环境数据分析教学大纲.docx

1、环境数据分析教学大纲环境数据分析教学大纲课程编号：081692B课程类型：通识教育必修课 通识教育选修课专业必修课 专业选修课学科基础课总学时：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

2、境数据分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：教学课时分配序号章节内容讲课实验其他合计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环境数据的方差分析40

3、046环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.总体分布特征的统计表述2.

5、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一般步骤3.假设检验的功效及其影响

6、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非参数检验1.Kruskal-Wallis检验2.Fir

7、edman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

8、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

9、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

10、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

11、方法选择及一般步骤2.两元相关系数：Pearson相关系数、Spearman秩相关系数、Kendall秩相关系数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、非参数回归理解：偏相关分析、复相关分析掌握：Pearson相关系数、Spearman秩相关系数、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、Spearman秩相关系数、Kendall秩相关系数的区别。2.简述

12、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1.聚类分析的原理和意义2.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

13、使用1.软件窗口及菜单2.SPSS基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基本统计分析功能课程的考核要求了解：SPSS软件窗口及菜单理解：常用统计表和统计图掌握：统计图和统计表的制作应用：SPSS基本统计分析功能复习思考题：1.简述采用SPSS进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%）和期末考试成绩（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陶澍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SPSS统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：