位数相同 1.22=1.44=1.4 （4）对数和反对数运算 其运算结果所确定的小数点的位数与真数的有效 数字位数相同 （5）统计计算中 平均数 一般比观察值高，平均数的有效数字个数 比单个观测值多保留一位。 3.2 2.4 1.8 2.5 3.1 X=（3.2+2.4+1.8+2.5+3.1）/5=2.60
s1
《环境统计》电子教案
《环境统计》电子教案第一章：环境统计概述1.1 环境统计的概念与意义1.2 环境统计的研究对象与内容1.3 环境统计的方法与步骤1.4 环境统计学的应用领域第二章：环境统计数据收集与处理2.1 环境统计数据来源2.2 环境统计数据收集方法2.3 环境统计数据处理技术2.4 环境统计数据的质量控制第三章：环境统计分析方法3.1 描述性统计分析3.2 推断性统计分析3.3 相关与回归分析3.4 时间序列分析第四章：环境质量评价与预测4.1 环境质量评价方法4.2 环境质量指数的计算与分析4.3 环境预测方法4.4 环境预测模型的建立与验证第五章：环境统计软件应用5.1 环境统计软件概述5.2 SPSS软件在环境统计中的应用5.3 R软件在环境统计中的应用5.4 Python软件在环境统计中的应用第六章：环境监测数据的统计分析6.1 环境监测数据的特点与处理6.2 环境监测数据的质量控制6.3 环境监测数据的描述性统计分析6.4 环境监测数据的时间序列分析第七章：环境污染的统计评估7.1 环境污染物的统计分布特征7.2 环境污染物的空间统计分析7.3 环境污染物的累积风险评估7.4 环境污染物的健康影响评估第八章：生态系统服务的统计评价8.1 生态系统服务概念与分类8.2 生态系统服务价值评估方法8.3 生态系统服务统计评价案例分析8.4 生态系统服务功能退化的统计诊断第九章：环境政策与规划的统计支持9.1 环境政策效果的统计评估9.2 环境规划的统计模型与应用9.3 环境政策与规划的统计监测与评价9.4 环境政策与规划的统计咨询与建议第十章：环境统计案例研究10.1 环境污染事故的统计分析10.2 生态系统恢复的统计评价10.3 环境管理的统计工具与方法10.4 环境统计在气候变化研究中的应用重点和难点解析1. 环境统计数据收集与处理：数据的准确性和可靠性是环境统计研究的基础。
重点关注数据来源的多样性和数据的质量控制，包括数据收集的方法和过程，以及数据处理的技术，如数据的清洗、分类和分析等。
《环境统计》电子教案
《环境统计》教案环境工程系2007.91 绪论教学要求：了解环境统计的意义、范围；理解环境统计工作的步骤及其内在联系；理解统计中的几个基本概念。
重点难点：统计工作的步骤及其内在联系；统计中的几个基本概念。
1.1 环境统计概述环境统计的基本概念环境统计的含义可从环境统计工作、环境统计资料和环境统计学三个层面上来认识：环境统计工作是指为了取得和提供统计资料而进行的各项工作。
它的全部内容和过程包括：环境统计设计、环境统计调查、环境统计整理和环境统计分析等几个方面。
环境统计资料是环境统计工作的成果。
它包括环境统计数字和环境统计分析报告两个方面的内容。
环境统计学是数理统计理论与方法在环境保护实践和环境科学研究中的应用，它是研究和阐述环境统计工作规律和方法论的科学。
环境统计研究的范围和任务环境统计是以环境为主要研究对象，研究的范围涉及到人类赖以生产和生活的全部条件，包括影响生态系统平衡的各个因素及其变化所带来的后果。
环境统计研究的主要内容：①环境统计的基本理论与方法。
②环境污染与防治统计。
③自然资源利用与保护统计。
④环境管理统计。
⑤环保系统自身建设统计。
特点：社会性、广泛性、数量性(1) 环境统计的范围涉及面广、综合性强。
(2) 环境统计研究的对象介于社会和自然之间，技术性强。
(3) 环境统计是一门新兴的边缘学科，无论是国际还是国内都是新生事物。
环境统计的基本任务主要是监督、服务。
环境统计的基本原则和要求基本原则(1) 环境统计应以我国的环境保护战略目标为基础，力求为保护环境提供及时、准确、有价值的环境统计数据和分析资料。
(2)要建立一套科学的、完整的环境统计指标体系，建立一套科学的、切实可行的统计调查方法。
基本要求(1) 提高认识、加强领导。
(2) 健全环境统计机构、固定环境统计人员，努力提高环境统计人员的业务水平。
(3) 抓好统计全过程中的薄弱环节。
环境统计在环境保护工作中的地位和作用环境统计在调查与实验设计、数据处理、统计推断以及统计分析结果的表达等方面都有重要的作用。
数据分布特征的描述
该项活动中，每月都有数据统计及分析以用来进 行该项活动旳调整与实施。
如：有一组有关病人进入“救济”活动旳时间长 度旳数据：
67个样本：时间长度从1天到185天。
除了对该组数据进行频数方面旳描述和分析外， 下面旳统计措施在描述数据分布特征及分析方面也很 主要：
均值(mean)：35.7天; 中位数(median)：17天； 众数(Mode)：1天
X Me Mo 当分布右偏时（阐明存在极端大旳值）
X Me Mo
3、在偏斜度适度旳情况下，不论是左偏还是右偏，中位数
与算术平均数之差约等于众数与算术平均数之差旳1/3，即有如
下经验公式：
Me
X
1 3 (M O
X)
众数、中位数和均值旳应用场合
• 众数、中位数和均值都是对数据集中趋势旳测度，
1、均值由全部数据计算，包括了全部数据旳信息，具有良 好旳数学性质，当数据接近对称分布时，具有很好旳代表性； 但对于偏态分布，其代表性较差。
Graduates Monthly Graduates Monthly Graduates Monthly
Salary($)
Salary($)
Salary($)
1
2350
5
2255
9
2440
2
2450
6
2210
10
2852
3
2550
7
2390
11
2428
4
2380
8
2630
12
2380
未分组时旳算术平均值为：2440
一、均值（Mean）
均值就是一组数据旳平均值(average value)，用来测 度中心位置(central location)。
第一章 环境数据
统计表和统计图
统计表是用表格表达数据整理结果的形式。 统计图是用点、线、面的位置、升降、长短、面积的大 小等表达数据整理结果的形式。
1.4.1 环境数据审核
• 定义
指对原始数据完整性和准确性的检查与核对。
• 完整性审核
完整性审核指检查特定观测或实验得到数据是否与设计 预期相符合。
• 准确性审核
准确性审核指核对特定观察或实验得到的数据是否真实 、符合实际、符合逻辑，数据登记是否正确，计算方法、计 算口径和计算结果是否有误，计算单位是否符合要求。
2001 2002
工业废渣
（4）调整图形。点击图表的标题，当周围出现8个小四 方黑块时表已选中，将鼠标移至边框，出现白色箭头时， 按住鼠标拖动至下方，用同样的方法拖动分类（X）轴的 标题至图形右下角，拖动图例至右上角。 选中横坐标，单击右键，在快捷菜单中选择坐标轴格 式，弹出坐标轴格式对话框，将字体设置为8号字，用同 样的方法将分类（X）轴的字体设置为8号字。 选中绘图区，单击右键，在快捷菜单中选择绘图区颜 色，将区域颜色设为无色。
1.1.4 数据的转化
根据分析的需要，计量数据、计数数据、等级数据可 以互相转化。 例如，对若干水体进行氮、磷含量测定，原属计量数 据，若按水体富营养化分级清点得到的各等级水体数就是 等级数据，这时计量数据就转化为计数数据或等级数据。
1.2 数据分布
环境数据的分布类型有连续型和离散型。 • 1.2.1 连续型 连续型分布环境数据指取值充满整个取值范围，取值 的个数是无限的环境数据。 连续型分布多用于计量数据的描述。 • 1.2.2 离散型 离散型分布环境数据指取值在取值范围内可一一列出 ，取值的个数是可数的环境数据。 离散型分布多用于计数数据的描述。
统计学3样本数据特征初步分析
统计学3样本数据特征初步分析统计学中的样本数据特征初步分析是指对一个或多个样本数据集进行一系列统计学方法的应用和解释，以得到样本数据集的基本特征和信息。
这些特征包括中心趋势、离散性、对称性和峰度等方面的统计量。
中心趋势是用来描述数据集中数值的一种指标，常见的有均值、中位数和众数。
均值是所有数据值的平均数，可以用来表示数据的集中程度。
中位数是将一组数据按升序排列后，位于中间位置的观察值，可以用来描述数据的中心位置。
众数是指数据集中出现次数最多的数值，可以用来描述数据的集中位置。
通过计算这些指标，可以了解到数据集的整体趋势。
离散性是用来描述数据集中变异程度的指标，常见的有极差、方差和标准差。
极差是一组数据最大值和最小值之间的差，可以用来描述数据的变异程度。
方差是每个数据值与均值之间的差的平方的平均数，可以用来描述数据的分散程度。
标准差是方差的平方根，可以用来描述数据的离散程度。
通过计算这些指标，可以了解到数据集的变异情况。
对称性是用来描述数据集分布形态的指标，常见的有偏度和峰度。
偏度是指数据分布的偏斜程度，可以用来描述数据集的非对称性。
对称分布的偏度为0，正偏斜则偏度大于0，负偏斜则偏度小于0。
峰度是指数据分布的峰态程度，可以用来描述数据集的尖峭程度。
峰度大于0表示比正态分布更尖峭，峰度小于0表示比正态分布更平缓。
通过计算这些指标，可以了解到数据集的分布形态。
在进行样本数据特征初步分析时，可以先对数据进行描述性统计和绘图，然后计算中心趋势、离散性、对称性和峰度等统计量。
描述性统计可以通过计算均值、中位数、众数、极差、方差、标准差、偏度和峰度等指标得到。
绘图可以通过绘制直方图、箱线图和散点图等图形来展示数据的分布情况。
而对于样本数据特征初步分析的结果，可以从以下几个方面进行解读和应用。
首先，中心趋势的指标可以反映数据集中的代表性数值，帮助理解数据的总体趋势。
其次，离散性的指标可以反映数据的分散程度，帮助理解数据的变异程度。
第三章 统计学数据分布特征的描述
测定集中趋势指标的作用
1．反映变量分布的集中趋势和一般水平。
如用平均工资了解职工工资分布的中心，反映职工工资 的一般水平。
2．可用来比较同一现象在不同空间或不同阶段的发 展水平。
不受总体规模大小的影响； 在一定程度上使偶然因素的影响相互抵消。
3．可用来分析现象之间的依存关系。
如研究劳动者的文化程度与收入的关系。
社会经济统计中所应用的调和平均数通常是加权算 术平均数的变形。
已知各组变量值 xi 和（xi fi）而缺乏 fi 时，加权算 术平均数通常可变形为调和平均数形式来计算。
例3-4
解：
n
n
xi fi (xi fi )
x i1
i1
256 475 480
1211 100％ 11.7％
x f! 1
x2 f2
... xk fk
x fi n i 1
fi i
i1
适用于各个变量值之间存在连乘积关系的场合。
主要用于计算现象的平均发展速度； 也适用于对某些具有环比性质的比率求平均。
例3-5
某企业产品的加工要顺次经过前后衔接的五道工序。本月该 企业各加工工序的合格率分别为88％、85％、90％、92％、 96％，试求这五道工序的平均合格率。
第三章 数据分布特征的描述
第一节 统计变量集中趋势的测定 第二节 统计变量离散程度的测定 第三节 变量分布的偏度与峰度 第四节 利用Excel计算描述统计
指标
第一节 统计变量集中趋势的 测定
一 测定集中趋势的指标及其作用 二 数值平均数 三 众数与中位数
一、测定集中趋势的指标及 其作用
集中趋势(Central tendency)
12 22800 0.120
环境统计学
什么是统计？统计在环境科学中有哪些应用？统计：人类对事物数量的认识形成的定义。
汉语中的“统计”有合计、总计的意思。
指对某一现象有关的数据的搜集、整理、计算、分析、解释、表述等的活动。
统计在环境科学中的应用：土壤污染修复、水污染防控、大气污染等。
1.1数据类型环境数据按其性质不同分为：计量数据、计数数据、等级数据计量数据又称量度数据，是用度量衡器具对观察单位的某项指标进行测定所得的数据。
常用平均数（average）、标准差（stdev）、t检验、方差分析、相关与回归分析等统计指标、统计量和统计方法分析。
计数数据是用计数方法对观察单位按某种属性或类别进行清点得到的数据。
等级数据又称可序数据或半计量数据，是用计数方法对观察单位按某种属性或类别的不同程度进行清点得到的数据。
根据分析的需要，计量数据、计数数据、等级数据可以互相转化。
1.2 数据分布环境数据的分布类型有连续型和离散型连续型分布多用于计量数据的描述。
离散型分布多用于计数数据的描述。
1.3 数据收集环境数据主要来源于两条渠道：原始数据与次级数据。
1.4 数据整理数据整理是指将调查和实验数据进行综合，使各观察单位的个别特征综合成总体特征，阐明总体发展变化的客观规律的过程。
整理工作包括数据接收、审核、汇总、分组等，各环节均可绘制统计表和统计图。
环境数据审核指对原始数据完整性和准确性的检查与核对。
完整性审核指检查特定观测或实验得到数据是否与设计预期相符合。
准确性审核指核对特定观察或实验得到的数据是否真实、符合实际、符合逻辑，数据登记是否正确，计算方法、计算口径和计算结果是否有误，计算单位是否符合要求统计表的基本要求：标题、标目、线条、数字、说明统计图制图的基本要求：标题、坐标、尺度、图例、外观1.5 环境统计报表制度环境统计报表制度构成：环境统计基层报表制度、环境统计专业报表制度、环境统计综合报表制度思考题？环境数据按其性质不同分为哪几种？请根据工作中实际需要编制一张环境统计调查表。
数据分布特征的统计描述
数据分布特征的统计描述数据分布是指一组数据值在数值上的分布情况。
统计描述是用数学统计方法对数据分布进行概括和描述的过程。
通过对数据分布的统计描述，可以揭示数据的一些基本特征和规律，从而帮助我们更好地理解和分析数据。
常见的数据分布特征的统计描述包括：中心趋势、离散程度和形态特征。
中心趋势是指一组数据值的集中或平均水平。
常用的统计量有均值、中位数和众数。
均值是一组数据值的算术平均值，通过将所有数据值相加然后除以数据个数得到。
均值可以很好地反映数据的集中程度，但对于有离群值的数据分布，均值可能会受到影响。
中位数是一组数据值按照大小排列后中间的那个值。
中位数的计算不受数据的具体取值影响，适用于有离群值的数据分布。
中位数可以用来描述数据的集中程度，同时还可以提供关于数据的排序信息。
众数是一组数据值中出现次数最多的值，可以用来描述数据的集中程度。
众数可以存在多个或不存在。
离散程度是指一组数据值的分散或变异程度。
常用的统计量有极差、方差和标准差。
极差是一组数据值的最大值和最小值之间的差异。
极差不能提供关于数据的分布形态的信息，但可以描述数据的全局离散程度。
方差是一组数据值与其均值之间的差异的平方和的均值。
方差可以反映数据的整体离散程度，但由于计算中使用了平方运算，所以方差的单位与原数据不一致。
标准差是方差的平方根，具有与原数据相同的单位。
标准差可以更直观地度量数据的离散程度，且方便与均值进行比较。
形态特征是指数据分布的形态或形状。
常用的统计描述包括偏度和峰度。
偏度是数据分布的对称性的度量。
偏度为0表示数据分布呈现对称分布，大于0表示数据分布右偏，小于0表示数据分布左偏。
偏度可以帮助我们了解数据的偏斜程度，从而选择合适的数据分析方法。
峰度是数据分布的尖峰或平坦程度的度量。
峰度大于3表示数据分布具有尖峰形态，峰度小于3表示数据分布具有平坦形态。
峰度可以帮助我们判断数据是否存在异常值或是否符合正态分布的假设。
在实际应用中，以上的统计描述方法常常是结合使用的。
环境统计学
环境统计学：是数理统计理论与方法在环境保护实践和环境科学研究中的应用，它是研究和阐述环境统计工作规律和方法论的科学。
环境统计：是以环境为主要研究对象，研究的范围涉及人类赖以生产和生活的全部条件，包括影响生态系统平衡的各个因素及其变化所带来的后果。
环境统计的主要包括内容：1.环境统计的基础理论与方法;2.环境污染与防治统计；3.自然资源利用与保护统计；4.环境管理统计；5环保系统自身建设统计。
环境统计的基本原则：1.环境统计应以我国的环境保护战略目标为基础，力求为保护环境提供及时、准确、有价值的环境统计数据和分析资料；2.要建立一套科学的、完整的环境统计指标体系，建立一套科学、切实可行的统计调查方法。
环境统计的基本要求：1.提高认识、加强领导；2.健全环境统计机固定环境统计人员，努力提高环境统计人员的业务水平；3.抓好统计全过程中的薄弱环节。
环境统计工作的步骤：1统计全过程设计；2.收集资料；3.整理资料；4.分析资料。
环境总体：就是统计所要研究的具体对象的全体，它是由客观存在的、具体某种共同性质的许多个别单位所构成的集合体，简称总体。
环境指标的构成要素：1.指标名称；2.计量单位；3.计算方法；4.时间；5.空间；6指标数值。
统计资料：是指所有可以推导出某项论断的事实或数字。
统计资料一般分为：计量资料与计数资料两大类，介于其中的还有等级资料。
环境统计调查的种类：1.按调查组织方式的不同，可分为统计报表制度和专门调查两类；2.按调查对象包括的范围不同，可分为全面调查和非全面调查；3.按调查的时间是否连续，可分为经常性调查和一次性调查。
收集统计资料的方法：1.直接观察法；2.凭证法；3.采访法。
环境统计资料整理：简称统计整理，统计调查所得原始资料的分散的、凌乱的，要想说明事物的特征，还必须对这些原始资料进行科学的加工，使之系统化、条理化，以便于分析。
在分组汇总之前，首先要对原始资料进行一次全面的、系统的检查与核对，主要是检查核对资料的及时性、准确性和完整性。