摘 要：文章首先闡明統(tǒng)計學(xué)與大數(shù)據(jù)的密切關(guān)系，提出Excel是統(tǒng)計學(xué)課程中最為合適的輔助軟件，再從統(tǒng)計學(xué)教學(xué)內(nèi)容與大數(shù)據(jù)相關(guān)的三個基礎(chǔ)部分：統(tǒng)計特征值分析、相關(guān)分析和回歸分析和時間序列分析，對課堂中教學(xué)內(nèi)容改進方向進行思考。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)計學(xué);大數(shù)據(jù);Excel;應(yīng)用型人才;大學(xué)教學(xué)

一、與時俱進，將大數(shù)據(jù)內(nèi)容融于統(tǒng)計學(xué)課堂

隨著時間的推移，大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于大多數(shù)人來說“大數(shù)據(jù)（Big Data）”已經(jīng)不再是一個陌生的概念，各行各業(yè)都在開拓創(chuàng)新，努力跟上大數(shù)據(jù)時代的潮流。統(tǒng)計分析方法是大數(shù)據(jù)中重要的處理分析手段，掌握統(tǒng)計學(xué)知識是理解大數(shù)據(jù)分析過程及分析結(jié)果的基礎(chǔ)。不論數(shù)據(jù)分析、經(jīng)濟管理還是生物醫(yī)療相關(guān)專業(yè)，不論是數(shù)理統(tǒng)計學(xué)、經(jīng)濟統(tǒng)計學(xué)還是生物統(tǒng)計學(xué)方向，但凡是統(tǒng)計學(xué)課程都有必要在教授專業(yè)知識的過程中給學(xué)生講解其中哪些內(nèi)容與大數(shù)據(jù)緊密相關(guān)，大數(shù)據(jù)在相應(yīng)行業(yè)中的應(yīng)用案例，并說明這些知識在其中起到了什么樣的作用。

許多老師會在第一堂課上給學(xué)生們推薦一些課程相關(guān)書目，以供學(xué)生在課余生活中充實自身的知識。除了專門的統(tǒng)計學(xué)教材或統(tǒng)計學(xué)非教材讀物外，其實大數(shù)據(jù)相關(guān)的科普讀物和紀(jì)錄片也是非常適合在統(tǒng)計學(xué)課程上推薦的。讀物方面如大數(shù)據(jù)時代奠基之作，伊恩·艾瑞斯 （Ian Ayres）的《大數(shù)據(jù)時代思維與決策（Super Crunchers ：Why Thinking by Number is the New Way to Be Smart）》，其中有涉及到許多統(tǒng)計學(xué)方面的知識;紀(jì)錄片方面如央視出品的國內(nèi)首部大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)題材紀(jì)錄片《大數(shù)據(jù)時代》，這是很好的科普向紀(jì)錄片，適合給對統(tǒng)計學(xué)、對大數(shù)據(jù)還沒有太多接觸的學(xué)生們學(xué)習(xí)。統(tǒng)計學(xué)是一門基礎(chǔ)性科學(xué)，課程多是安排在大一學(xué)習(xí)，從沒有過多晦澀的專業(yè)性知識開始了解統(tǒng)計學(xué)課程能使學(xué)生更好的接受未來的學(xué)習(xí)。

二、統(tǒng)計學(xué)教學(xué)內(nèi)容與大數(shù)據(jù)相關(guān)的三個基礎(chǔ)部分

如今大數(shù)據(jù)分析工具多種多樣，如Microsoft HDInsight、 Skytree、Spark等一些頂級大數(shù)據(jù)分析工具，對于非與數(shù)據(jù)相關(guān)的專業(yè)來說，未來工作上去做專門數(shù)據(jù)分析的概率也小，因此課堂中并不太需要接觸這類工具。不過既然設(shè)置了統(tǒng)計學(xué)這門課程的專業(yè)，那此方向的工作就肯定是會和數(shù)據(jù)（或者說數(shù)字）打交道，綜合考慮，我認(rèn)為對于不論是統(tǒng)計學(xué)專業(yè)或非統(tǒng)計專業(yè)的學(xué)生來說，統(tǒng)計學(xué)課程中用Excel軟件作為數(shù)據(jù)分析工具來輔助課堂講解都是合適的：因為如果是統(tǒng)計專業(yè)的學(xué)生，他們有其他專門的統(tǒng)計軟件課程，所以在統(tǒng)計學(xué)這門基礎(chǔ)課上是否要根據(jù)專業(yè)統(tǒng)計軟件來授課并不是必須的;而非統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的學(xué)生，專業(yè)上是不需要做數(shù)據(jù)分析工作的，但是又需要對數(shù)據(jù)分析有一定的了解，所以專業(yè)性比較強的數(shù)據(jù)分析軟件就并不太適合。Excel作為非常普遍、廣泛應(yīng)用在各個公司中的基礎(chǔ)辦公軟件，又有很好的數(shù)據(jù)分析功能，顯然是一個相當(dāng)合適作為統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析入門的選擇。

（一）統(tǒng)計特征值分析

統(tǒng)計特征值分析屬于描述統(tǒng)計的部分，其中內(nèi)容主要包括統(tǒng)計平均數(shù)分析和標(biāo)志變動度分析，要求學(xué)生掌握眾數(shù)、分位數(shù)、平均值的計算公式及應(yīng)用和標(biāo)志變異分析的各種方法，包括標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)的應(yīng)用。

音樂軟件是根據(jù)什么來進行每日推薦的？怎樣能保證球隊獲得高分？統(tǒng)計特征值能幫助我們回答這些問題，這些指標(biāo)的運用也是統(tǒng)計學(xué)中對最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)分析手段。課堂中，除了講明這些統(tǒng)計特征值的具體運算過程及其含義，還可以根據(jù)Excel向?qū)W生進行操作演示，使學(xué)生掌握應(yīng)用Excel工具軟件計算各種平均指標(biāo)和變異分析指標(biāo)。首先，可通過Excel中的函數(shù)進行快速運算，常用函數(shù)有MEDIAN函數(shù)、MODE函數(shù)、VAR函數(shù)、STDEV函數(shù)、FREQUENCY函數(shù)等等。其次，Excel的數(shù)據(jù)處理除提供很多統(tǒng)計函數(shù)外，還提供應(yīng)用“數(shù)據(jù)分析”工具來進行數(shù)據(jù)分析的功能。使用這個工具必須加載相應(yīng)的宏后才能使用，可在 “加載宏”對話框窗口中，分別勾選“分析工具庫”“分析工具庫-VBA”選項，就可運行數(shù)據(jù)分析工具中的“方差”、“協(xié)方差”、“描述統(tǒng)計”進行分析。

（二）相關(guān)分析和回歸分析

相關(guān)分析是研究兩個或兩個以上處于同等地位的隨機變量間的相關(guān)關(guān)系的統(tǒng)計分析方法，回歸分析是確定兩種或兩種以上變量間相互依賴的定量關(guān)系的一種統(tǒng)計分析方法。相關(guān)分析側(cè)重于發(fā)現(xiàn)隨機變量間的種種相關(guān)特性，回歸分析則側(cè)重于預(yù)測。

相關(guān)關(guān)系在大數(shù)據(jù)時代是非常被看重的，也是極具價值的，在大數(shù)據(jù)時代來臨前很久，相關(guān)關(guān)系就已經(jīng)被統(tǒng)計學(xué)家證明在許多領(lǐng)域都是有極大用途的。然而，由于過去互聯(lián)網(wǎng)、計算機等等的技術(shù)還沒達到現(xiàn)在的水平，許多數(shù)據(jù)難以收集且費時費力，能運用的數(shù)據(jù)量少，相關(guān)分析沒有被很好的重視起來。如今相關(guān)關(guān)系和回歸分析在大數(shù)據(jù)中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，比如，零售企業(yè)可以監(jiān)控客戶在店內(nèi)的走動及選擇商品的情況，將得到的數(shù)據(jù)與交易記錄結(jié)合以此來分析，從而指導(dǎo)商品銷售及貨品的擺放; 音樂元數(shù)據(jù)公司Gracenote擁有通過采用智能手機和平板電腦內(nèi)置的麥克風(fēng)識別用戶電視或音響中播放的歌曲的技術(shù)，除此之外還能檢測掌聲或噓聲等反應(yīng)，甚至還能檢測用戶是否調(diào)高了音量，根據(jù)這些數(shù)據(jù)就可以研究用戶真正喜歡的歌曲，聽歌的時間和地點。

課堂中需要給學(xué)生講明白相關(guān)分析和回歸分析的意義，要求學(xué)生掌握相關(guān)圖的繪制和相關(guān)表的編制，直線相關(guān)系數(shù)和非直線相關(guān)系數(shù)的計算，如何判斷現(xiàn)象之間的相關(guān)類型，以及回歸方程的建立。使學(xué)生能提高分析問題和解決問題的能力，若在工作中接觸到大數(shù)據(jù)中的此類分析時，能明白其中原理而游刃有余。在計算方面，沒有必要去要求學(xué)生通過計算器甚至是筆算去完成相關(guān)系數(shù)的計算，而應(yīng)使學(xué)生能應(yīng)用Excel進行相關(guān)系數(shù)的計算和回歸分析。對于相關(guān)分析可以直接利用Excel相關(guān)系數(shù)函數(shù)CORREL（相關(guān)）或PERSON（皮爾遜積距相關(guān)系數(shù)），也可運行數(shù)據(jù)分析工具中的“相關(guān)系數(shù)”進行分析。其次，回歸分析按照不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類，對應(yīng)的函數(shù)也不同，常用的函數(shù)LINEST函數(shù)、SLOPE函數(shù)、INTERCEPT函數(shù)、FORECAST函數(shù)等，也可運行數(shù)據(jù)分析工具中的“回歸”進行分析。

（三）時間序列分析

時間序列分析就是發(fā)現(xiàn)一組時間序列數(shù)據(jù)的變動規(guī)律并用于預(yù)測的統(tǒng)計技術(shù)，常用于銷售預(yù)測，通過將銷售分解為趨勢、周期、時期和不穩(wěn)定因素四部分來進行分析預(yù)測。時間序列數(shù)據(jù)是最為常見的一類數(shù)據(jù)，是在不同時間上收集到的數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)是按時間順序收集到的，用于描述現(xiàn)象隨時間變化的情況，比如，描述服務(wù)器運行狀況的Metrics數(shù)據(jù)、企業(yè)銷售數(shù)據(jù)、匯率、股價、氣象和天文數(shù)據(jù)等等。

時間序列模型也常用于電力大數(shù)據(jù)分析。智能電網(wǎng)如今已經(jīng)做到了終端，也就是所謂的智能電表，智能電能表能采集多種參數(shù)，包括頻率、電壓、電流等。智能電表的應(yīng)用更方便了時序數(shù)據(jù)的收集，產(chǎn)生巨大的可分析數(shù)據(jù)量。通過電網(wǎng)可以每隔一定時間制動收集一次數(shù)據(jù)，由此形成的時序數(shù)據(jù)可以用來預(yù)測客戶的用電習(xí)慣及未來一定時間里整個電網(wǎng)的可能用電量。

時間序列預(yù)測法其實是一種回歸預(yù)測方法，在Excel中做時間序列分析，可以直接利用上文“相關(guān)分析和回歸分析”中提及的函數(shù)進行運算。另外，也可運行數(shù)據(jù)分析工具中的“移動平均”、“指數(shù)平滑”進行分析。課堂中使學(xué)生掌握時間序列的種類和編制原則，以及時間序列的各種分析指標(biāo)，預(yù)測方法可結(jié)合Excel向?qū)W生們介紹直線趨勢模型、二次拋物線模型、指數(shù)曲線模型等。

三、結(jié)語

許多統(tǒng)計學(xué)教材中的案例已十分老舊，部分經(jīng)典的案例仍可再課堂中使用，同時統(tǒng)計學(xué)教師也需要時刻關(guān)注時代的發(fā)展，注意及時了解跟上時代的現(xiàn)實案例，能在課堂中及時給學(xué)生補充新的信息，以保證學(xué)生能在有限時間的課堂中真正從中學(xué)習(xí)到與時俱進的有用知識。另外，建議統(tǒng)計學(xué)課程安排在每位學(xué)生都能有一臺電腦的機房上課，這樣方便學(xué)生在老師用Excel演示完課程內(nèi)容所對應(yīng)的操作后，學(xué)生們能自己在電腦上及時鞏固相應(yīng)操作。

參考文獻

[1] 伊恩.艾瑞斯.大數(shù)據(jù)思維與決策[M].人民郵電出版社，2014.

[2] http：//tv.cctv.com/2019/07/02/VIDAFtTIeFx0X2b1MO1j8n

7d190702.shtml

[3] Rice J A. Mathematical Statistics and Data Analysis 3rd edition[M].Wadsworth，2007.

基金項目：本文為廣州工商學(xué)院2018年度校級質(zhì)量工程項目“大數(shù)據(jù)與應(yīng)用型本科統(tǒng)計學(xué)相兼容的教學(xué)模式創(chuàng)新研究”（編號：ZL20181121 ）及廣州工商學(xué)院2018年度統(tǒng)計學(xué)重點課程項目（編號：2018KC-008）的階段性研究成果。

作者簡介：張?zhí)焓妫?992- ），女，漢族，江西信豐人，碩士研究生，講師，研究方向：統(tǒng)計方法與數(shù)據(jù)分析。