基于SPSS的統(tǒng)計專業(yè)學(xué)生能力傾向聚類分析

陳宇 潘瑩瑩 王嫻 祖冠群 孫曉松 艾玉波

摘 要：文中利用SPSS軟件對統(tǒng)計專業(yè)學(xué)生的成績進行聚類分析，將學(xué)生分為四類，分析了每類學(xué)生的能力傾向，并進行了相應(yīng)的就業(yè)指導(dǎo)。

關(guān)鍵字：SPSS；聚類分析；能力傾向；就業(yè)指導(dǎo)

注：本文為江蘇省2013年大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目論文。

1 聚類分析原理

聚類分析是統(tǒng)計學(xué)中研究“物以類聚”問題的多元統(tǒng)計分析方法，它能夠?qū)⒁慌鷺颖荆ɑ蜃兞浚?shù)據(jù)根據(jù)其諸多特征，按照在性質(zhì)上的親疏程度在沒有先驗知識的情況下進行自動分類，產(chǎn)生多個分類結(jié)果。類內(nèi)部個體特征具有相似性，不同類個體特征的差異性較大。

聚類分析中，個體之間的“親疏程度”是極為重要的，它將直接影響最終的聚類結(jié)果。對“親疏程度”的測度一般有兩個角度：第一，個體間的相似程度；第二，個體間的差異程度。衡量個體間的相似程度通?？刹捎煤唵蜗嚓P(guān)系數(shù)或等級相關(guān)系數(shù)等。個體間的差異程度通常通過某種距離來測度。

定義個體間距離的方法也有很多，比如：歐氏距離、平方歐氏距離、切比雪夫距離、Block距離、明考斯基距離等。

常見的聚類分析方法有層次聚類和K-Means聚類。

2 數(shù)據(jù)來源

本文選取了08級統(tǒng)計班31名學(xué)生的24門主干課程，分別為：思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、大學(xué)生體育、統(tǒng)計學(xué)原理、微積分、政治經(jīng)濟學(xué)、心理健康教育、線性代數(shù)、大學(xué)英語、應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)、國民經(jīng)濟統(tǒng)計學(xué)、線性規(guī)劃、普通話口語、統(tǒng)計預(yù)測與決策、統(tǒng)計信息管理、管理信息系統(tǒng)、調(diào)查數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計實務(wù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、運籌學(xué)、抽樣技術(shù)、企業(yè)經(jīng)濟統(tǒng)計學(xué)、財務(wù)管理、SPSS在統(tǒng)計中的應(yīng)用、消費者行為學(xué)。

將這24門課程的成績輸入SPSS19.0軟件對其進行聚類分析。

3 實證檢驗

本文采用層次聚類方法進行聚類分析，那么，在衡量數(shù)據(jù)間的親疏程度時涉及兩個方面的問題，一是度量個體間的親疏程度，本文采用平方歐氏距離；二是度量個體與小類之間、小類和小類之間的親疏程度，這方面的度量也是通過距離來測度的，并且，這里的距離是在個體間距離的基礎(chǔ)上定義的，常見的距離有最近鄰居距離、最遠鄰居距離、組間平均鏈鎖、組內(nèi)平均鏈鎖、重心距離和離差平方和法。本文的類間距離采用平均組間鏈鎖距離。

并且，因為數(shù)據(jù)不存在數(shù)量級上的差異，因此無須進行標準化處理。

3.1 聚類分析樹形圖

聚類分析的樹形圖如圖1所示。

從樹形圖可以看出：全班31名同學(xué)可以分成四類，周利靜、朱瀟瀟、夏玉濤這三位同學(xué)為一類，郭勇一人為一類，夏正娟、楊歡為一類，剩余25位同學(xué)為一類。

3.2 各類別能力傾向分析

圖1 生成的聚類分析樹形圖

通過比較各類別的成績，解釋各類別的學(xué)生能力傾向特點。

各類別的成績分布如表1所示。（考慮到頁面的限制，表1的課程只列舉了其中的一部分。）

從表1的成績，可以得到如下的分析結(jié)果：

第一類：有周利靜、朱瀟瀟、夏玉濤三位同學(xué)。這三名學(xué)生各科成績都普遍不錯，有多門功課成績都是名列前茅，總平均成績也是全班的前三名。她們是各科普遍優(yōu)秀的典型代表，因此可以定義她們?yōu)椤皟?yōu)秀型學(xué)生”。

第二類：有陳佩佩等25位同學(xué)，是最大的一個類別。從成績看，他們的各科成績比較平均?；旧蠜]有特別好的也沒有特別差的，都維持在中游的水平，因此可以定義他們?yōu)椤傲己眯蛯W(xué)生”。

第三類：只有郭勇一位同學(xué)。他的成績沒有高分但也沒有不及格的，但是縱向比較可以看出，比如他的《大學(xué)英語》課程，考了68分，但是排在班級倒數(shù)第二，再比如說，《統(tǒng)計信息管理》課程，考了63分，全班倒數(shù)第一。因此，雖然他的總平均分也能達到75分，但他跟第二類的同學(xué)們顯然還是有差距的。因此，可以定義他為“合格型學(xué)生”。

第四類：有夏正娟和楊歡兩位同學(xué)。這兩位同學(xué)都存在著課程不及格現(xiàn)象，夏正娟的《應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)》和《國民經(jīng)濟統(tǒng)計學(xué)》兩門課程不及格，楊歡《應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)》和《統(tǒng)計實務(wù)》不及格，且不及格成績很低。他們都屬于統(tǒng)計學(xué)方面的應(yīng)用實務(wù)方面掌握得很差。因此可以定義她們?yōu)椤安患案駥W(xué)生”。

3.3 相應(yīng)就業(yè)指導(dǎo)

對于“優(yōu)秀型學(xué)生”，不論是理論、實踐還是技能操作，她們都能夠勝任。應(yīng)該努力培養(yǎng)她們成為統(tǒng)計工作崗位的骨干力量。

對于“良好型學(xué)生”，他們具備良好的統(tǒng)計知識和技能，只是學(xué)得不太精，這部分同學(xué)應(yīng)該根據(jù)自身愛好，發(fā)揮各自所長，培養(yǎng)成為統(tǒng)計工作崗位的技術(shù)能手。

對于“合格型學(xué)生”，他的統(tǒng)計專業(yè)素養(yǎng)不是很好，但他的統(tǒng)計軟件動手操作能力不錯，建議在統(tǒng)計工作崗位中成長為數(shù)據(jù)分析軟件能手。但要想走得遠，必須還要進一步地重溫統(tǒng)計專業(yè)基礎(chǔ)知識。

對于“不合格學(xué)生”，她們的統(tǒng)計應(yīng)用型課程存在不及格，且其他課程成績一般，因此建議她們可以改選其他方面工作，不要拘泥在統(tǒng)計工作崗位上。

參考文獻

[1]薛薇.基于SPSS的數(shù)據(jù)分析[M].北京：中國人民大學(xué)出版社，2006.

[2]周蕾.聚類分析在學(xué)生成績分析中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2010（5）.

[3]林治.聚類分析在學(xué)生成績管理中的應(yīng)用探析[J].福建電腦，2009（12）.

[4]王亮紅，宋代清，徐娜.聚類分析在學(xué)生成績分析中的應(yīng)用[J].東北電力大學(xué)學(xué)報，2009（4）.

[5]劉璐，楊景明，趙會仁，李丹丹，田玉民.主成分聚類分析在學(xué)生成績綜合評價中的應(yīng)用[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2012（3）.

[6]羅家國，羅浩，仲佳嘉.基于SPSS的學(xué)生能力傾向聚類分析研究[J].高等工程教育研究，2012（6）.