Cvičení 1.: Základní informace o systému STATISTICA, bodové rozložení
četností
Základní informace o programovém systému STATISTICA
Systém má modulární stavbu. V multilicenci pro Masarykovu univerzitu jsou k dispozici
moduly: Základní statistiky/tabulky, Vícerozměrná regrese, ANOVA, Neparametrická
statistika, Prokládání rozdělení, Rozdělení & simulace, Pokročilé lineární/nelineární modely,
Vícerozměrné průzkumné techniky, Průmyslová statistika & Six Sigma, Analýza síla testu,
Automatizované neuronové sítě, VEPAC.
Velké množství informací o systému STATISTICA lze najít na webové stránce společnosti
StatSoft, která je jejím distributorem v České republice (www.statsoft.cz). Z této stránky vede
rovněž odkaz na elektronickou učebnici statistiky.
Instalace systému STATISTICA 12 je dostupná na https://inet.muni.cz/app/soft/licence
STATISTICA má několik typů oken:
• Datové okno (spreadsheet) (má příponu sta, jeho obsah však lze exportovat i v jiných
formátech). Do datového okna lze načítat datové soubory nejrůznějších typů (např.
z tabulkových procesorů, databázové soubory, ASCII soubory).
Ukázka datového okna:
• Pracovní sešit (workbook) (má příponu stw). Do pracovního sešitu se ukládají výstupy,
tj. tabulky a grafy. Skládá se ze dvou oken, v levém okně je znázorněna stromová
struktura výstupů, v pravém jsou samotné výstupy. V levém okně se lze pohybovat myší
nebo kurzorem, mazat, přesouvat, editovat apod. Výstupy mohou sloužit jako vstupy pro
další analýzy a grafy.
Ukázka pracovního sešitu:
• Protokol (report) (má příponu str, lze ho uložit i ve formátu rtf, txt, htm či pdf). Pokud
požadujeme, aby se výstupy ukládaly nejen do Pracovního sešitu, ale i do Protokolu či
Wordu, postupujeme takto: Soubor – Správce výstupů – vybereme Výstup protokolu či
Výstup MS Word – OK. Protokol se podobně jako Pracovní sešit skládá ze dvou oken. Do
Protokolu můžeme vkládat vlastní text, vysvětlující komentáře, poznámky apod. Tabulky
a grafy lze v Protokolu i Pracovním sešitu dále upravovat.
Ukázka protokolu:
• Okno grafů (přípona stg, lze ho uložit i jako bmp, jpg, png, tif a wmf či pdf). Získá se
tak, že v Pracovním sešitu klikneme pravým tlačítkem na graf a vybereme Klonovat graf.
Ukázka okna grafů:
• Programovací okno (přípona svb). Slouží pro zápis programů v jazyku STATISTICA
Visual Basic. Vyvolá se z menu Nástroje – Makro.
Ukázka programovacího okna:
Mezi jednotlivými typy oken se přepínáme pomocí položky Okno v hlavním menu.
Od verze 8.0 je možno používat Projekty. Tento prvek umožňuje uložit soubor STATISTICA
Projekt, a "zmrazit" tak doposud provedenou práci včetně umístění všech oken s objekty na
obrazovce. Po otevření tohoto souboru se může přímo navázat na již provedenou část analýzy.
Lze také uložit zaznamenané makro analýzy.
Jednorozměrné bodové rozložení četností
Úkol 1.: Načtěte soubor znamky.sta. Proměnným X, Y, Z vytvořte návěští (X - známka
z matematiky, Y - známka z angličtiny, Z - pohlaví studenta). Popište, co znamenají jednotlivé
varianty (u znaků X a Y: 1 - výborně, 2 - velmi dobře, 3 - dobře, 4 - neprospěl, u znaku Z: 0 - žena,
1 - muž).
Návod: Soubor – Otevřít – vybereme příslušný adresář se souborem znamky.sta – Otevřít.
Kurzor nastavíme na Prom1 – 2x klikneme myší – Jméno X – Dlouhé jméno známka
z matematiky, Text. hodnoty – 1 výborně, 2 velmi dobře, 3 dobře, 4 neprospěl, OK. U
proměnné Y lze textové hodnoty okopírovat z proměnné X – v Editoru textových hodnot
zvolíme Kopírovat z proměnné X.
Přepínání mezi číselnými hodnotami a jejich textovým popisem se děje pomocí tlačítka
s ikonou štítku.
Úkol 2.: Vytvořte
a) tabulku rozložení četností známek z matematiky a známek z angličtiny,
b) sloupkový diagram absolutních četností znaků X a Y,
c) polygon absolutních četností znaků X a Y
Návod:
ad a) Statistiky – Základní statistiky a tabulky – Tabulky četností – OK – Proměnné X, Y –
OK – na záložce Možnosti zrušíme Počet a zaprotokolování ChD - Výpočet.
Tabulka rozložení četností známek z matematiky
Tabulka četností:X: známka z M (znamky.sta)
Kategorie
Četnost Kumulativní
četnost
Rel.četnost Kumulativní
rel.četnost
výborně
velmi dobře
dobře
neprospěl
7 7 35,00000 35,0000
3 10 15,00000 50,0000
2 12 10,00000 60,0000
8 20 40,00000 100,0000
Tabulka rozložení četností známek z angličtiny
Tabulka četností:Y: známka z A (znamky.sta)
Kategorie
Četnost Kumulativní
četnost
Rel.četnost Kumulativní
rel.četnost
výborně
velmi dobře
dobře
neprospěl
4 4 20,00000 20,0000
4 8 20,00000 40,0000
7 15 35,00000 75,0000
5 20 25,00000 100,0000
ad b) Grafy – Histogramy – Proměnné X, Y – OK- vypneme Normální proložení – Detaily–
zaškrtneme Mezery mezi sloupci - OK.
Sloupkový diagram pro znak X
Histogram z X
znamky 3v*20c
výborně velmi dobře dobře neprospěl
X
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Početpozorování
Sloupkový diagram pro znak Y
Histogram z Y
znamky 3v*20c
výborně velmi dobře dobře neprospěl
Y
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Početpozorováníad c) V pracovním sešitu vstoupíme do tabulky rozložení četností proměnné X resp. Y.
Nastavíme se kurzorem na Četnost - klikneme pravým tlačítkem – Grafy bloku dat –
Spojnicový graf: celé sloupce. Vykreslí se polygon absolutních četností.
Polygon absolutních četností pro znak X
Spojnicový graf z Četnost
Tabulka3 1v*4c
výborně velmi dobře dobře neprospěl
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Četnost
Polygon absolutních četností pro znak Y
Spojnicový graf z Četnost
Tabulka4 1v*4c
výborně velmi dobře dobře neprospěl
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
Četnost
Úkol 3.: Vytvořte tabulky rozložení četností známek z matematiky a angličtiny pouze
a) pro ženy,
b) pro muže.
Návod:
ad a) Statistiky – Základní statistiky a tabulky – Tabulky četností – OK – Proměnné X, Y –
OK – vybereme Select Cases - zaškrtneme Zapnout filtr – do okénka některé, vybrané pomocí
výrazu zapíšeme Z = 0, OK – na záložce Možnosti zrušíme Počet a zaprotokolování ChD -
Výpočet.
Tabulka rozložení četností známek z matematiky pro ženy:
Tabulka četností:X: známka z M (znamky.sta)
Zhrnout podmínku: Z=0
Kategorie
Četnost Kumulativní
četnost
Rel.četnost Kumulativní
rel.četnost
výborně
velmi dobře
dobře
neprospěl
5 5 50,00000 50,0000
2 7 20,00000 70,0000
1 8 10,00000 80,0000
2 10 20,00000 100,0000
Tabulka rozložení četností známek z angličtiny pro ženy:
Tabulka četností:Y: známka z A (znamky.sta)
Zhrnout podmínku: Z=0
Kategorie
Četnost Kumulativní
četnost
Rel.četnost Kumulativní
rel.četnost
výborně
velmi dobře
dobře
neprospěl
4 4 40,00000 40,0000
2 6 20,00000 60,0000
1 7 10,00000 70,0000
3 10 30,00000 100,0000
ad b) Statistiky – Základní statistiky a tabulky – Tabulky četností – OK – Proměnné X, Y –
OK – vybereme Select Cases - zaškrtneme Zapnout filtr – do okénka některé, vybrané pomocí
výrazu zapíšeme Z = 1, OK - na záložce Možnosti zrušíme Počet a zaprotokolování ChD -
Výpočet.
Tabulka rozložení četností známek z matematiky pro muže:
Tabulka četností:X: známka z M (znamky.sta)
Zhrnout podmínku: Z=1
Kategorie
Četnost Kumulativní
četnost
Rel.četnost Kumulativní
rel.četnost
výborně
velmi dobře
dobře
neprospěl
2 2 20,00000 20,0000
1 3 10,00000 30,0000
1 4 10,00000 40,0000
6 10 60,00000 100,0000
Tabulka rozložení četností známek z angličtiny pro muže:
Tabulka četností:Y: známka z A (znamky.sta)
Zhrnout podmínku: Z=1
Kategorie
Četnost Kumulativní
četnost
Rel.četnost Kumulativní
rel.četnost
velmi dobře
dobře
neprospěl
2 2 20,00000 20,0000
6 8 60,00000 80,0000
2 10 20,00000 100,0000
Dvourozměrné bodové rozložení četností
Úkol 4.: Nadále budeme pracovat s celým datovým souborem. Vytvořte kontingenční
tabulku simultánních absolutních četností znaků X a Y a 3D graf simultánních četností.
Návod: Statistiky – Základní statistiky/tabulky – odškrtneme Zapnout filtr – OK Kontingenční
tabulky – OK – Specif. tabulky - List 1 X, List 2 Y, OK – OK - Výpočet.
Kontingenční tabulka (znamky.sta)
Četnost označených buněk > 10
(Marginální součty nejsou označeny)
X Y
výborně
Y
velmi dobře
Y
dobře
Y
neprospěl
Řádk.
součty
výborně 4 1 2 0 7
velmi dobře 0 2 1 0 3
dobře 0 0 1 1 2
neprospěl 0 1 3 4 8
Vš.skup. 4 4 7 5 20
Vidíme, že ve výběrovém souboru byli 4 studenti, kteří měli z obou předmětů „výborně“,
jeden student, který měl z matematiky „výborně“ a z angličtiny „velmi dobře“ atd. až 4
studenti, kteří z obou předmětů neprospěli.
Vytvoření 3D grafu: Aktivujeme na liště Výsledky: kontingenční tabulky – na záložce
Detailní výsledky vybereme 3D histogramy.
Dvourozměrné rozdělení: X x Y
výborně
velm
idobře
dobře
neprospěl
Yvýborně
velmi dobře
dobře
neprospěl
X
1
2
3
4
5
Početpozorování
Úkol 5.: Vytvořte kontingenční tabulku sloupcově a řádkově podmíněných relativních
četností znaků X a Y.
Návod: Aktivujeme na liště Výsledky: kontingenční tabulky – Možnosti - zaškrtneme ve
sloupci Výpočet tabulek volbu Procenta z počtu ve sloupci (resp. Procenta z počtu v řádku) –
Výpočet.
Kontingenční tabulka sloupcově podmíněných relativních četností :
Kontingenční tabulka (znamky.sta)
Četnost označených buněk > 10
(Marginální součty nejsou označeny)
X Y
výborně
Y
velmi dobře
Y
dobře
Y
neprospěl
Řádk.
součty
Četnost
Sloupc. četn.
Četnost
Sloupc. četn.
Četnost
Sloupc. četn.
Četnost
Sloupc. četn.
Četnost
výborně 4 1 2 0 7
100,00% 25,00% 28,57% 0,00%
velmi dobře 0 2 1 0 3
0,00% 50,00% 14,29% 0,00%
dobře 0 0 1 1 2
0,00% 0,00% 14,29% 20,00%
neprospěl 0 1 3 4 8
0,00% 25,00% 42,86% 80,00%
Vš.skup. 4 4 7 5 20
Interpretace např. 4. řádku ve 2. sloupci: V souboru byli 4 studenti, kteří měli velmi dobře z
angličtiny. Mezi nimi byl jeden, který neprospěl z matematiky, což představuje 1/4 = 25%.
Kontingenční tabulka řádkově podmíněných relativních četností:
Kontingenční tabulka (znamky.sta)
Četnost označených buněk > 10
(Marginální součty nejsou označeny)
X Y
výborně
Y
velmi dobře
Y
dobře
Y
neprospěl
Řádk.
součty
Četnost
Řádk. četn.
Četnost
Řádk. četn.
Četnost
Řádk. četn.
Četnost
Řádk. četn.
Četnost
výborně 4 1 2 0 7
57,14% 14,29% 28,57% 0,00%
velmi dobře 0 2 1 0 3
0,00% 66,67% 33,33% 0,00%
dobře 0 0 1 1 2
0,00% 0,00% 50,00% 50,00%
neprospěl 0 1 3 4 8
0,00% 12,50% 37,50% 50,00%
Vš.skup. 4 4 7 5 20
Interpretace např. 2. sloupce ve 4. řádku: V souboru bylo 8 studentů, kteří neprospěli
z matematiky. Mezi nimi byl jeden, který měl velmi dobře z angličtiny, což představuje 1/8 =
12,5%.
Zápis dat zadaných pomocí absolutních četností
Úkol 6.: U 30 domácností byl zjišťován počet členů. 2 domácnosti měly 1 člen, 6 domácností
2 členy, 4 domácnosti 3 členy, 10 domácností 4 členy, 5 domácností 5 členů a 3 domácnosti
měly 6 členů. Zapište tato data do systému STATISTICA, vytvořte variační řadu a
zodpovězte následující otázky:
a) Kolik procent domácností má právě 5 členů?
b) Kolik procent domácností má nejvýše 5 členů?
c) Kolik procent domácností má aspoň 5 členů?
d) Kolik procent domácností má aspoň 2 a nejvýše 5 členů?
Návod: Vytvoříme nový datový soubor o 6 případech a dvou proměnných, jednu nazveme X
a druhou četnost. Do proměnné X napíšeme čísla 1, …, 6 (lze též vyplnit tak, že do Dlouhého
jména této proměnné napíšeme =v0) a do proměnné četnost napíšeme čísla 2, 6, 4, 10, 5, 3.
Statistika – Základní statistiky/tabulky – Tabulky četností – Proměnné X – OK – klikneme na
ikonu závaží – Proměnná vah četnost – OK – Stav Zapnuto – OK – Výpočet.
Dostaneme tabulku:
Kategorie
Četnost Kumulativní
četnost
Rel.četnost Kumulativní
rel.četnost
1
2
3
4
5
6
ChD
2 2 6,66667 6,6667
6 8 20,00000 26,6667
4 12 13,33333 40,0000
10 22 33,33333 73,3333
5 27 16,66667 90,0000
3 30 10,00000 100,0000
0 30 0,00000 100,0000
Z této tabulky lze vyčíst odpovědi na všechny výše položené otázky.
Ad a) 16,7%, ad b) 90%, ad c) 26,7%, ad d) 83,3%
Zápis dat zadaných pomocí kontingenční tabulky
Úkol 7.:
221 žáků 2. stupně základní školy bylo dotázáno, zda v současné době drží nějakou dietu.
Výsledky průzkumu jsou uvedeny v kontingenční tabulce. Znak X udává pohlaví žáka (1 –
hoch, 2 – dívka), znak Y nabývá varianty 1, když respondent drží dietu a 2, když dietu nedrží.
YX
drží dietu nedrží dietu
nj.
hoch 9 100 109
dívka 57 55 112
n.k 66 155 221
Zapište tato data do systému STATISTICA a zodpovězte následující otázky:
a) Kolik procent hochů drží dietu?
b) Kolik procent dívek drží dietu?
c) Kolik procent těch žáků, kteří drží dietu, jsou hoši?
d) Kolik procent těch žáků, kteří nedrží dietu, jsou dívky?
Návod: Vytvoříme nový datový soubor o třech proměnných X, Y, četnost a čtyřech
případech. Do proměnné X napíšeme dvakrát pod sebe 1 (hoch) a dvakrát pod sebe 2 (dívka).
Do proměnné Y napíšeme jedničku (1 – drží dietu) a dvojku (2 – nedrží dietu) a znovu
jedničku a dvojku. D proměnné četnost napíšeme uvedené četnosti, tj. 9, 100, 57, 55.
Popíšeme, co znamenají proměnné X, Y a co znamenají jejich varianty.
Výsledný soubor:
1
X
2
Y
3
četnost
1
2
3
4
hoch drží dietu 9
hoch nedrží dietu 100
dívka drží dietu 57
dívka nedrží dietu 55
Statistiky – Základní statistiky/tabulky – Kontingenční tabulky - Specif. tabulky – List 1 X,
List 2 Y, OK, Váhy - četnost, Stav zapnuto – OK. Na záložce Možnosti zaškrtneme Procenta
z počtu v řádku a Procenta z počtu ve sloupci – Výpočet. Tím získáme kontingenční tabulku
řádkově a sloupcově podmíněných relativních četností.
X Y
drží dietu
Y
nedrží dietu
Řádk.
součty
Četnost
Sloupc. četn.
Řádk. četn.
Četnost
Sloupc. četn.
Řádk. četn.
Četnost
hoch 9 100 109
13,64% 64,52%
8,26% 91,74%
dívka 57 55 112
86,36% 35,48%
50,89% 49,11%
Vš.skup. 66 155 221
Ad a) 8,3 % hochů drží dietu, ad b) 50,9 % dívek drží dietu, ad c) z těch žáků, kteří drží dietu,
je 86,4 % dívek, ad d) z těch žáků, kteří nedrží dietu, je 35,5 % dívek.