Στατιστική Ανάλυση Δεδομένων

Abstract

Τις τελευταίες δεκαετίες αναγνωρίζεται όλο και περισσότερο ο ρόλος της Στατιστικής στην επίλυση προβλημάτων διάφορων επιστημονικών πεδίων. Η Στατιστική εξάγει συμπεράσματα για τον πληθυσμό από δεδομένα, τα οποία έχουν συλλεχθεί και στη συνέχεια αναλύονται κατάλληλα. Η ανάγκη διαχείρισης και επεξεργασίας μεγάλου όγκου δεδομένων οδήγησε στη δημιουργία πληθώρας στατιστικών λογισμικών. Η εξοικείωση με τη χρήση των Η/Υ συχνά δημιουργεί, εσφαλμένα, την αντίληψη ότι η υλοποίηση μιας στατιστικής ανάλυσης είναι απλή διαδικασία. Η χρήση λογισμικών χωρίς την αντίστοιχη θεωρητική κατάρτιση μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένη επιλογή μεθοδολογίας αλλά και σε ελλιπή ερμηνεία των αποτελεσμάτων της. Το βιβλίο αυτό απευθύνεται σε προπτυχιακούς αλλά και μεταπτυχιακούς φοιτητές, οι οποίοι διδάσκονται μαθήματα ανάλυσης δεδομένων και καλούνται να επιλέγουν κατάλληλες στατιστικές τεχνικές με στόχο την εξαγωγή όσο των δυνατών πληρέστερων και ασφαλέστερων συμπερασμάτων. Στο πλαίσιο αυτό, το παρόν σύγγραμμα παρουσιάζει βασικά αλλά και προηγμένα στατιστικά εργαλεία για την ανάλυση δεδομένων. Αρχικά θα παρουσιαστούν βασικές τεχνικές συνοπτικής παρουσίασης των δεδομένων και τεχνικές ελέγχου της τυχαιότητας τους, ύπαρξης ακραίων τιμών αλλά και καλής προσαρμογής τους σε κάποιο θεωρητικό πρότυπο. Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι σημαντικότεροι παραμετρικοί και μη έλεγχοι υπόθεσης. Καθώς σε πολλά επιστημονικά πεδία ο προσδιορισμός της σχέσης εξάρτησης μεταξύ δύο ή περισσοτέρων μεταβλητών αποτελεί βασικό στόχο, γίνεται αναφορά στα μοντέλα παλινδρόμησης (απλή, πολλαπλή, λογιστική), καθώς και στην Ανάλυση Διακύμανσης κατά ένα και δύο παράγοντες με επαναλαμβανόμενες ή μη μετρήσεις. Επίσης, θα παρουσιαστούν τεχνικές ανάλυσης χρονολογικών δεδομένων, δεδομένων διάρκειας ζωής καθώς και πολυμεταβλητών δεδομένων. Τέλος, θα υλοποιηθούν μέσω πραγματικών εφαρμογών οι παραπάνω τεχνικές με χρήση στατιστικών προγραμμάτων (R, SPSS, Minitab), δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στην κατανόηση και στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων.

Τις τελευταίες δεκαετίες αναγνωρίζεται όλο και περισσότερο ο ρόλος της Στατιστικής στην επίλυση προβλημάτων διάφορων επιστημονικών πεδίων. Η Στατιστική εξάγει συμπεράσματα για τον πληθυσμό από δεδομένα, τα οποία έχουν συλλεχθεί και στη συνέχεια αναλύονται κατάλληλα. Η ανάγκη διαχείρισης και επεξεργασίας μεγάλου όγκου δεδομένων οδήγησε στη δημιουργία πληθώρας στατιστικών λογισμικών. Η εξοικείωση με τη χρήση των Η/Υ συχνά δημιουργεί, εσφαλμένα, την αντίληψη ότι η υλοποίηση μιας στατιστικής ανάλυσης είναι απλή διαδικασία. Η χρήση λογισμικών χωρίς την αντίστοιχη θεωρητική κατάρτιση μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένη επιλογή μεθοδολογίας αλλά και σε ελλιπή ερμηνεία των αποτελεσμάτων της. Το βιβλίο αυτό απευθύνεται σε προπτυχιακούς αλλά και μεταπτυχιακούς φοιτητές, οι οποίοι διδάσκονται μαθήματα ανάλυσης δεδομένων και καλούνται να επιλέγουν κατάλληλες στατιστικές τεχνικές με στόχο την εξαγωγή όσο των δυνατών πληρέστερων και ασφαλέστερων συμπερασμάτων. Στο πλαίσιο αυτό, το παρόν σύγγραμμα παρουσιάζει βασικά αλλά και προηγμένα στατιστικά εργαλεία για την ανάλυση δεδομένων. Αρχικά θα παρουσιαστούν βασικές τεχνικές συνοπτικής παρουσίασης των δεδομένων και τεχνικές ελέγχου της τυχαιότητας τους, ύπαρξης ακραίων τιμών αλλά και καλής προσαρμογής τους σε κάποιο θεωρητικό πρότυπο. Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι σημαντικότεροι παραμετρικοί και μη έλεγχοι υπόθεσης. Καθώς σε πολλά επιστημονικά πεδία ο προσδιορισμός της σχέσης εξάρτησης μεταξύ δύο ή περισσοτέρων μεταβλητών αποτελεί βασικό στόχο, γίνεται αναφορά στα μοντέλα παλινδρόμησης (απλή, πολλαπλή, λογιστική), καθώς και στην Ανάλυση Διακύμανσης κατά ένα και δύο παράγοντες με επαναλαμβανόμενες ή μη μετρήσεις. Επίσης, θα παρουσιαστούν τεχνικές ανάλυσης χρονολογικών δεδομένων, δεδομένων διάρκειας ζωής καθώς και πολυμεταβλητών δεδομένων. Τέλος, θα υλοποιηθούν μέσω πραγματικών εφαρμογών οι παραπάνω τεχνικές με χρήση στατιστικών προγραμμάτων (R, SPSS, Minitab), δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στην κατανόηση και στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων.