用統計軟件SPSS對學生成績進行分析

◆荊典 于濤

用統計軟件SPSS對學生成績進行分析

◆荊典 于濤

隨著教育改革的不斷深入，統計分析軟件SPSS應用越來越廣泛，學生的考試成績在教學評估中起著舉足輕重的作用，SPSS統計軟件可以更加直觀、全面、快速地對學生學習成績進行統計和評價。簡單介紹數理統計中析因設計的隨機效應模型，介紹應用統計分析軟件SPSS對學生成績進行整理的情況。

SPSS軟件；成績分析；數據統計

1 高校成績分析方法介紹

對學生成績進行分析是每所學校期末對教學常規管理的一項基本要求，也是全面提高教學成績的重要方法和途徑。隨著IT技術的發展，各高校分別采用不同的應用軟件對成績進行質量分析，從中發現問題并加以改進，以提高教師的教學質量。目前各高校采用的應用統計軟件有很多，在文中介紹以SPSS統計軟件為主的相關分析及應用，并選取大連財經學院成績統計分析與試卷分析作為研究樣本，建立成績分析模型，并給出對學生考試成績進行分析的SPSS軟件操作方法。通過SPSS統計軟件對學生成績的處理和分析，學生成績的各項指標等數據變量都很直觀地反映出來。

作者：荊典，大連財經學院經濟學院助教，研究方向為金融統計；于濤，大連財經學院經濟學院（116622）。

SPSS作為一款數據統計的專業性軟件，目前越來越多的高校開始運用該軟件進行成績分析，隨著不斷地更新和改進，SPSS統計軟件數據錄入、數據管理、統計分析、資料編輯、報表制作、圖形繪制也變得愈發容易操作。在教學管理中，利用SPSS統計軟件對學生成績等各項指標進行相關分析，更加直觀科學高效，后面將通過大連財經學院營銷2班和營銷4班的統計學成績比較，更加細致地反映這一點。

2 構建數學模型

學生的成績分析是一項比較煩瑣的工作，需要計算平均值、標準差以及各項指標，并繪出學生成績分布的直方圖，用統計軟件SPSS來進行這類數據的處理和分析。在數學模型中，通過現實數據建立模型，通常采用回歸分析的方法。回歸分析是通過規定因變量和自變量來確定變量之間的因果關系，以此建立回歸模型，然后根據參數來評價該模型的擬合情況，并可根據自變量做進一步預測。

首先，需要了解SPSS處理成績數據的數學模型，做出如下假設：設A取r個水平A1，A2，A3，...，Ar，B取s個水平B1，B2，...，Bs，在水平組合（Ai，Bj）的情況下，總體Xij服從正太分布N（μij，σ2）（i=1，2，...，r，j=1，2，...，s）；又設在水平（Ai，Bj）下做了t個實驗，所得結果記作Xijk，Xijk服從N（μij，σ2）（i=1，2，...，r；j=1，2，...，s；k=1，2，...，t），且相互獨立。將這些數據整理如表1所示。

表1 雙因素試驗數據表

任何事物都是發展變化的，在其變化過程中受到多種因素的影響。同樣，任何事物都不是孤立存在的，都與其他事物之間有著聯系，而該事物的變化也會對其他事物產生或直接或間接的影響。而相關分析法就是研究事物之間線性相關，并且以統計指標表來表現相關程度強弱的統計分析方法。在實際的分析過程中，由于不同的研究目的需要選擇不同的研究變量，因此，選用的研究分析方法也不相同。二元變量相關分析法是常用的相關分析方法，包括二元定距變量、二元定序變量等多種相關分析方法。

3 數據收集和內容分析

數據的收集 在所取得的大連財經學院成績統計分析與試卷分析樣本中，將該班級學生成績情況作為分析對象。研究該班學生成績的顯著性，以及男生和女生成績之間的差異，分析過程主要涉及的相關變量有平均成績、參加考試人數、及格率、最低分及最高分、標準差及成績分布是否符合正態分布。

操作步驟 先將該班級成績輸入Excel，然后將數據導入SPSS，為了直觀分析該班級學生的成績情況，以編號、姓名、性別、班級、成績等作為描述變量。

第一步：根據班級學生的分數情況，將學生的成績分為0～59、60～69、70～79、80～89、90～100五個分數段。

第二步：選用轉換（Transform）→重新定義不同變量（Recode Into Different Variables），不同的變量需要在彈出的對話框中重新進行設定，將編號、姓名等變量輸入到輸出變量（Output Variable）對話框中。

第三步：在不同的變量欄下輸入“分數段”，單擊改變（Change）。

第四步：單擊舊的和新的值（Old and New value），選擇不同分數段范圍，并在相應的欄目中輸入，統計學科目及格分為60分，科目總分為100分。

學生成績分析以班級為單位進行，繪制成績Q-Q概率圖及分布直方圖，對本次的考試成績進行正態分布研究，具體步驟：單擊分析→統計學描述→頻數分析（Analyze→Descriptive Statistics→Frequencies）。在彈出的對話框中將“統計學”和“分數段”兩個變量導入變量（Variable）中，單擊統計（Statistics）選項，在彈出的頻數分析對話框中，選中Mean（平均分）、標準差、最高分、最低分等常用指標。返回主對話框，單擊繪圖（Charts）按鈕，在彈出的頻數分析對話框中選中柱狀圖和其下的正態分布曲線。點擊Continue（繼續）返回主界面，單擊OK按鈕，即可獲得學生人數、最高分、最低分、平均分以及百分比直方圖。

Correlation Analysis（相關分析）是對不同現象之間是否存在依存關系進行研究，如果存在依存關系，則研究其相關方向及程度，通過上述操作對學生的成績進行分析，得到的相關數據如表2、表3所示。

表2 學生統計學成績情況

為了驗證樣本班級學生的期初平均分是否符合正態分布情況，綜合分析該班級的學生成績，同樣運用SPSS統計軟件進行檢驗，采用Q-Q概率圖分析學生考試成績的正態分布，操作步驟：執行圖表（Graphs）→Q-Q Polts。在彈出的對話框中將“期初平均分”輸入變量對話框，其他設置不改變，單擊OK便可以得到圖1所示正態分布Q-Q概率圖。

表3 統計學成績分布情況

圖1 統計學期初平均分正態分布圖

為了體現SPSS統計軟件對學生成績更加具體化的分析及應用情況，選取大連財經學院2012級營銷2班和營銷4班兩個班級的統計學成績作為樣本，分別對兩個班的成績分布情況進行比較，以及對男女生成績進行比較，得出更加細致的結論。在SPSS統計應用軟件中進行操作：執行分析（Analyze）→比較方法（Compare Means）→獨立性T檢驗（Independent-Samples T Test）。在彈出的對話框中，將“統計學”選入Test Variable（檢驗變量）的對話框，再單擊分組按鈕，在分組對話框中，Groups1中輸入“營銷2班”，Groups2中輸入“營銷4班”，點擊Continues返回主對話框單擊確定鍵，完成兩個班的成績比較，如表4所示。

表4 營銷2、4班學生成績情況表

內容分析 從表2可以看出，選取的樣本班級總人數為67人，缺考人數為0，平均分為67.50，最高分96分，最低分0分，全距為96，說明選取樣本班級中統計學這科成績并不是特別出眾，水平兩極分化比較嚴重。結合表3，體現了不同分數段學生人數所占百分比，學生分數大部分集中在60～79的范圍，而且高分段學生比較少，90分以上的只有4個人，大部分學生處于及格邊緣，不及格的學生也占有很大的比重，這可能與學生對該學科學習興趣有一定關系。

從Q-Q概率圖可知，雖然大部分學生的成績圍繞一條成績趨勢線波動，但從整體來說，基本可以看出是呈直線分布，因此可以認定所選取樣本班級的統計學成績還是可以呈正態分布的。

表4中，營銷2班有34人，平均分68.38；營銷4班有31人，平均分68.58。雖然營銷4班的平均成績要高于營銷2班，但是兩個班學生成績并沒有顯著性差異，標準差也沒有特別明顯的差別。因此，就兩個班整體情況而言，營銷2班和營銷4班統計學成績無顯著性差異性。

4 結論

學生考試成績對學生十分重要，因為它可以說明學生的學習情況及教師的教學情況，在教學評估中占有非常重要的地位。對學生考試成績進行有效的分析和評價，或者對其他數據進行分析整理，也將成為教學管理者必備的技能。文章通過選取的大連財經學院成績統計分析與試卷分析作為樣本，分析樣本班級的學生成績，詳細介紹SPSS軟件的使用，并且以大連財經學院營銷2班和營銷4班的統計學成績為例，詳細介紹分析學生成績情況的方法。通過SPSS軟件，可以十分方便地對學生的學習成績進行分析并得到準確的分析結果。

SPSS軟件的輸入數據集采用類似Excel表格進行管理，數據接口較為通用，能夠很方便地從其他數據庫中讀入數據。SPSS統計軟件目前已經應用于全世界各個不同的領域，自動統計繪圖、數據的深入分析、使用方便、功能齊全等特點被使用者給予高度評價。在教育領域，SPSS統計軟件成為分析學生成績的一款常用軟件，在上述文章中介紹的方法，除了數據的錄入，不需要編寫程序，為使用者提供了很大的方便，而且對學生成績的分析很徹底。運用SPSS軟件對數據進行處理，能清楚反映各種教學手段方法的運用情況，以及各系、部、班學生對知識的掌握情況，有利于高校教學管理及教育教學改革的進一步深化。

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10.3969/j.issn.1671-489X.2016.18.038