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如何使用SPSS檢驗數據是否服從正態分布—KS檢驗與Q-Q圖

發布時間:2025-05-04 文章來源:xp下載站 瀏覽:

SPSS由IBM公司出品,它提供了包括描述性統計、推斷性統計、因子分析、聚類分析、回歸分析等多種統計分析功能,并包括文本分析、機器學習算法、數據分析模型等。SPSS的界面友好,易于操作,能夠快速從數據中提取有用的洞察和分析,廣泛應用于教育、心理、醫學、市場、人口、保險等多個研究領域,也用于產品質量控制、人事檔案管理和日常統計報表等。

在使用IBM SPSS Statistics參數檢驗中的T檢驗時,一般情況下,都需先驗證數據是否服從正態分布。如果服從正態分布的話,就可以執行T檢驗;反之,則需要使用非參數檢驗的方法。

那么,該如何使用SPSS檢驗數據是否服從正態分布呢?我們可以使用非參數檢驗中的KS檢驗、圖表中的Q-Q圖、描述統計中的偏度峰度系數、探索統計的正態驗證來進行數據的正態分布檢驗。本文會先重點介紹KS檢驗與Q-Q圖。

一、KS檢驗

KS檢驗,是Kolmogorov-Smirnov檢驗的簡稱,中文譯為柯爾莫哥洛夫-斯米爾諾夫檢驗,是一種檢驗擬合優度的檢驗方法,可用于檢驗數據是否服從理論分布,比如是否服從正態分布。

接下來,我們使用一組初中生的身高數據來作為示例數據。

示例數據

圖1:示例數據

然后,如圖2所示,在SPSS的非參數檢驗菜單中,打開單樣本KS檢驗功能。

KS檢驗功能

圖2:KS檢驗功能

如圖3所示,在KS檢驗設置面板中,重點是要進行檢驗變量與檢驗分布的設置。本例需要檢驗的是身高樣本數據是否服從正態分布,因此,需要將身高變量添加到檢驗變量,并勾選檢驗分布中的“正態”選項。

在正態檢驗選項中,一般情況下,選擇默認的“使用樣本數據”即可。

KS檢驗設置

圖3:KS檢驗設置

然后,再打開選項面板,勾選所需的統計數值(建議勾選描述)與缺失值的處理方式。

選項設置

圖4:選項設置

完成檢驗設置后,運行檢驗。

如圖5所示,在KS檢驗結果中,可以看到,當前檢驗的分布是正態分布,而其漸進顯著性數值為0.00<0.05,因此拒絕原假設,也就是說,示例身高樣本數據不符合正態分布。

KS檢驗結果圖5:KS檢驗結果

二、Q-Q圖

Q-Q圖,是Quantile-Quantile圖的簡稱,通過計算兩個數據的分位數來繪制散點圖,從而檢驗數據是否服從理論分布。

正態Q-Q圖,即實測值與預期的正態值組成的散點圖。如果數據服從正態分布的話,數值在Q-Q圖的分布會呈現直線型;反之則不服從正態分布。

Q-Q圖屬于SPSS描述統計中的一種,如圖6所示,依次單擊分析-描述統計-Q-Q圖。

Q-Q圖功能

圖6:Q-Q圖功能

如圖7所示,基于本文的數據驗證目的—驗證身高樣本數據是否服從正態分布,需將身高變量添加到變量選項,并在檢驗分布中選取“正態”選項。其他選項,一般情況下,保持默認即可。

Q-Q圖設置

圖7:Q-Q圖設置

完成以上設置后,運行檢驗。

從圖8的身高正態Q-Q圖看到,散點圖上的數值似乎接近與直線很接近。但由于身高的差別數值較小,我們還需要具體看看數值與直線的偏離大小。

身高正態Q-Q圖

圖8:身高正態Q-Q圖

從圖8的去趨勢正態Q-Q圖看到,實際上,實測值與正態的偏差還是比較大的,因此,不能確切說明身高樣本數據服從正態分布。

去趨勢正態Q-Q圖

圖9:去趨勢正態Q-Q圖

三、小結

綜上所示,通過正態Q-Q圖,我們可以直觀地觀察到數據的正態分布情況,但當數值與直線有一定偏離的情況下,還需要借助去趨勢正態Q-Q圖,以及KS檢驗來進一步檢驗數據的正態性。


世界上許多有影響的報刊雜志就SPSS給予了高度的評價。
本文章關鍵詞: 如何 使用 SPSS 檢驗 數據 是否 服從 正態分布  
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