SPSS軟件在煤質(zhì)指標(biāo)分析中的應(yīng)用探索

楊青文

摘 要：文章列舉了若干使用SPSS軟件進(jìn)行煤質(zhì)指標(biāo)分析的案例，通過對統(tǒng)計分析結(jié)果的。

關(guān)鍵詞：SPSS；控制圖；正態(tài)分布；線性回歸

1 引言

SPSS是IBM公司推出的一系列用于統(tǒng)計學(xué)分析運(yùn)算、數(shù)據(jù)挖掘、預(yù)測分析和決策支持任務(wù)的軟件產(chǎn)品及相關(guān)服務(wù)的總稱，具有自動統(tǒng)計繪圖、數(shù)據(jù)的深入分析、使用方便、功能齊全的數(shù)理統(tǒng)計分析軟件。本文以版本IBM SPSS Statistics 19為例，就其在煤質(zhì)指標(biāo)分析中的應(yīng)用進(jìn)行一些探索。

2 控制圖

SPSS支持直接的Excel數(shù)據(jù)表導(dǎo)入功能，打開SPSS軟件，在文件一欄選擇打開數(shù)據(jù)，點(diǎn)開之后在文件類型中選擇Excel（*.xls， *xlsx， *xlsm）。

2.1數(shù)據(jù)前處理

先進(jìn)入描述統(tǒng)計的頻率子菜單，選擇變量Mt，統(tǒng)計量選擇偏度和峰度，點(diǎn)擊確定。看偏度系數(shù)和峰度系數(shù)，如果均小于1，那么符合正態(tài)分布，可以進(jìn)行下一步控制圖分析。

2.2選則過程度量和定義子組

過程度量為全水分，定義子組為批次編號。

2.3設(shè)定選項、控制規(guī)則

選項sigma的數(shù)目為3，最小子組大小為2.不顯示由缺失值定義的子組。X條形圖、R圖、s圖的控制規(guī)則，勾選所有選項，在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)分析需求確定所需要的控制規(guī)則。

2.4繪出控制圖

可以觀察出倒數(shù)兩個點(diǎn)以及倒數(shù)第四個點(diǎn)是違反規(guī)則的異常點(diǎn)，違反規(guī)則見下表X條形圖規(guī)則違反。

3 個點(diǎn)違反控制規(guī)則。

3 發(fā)熱量回歸分析與正態(tài)分布檢驗(yàn)

3.1 數(shù)據(jù)操作

某礦煤質(zhì)統(tǒng)計指標(biāo)；選中描述統(tǒng)計-頻率-選擇變量Mt、Aar、Ad、Qgr，d、Qnet，ar，統(tǒng)計量選擇偏度和峰度，點(diǎn)擊確定。看偏度系數(shù)和峰度系數(shù)，如果均小于1，那么符合正態(tài)分布。

對于新礦點(diǎn)：累積6組以上用該模型，6組之前用相近的礦點(diǎn)公式進(jìn)行診斷。

3.2 線性擬合

正態(tài)分布檢驗(yàn)完畢，進(jìn)行線性擬合，參數(shù)選擇如下：

（1）線性回歸統(tǒng)計量?；貧w系數(shù)選擇“估計”，選擇“模擬擬合度”，殘差選擇“Durbin - Watson（U）”和個案診斷，離群值填“3”標(biāo)準(zhǔn)差。其他選項均不選。

（2）線性回歸繪制。Y（Y）選擇DEPENDENT，X2（X）選擇DRESID。

（3）線性回歸保存。預(yù)測值選擇“未標(biāo)準(zhǔn)化”，殘差選擇“未標(biāo)準(zhǔn)化”，預(yù)測區(qū)間選擇“均值”、“置信區(qū)間95%”，勾選“包含協(xié)方差矩陣”。系數(shù)統(tǒng)計、影響統(tǒng)計量、距離等參數(shù)不選。

（4）線性回歸選項。使用F的概率，進(jìn)入0.05，刪除0.10；勾選“在等式中包含常量”和“按對排除個案”。

3.3 數(shù)據(jù)分析

Qgr，d與Ad，Qnet，ar與Mt、Aar的擬合結(jié)果為：

①Q(mào)gr，d = 34.241 - 0.388Ad；

②Qnet，ar = 33.762 - 0.390Mt - 0.390Aar；

以公式②為例：

（1）相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)觀察調(diào)整R方值，為0.985，非常接近1，表示自變量對因變量的解釋很好，能達(dá)到98.5%。

a. 預(yù)測變量： （常量）， 收到基灰分Aar， 全水分Mt。

b. 因變量： 收到基低位熱值Qnet，ar

（2）F檢驗(yàn)。F檢驗(yàn)是對擬合的回歸模型整體的方差檢驗(yàn)值，觀察回歸曲線的F檢驗(yàn)sig值，如果小于0.05說明整個回歸模型有顯著作用，F(xiàn)統(tǒng)計量值與Fα（1，n-2）進(jìn)行比較（顯著性水平，一般取0.05），F(xiàn)>Fα（1，n-2），拒絕H0，表明回歸效果顯著，F(xiàn)≤Fα（1，n-2），接受H0，此時回歸效果不顯著。

（3）各個自變量的t檢驗(yàn)sigma值，t統(tǒng)計量值的正負(fù)表示該自變量對因變量的影響是正還是負(fù)。|t|>tα（n-2），拒絕H0，回歸效果顯著；|t|≤tα（n-2），接受H0，回歸效果不顯著。

（4）計算出Qgr，d = 24.200MJ/kg，實(shí)際測量值為Qgr，d = 24.388MJ/kg，相差-188J/g。計算值Qnet，ar = 20.978MJ/kg，實(shí)際測量值為Qnet，ar = 21.147MJ/kg，相差-169J/g。

4 結(jié)語

煤質(zhì)指標(biāo)間其他指標(biāo)也存在較強(qiáng)的聯(lián)系，如發(fā)熱量和水分、揮發(fā)分、灰分、硫分、氫值間的關(guān)系，碳值與氫值的關(guān)系，以及其他，本文只是冰山一角，拋磚引玉。借助SPSS這樣強(qiáng)大的數(shù)理統(tǒng)計軟件，可以以更具體量化的方式去衡量已知的物理關(guān)系，并啟發(fā)幫助我們尋找更多的未知的潛在聯(lián)系。