Minitab軟件在高職概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用
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Minitab軟件是現(xiàn)代質(zhì)量管理統(tǒng)計(jì)的領(lǐng)先者，全球六西格瑪實(shí)施的共同語言，以無可比擬的強(qiáng)大功能和簡易的可視化操作深受廣大質(zhì)量學(xué)者和統(tǒng)計(jì)專家的青睞。Minitab 1972年成立于美國的賓夕法尼亞州州立大學(xué)(Pennsylvania State University)，到目前為止，已經(jīng)在全球100多個(gè)國家，4800多所高校被廣泛使用。
摘要：在高職概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)中，為了適應(yīng)教學(xué)的需要，我們嘗試調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)理念、教學(xué)手段以及教學(xué)方法。在教學(xué)中引入六西格瑪管理，輔助Minitab 軟件助教學(xué)，對提高概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)成果很有幫助。
關(guān)鍵詞：概率統(tǒng)計(jì)教學(xué);六西格瑪管理;Minitab統(tǒng)計(jì)軟件
我國目前正處于經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展時(shí)期，最大化的提高公司的利潤和降低顧客的購買成本已經(jīng)成為企業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)，從而形成新的管理模式。全面質(zhì)量管理主要強(qiáng)調(diào)的是以客戶為導(dǎo)向，全員參與和持續(xù)不斷地改進(jìn)。六西格瑪管理正是在全面質(zhì)量管理發(fā)展的背景下應(yīng)運(yùn)而生，相對來講，Minitab統(tǒng)計(jì)軟件在質(zhì)量管理方面的應(yīng)用是比較適合的。
六西格瑪管理中的精髓和真諦“以事實(shí)和數(shù)據(jù)驅(qū)動管理”。然而將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息，將得出的最重要的信息用以改進(jìn)工作，這些數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化離不開概率統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論知識，因此概率統(tǒng)計(jì)課程的建設(shè)應(yīng)逐漸與經(jīng)濟(jì)市場接軌，與國際接軌。教學(xué)重點(diǎn)也應(yīng)由教授轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用，化繁為簡。故而完善教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)手段，將六西格瑪管理思想融入概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)。目前高職學(xué)生的現(xiàn)狀是基礎(chǔ)較弱，學(xué)習(xí)惰性較強(qiáng)，沒有求知欲。因此嘗試在教學(xué)中，輔助Minitab統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。學(xué)生只要敲敲鍵盤就能解決復(fù)雜的難題，把學(xué)生從純數(shù)學(xué)的深淵解救出來。
一、Minitab統(tǒng)計(jì)軟件的最大特點(diǎn)
Minitab管理統(tǒng)計(jì)軟件是目前各種統(tǒng)計(jì)軟件中比較簡單易懂的一個(gè)。在國外大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)所開設(shè)的統(tǒng)計(jì)軟件課程中，Minitab與SAS、BMDP并列，甚至有的學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)專門教授Minitab之概念及其使用。它操作簡單，無需編程，功能強(qiáng)大，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。Minitab軟件功能齊全，一般的數(shù)據(jù)分析和圖形處理都可以應(yīng)付自如。
二、Minitab軟件輔助概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)的重要性
(1)有利于概率統(tǒng)計(jì)學(xué)課程設(shè)置的優(yōu)化。一方面能為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)際操作平臺，另一方面能使課程設(shè)置更趨于合理。
(2)有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)概率統(tǒng)計(jì)知識的興趣、降低教學(xué)難度;提高動手能力，增強(qiáng)競爭優(yōu)勢。
三、Minitab軟件在教學(xué)中的應(yīng)用
(1)Minitab在概率計(jì)算中的應(yīng)用。
商店收到1000瓶礦泉水，每個(gè)瓶子在運(yùn)輸過程中破碎的概率為0.003，求商店收到的1000個(gè)瓶子中，恰有兩瓶破碎的概率以及不超過兩瓶破碎的概率。
這是利用二項(xiàng)分布求解計(jì)算的一道典型習(xí)題，對高職學(xué)生計(jì)算求解有一定困難，學(xué)生對公式記不準(zhǔn)，記不牢固，排列組合的內(nèi)容掌握不好，即使能轉(zhuǎn)換成用泊松分布查表近似計(jì)算，有的'學(xué)生還是掌握不了查表得方法。
通過調(diào)用Minitab，選擇計(jì)算>概率分布>二項(xiàng)(B)，點(diǎn)擊概率選項(xiàng)，在試驗(yàn)數(shù)選項(xiàng)中填寫1000，事件概率選項(xiàng)中填寫0.003，點(diǎn)擊輸入常量選項(xiàng)，填寫2。確認(rèn)得到結(jié)果：恰有兩瓶破碎的概率為0.224154。
同樣的方法，選擇累積概率選項(xiàng)，即可計(jì)算出不超過兩瓶破碎的概率為0.422853 。
通過軟件求解，可以降低學(xué)習(xí)的難度，直觀的得到計(jì)算結(jié)果。增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。
(2)Minitab在正態(tài)分布教學(xué)中的應(yīng)用。
正態(tài)分布是概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)的重點(diǎn)，為了使學(xué)生更清楚、更直觀的了解正態(tài)分布兩個(gè)參數(shù)對密度函數(shù)的影響，教師在演示正態(tài)分布函數(shù)圖像時(shí)，可以先固定一個(gè)參數(shù)，讓另外一個(gè)參數(shù)改變來加以繪制正態(tài)曲線。教師可以通過圖形>概率分布>不同參數(shù)， 選擇正態(tài)分布選項(xiàng)，填寫有關(guān)參數(shù)后，就可以在同一張圖上顯示多條均值不等、方差相等的正態(tài)曲線。采用上述方法，學(xué)生可以自行得出兩個(gè)均值相等，而方差不相等的正態(tài)曲線2。同學(xué)借助圖像，可以清楚的領(lǐng)會正態(tài)分布中這兩個(gè)參數(shù)的作用。通過軟件的直觀展示，便于學(xué)生掌握結(jié)論，化繁為簡，提高學(xué)習(xí)的興趣。
(3)Minitab在樣本的均值與方差的研究中的應(yīng)用。
樣本均值和方差也是概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)，同時(shí)也是六西格瑪管理中對產(chǎn)品指標(biāo)的考察的重要內(nèi)容。在開始一般的數(shù)據(jù)分析前，用戶往往需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析。而我們所研究的樣本均值和方差亦可通過Minitab軟件來完成。
首先我們調(diào)用Minitab，將原始數(shù)據(jù)輸人到第一列，命名為“成績”。
選擇“統(tǒng)計(jì)>基本統(tǒng)計(jì)量>圖形匯總”即可得出輸出結(jié)果2。
學(xué)生成績統(tǒng)計(jì)分析(Statistical analysis of student scores)
在分析結(jié)果中里面不僅有我們關(guān)心的樣本均值和方差，還有很多描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果呈現(xiàn)在分析圖表中。
四、假設(shè)檢驗(yàn)中Minitab的應(yīng)用
一個(gè)纖體中心想了解會員在選擇動感單車和普拉提兩種健身方式對纖體的影響，從而得出對纖體中心課程設(shè)置是否做出改動的決策。他們從動感單車班和普拉提班分別隨機(jī)抽取15名和10名學(xué)員進(jìn)行體重減輕的調(diào)查，得到如下結(jié)果(單位：千克)
試判斷兩種纖體方式在減肥瘦身效果上是否有顯著差別?(顯著性水平=5%)。
建立假設(shè)：
調(diào)用Minitab軟件，(1)選擇“統(tǒng)計(jì)>基本統(tǒng)計(jì)量>雙方差”。
(2)輸入數(shù)據(jù)后，點(diǎn)擊“確定”，得到輸出結(jié)果及圖形。
(3)由輸出結(jié)果中的F-Test的p值=0.65>0.05，得出結(jié)論，不能拒絕原假設(shè)，即采用兩種不同方法鍛煉對體重減輕影響的方差是相等的。
再次建立假設(shè)：
(1)選擇“統(tǒng)計(jì)>基本統(tǒng)計(jì)量>雙樣本t”。
(2)選擇“假定等方差”，點(diǎn)擊“選項(xiàng)”后，在“置信水平”選項(xiàng)中輸入95%，在“備擇”選項(xiàng)中輸入“不等于”。得到如下輸出結(jié)果。
(3)輸出結(jié)果表明，由于p值=0.159>0.05，得出結(jié)論：不認(rèn)為兩種健身方式在減肥效果上有不同。
這就是用Minitab做假設(shè)檢驗(yàn)，相當(dāng)簡單實(shí)用。
在高職概率統(tǒng)計(jì)課程中采用Minitab軟件教學(xué)后，避免了許多深奧的概率理論知識的研究，直觀展示的圖形，使學(xué)生對數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析及預(yù)測得心應(yīng)手。學(xué)生不再需要把精力放在公式的記憶和計(jì)算，復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)問題輕松解決。學(xué)生由“要我學(xué)”，轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;我能學(xué)”，繼而變?yōu)?ldquo;我要學(xué)”，簡單的六西格瑪管理思想融入到概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)中，能使學(xué)生從中感受的概率統(tǒng)計(jì)課程的實(shí)際應(yīng)用，避免學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、學(xué)習(xí)概率統(tǒng)計(jì)課程無用論的思想。
參考文獻(xiàn)：
[1]張克儉.SPSS 軟件在高職統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].天津市經(jīng)理學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，28(2)：62-63.
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