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Minitab軟件在高職概率統計教學(xué)中的應用
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Minitab軟件是現代質(zhì)量管理統計的領(lǐng)先者，全球六西格瑪實(shí)施的共同語(yǔ)言，以無(wú)可比擬的強大功能和簡(jiǎn)易的可視化操作深受廣大質(zhì)量學(xué)者和統計專(zhuān)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：在高職概率統計教學(xué)中，為了適應教學(xué)的需要，我們嘗試調整和優(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)，對提高概率統計教學(xué)成果很有幫助。
關(guān)鍵詞：概率統計教學(xué);六西格瑪管理;Minitab統計軟件
我國目前正處于經(jīng)濟蓬勃發(fā)展時(shí)期，最大化的提高公司的利潤和降低顧客的購買(mǎi)成本已經(jīng)成為企業(yè)生產(chǎn)的目標，從而形成新的管理模式。全面質(zhì)量管理主要強調的是以客戶(hù)為導向，全員參與和持續不斷地改進(jìn)。六西格瑪管理正是在全面質(zhì)量管理發(fā)展的背景下應運而生，相對來(lái)講，Minitab統計軟件在質(zhì)量管理方面的應用是比較適合的。
六西格瑪管理中的精髓和真諦“以事實(shí)和數據驅動(dòng)管理”。然而將數據轉化為信息，將得出的最重要的信息用以改進(jìn)工作，這些數據的轉化離不開(kāi)概率統計學(xué)的理論知識，因此概率統計課程的建設應逐漸與經(jīng)濟市場(chǎng)接軌，與國際接軌。教學(xué)重點(diǎn)也應由教授轉變?yōu)閼�，化繁為�?jiǎn)。故而完善教學(xué)內容，豐富教學(xué)手段，將六西格瑪管理思想融入概率統計教學(xué)。目前高職學(xué)生的現狀是基礎較弱，學(xué)習惰性較強，沒(méi)有求知欲。因此嘗試在教學(xué)中，輔助Minitab統計軟件的應用，能提高學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和積極性。學(xué)生只要敲敲鍵盤(pán)就能解決復雜的難題，把學(xué)生從純數學(xué)的深淵解救出來(lái)。
一、Minitab統計軟件的最大特點(diǎn)
Minitab管理統計軟件是目前各種統計軟件中比較簡(jiǎn)單易懂的一個(gè)。在國外大學(xué)統計學(xué)所開(kāi)設的統計軟件課程中，Minitab與SAS、BMDP并列，甚至有的學(xué)術(shù)研究機構專(zhuān)門(mén)教授Minitab之概念及其使用。它操作簡(jiǎn)單，無(wú)需編程，功能強大，便于學(xué)生自主學(xué)習。Minitab軟件功能齊全，一般的數據分析和圖形處理都可以應付自如。
二、Minitab軟件輔助概率統計教學(xué)的重要性
(1)有利于概率統計學(xué)課程設置的優(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置更趨于合理。
(2)有利于提高學(xué)生學(xué)習概率統計知識的興趣、降低教學(xué)難度;提高動(dòng)手能力，增強競爭優(yōu)勢。
三、Minitab軟件在教學(xué)中的應用
(1)Minitab在概率計算中的應用。
商店收到1000瓶礦泉水，每個(gè)瓶子在運輸過(guò)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(guò)兩瓶破碎的概率。
這是利用二項分布求解計算的一道典型習題，對高職學(xué)生計算求解有一定困難，學(xué)生對公式記不準，記不牢固，排列組合的內容掌握不好，即使能轉換成用泊松分布查表近似計算，有的學(xué)生還是掌握不了查表得方法。
通過(guò)調用Minitab，選擇計算>概率分布>二項(B)，點(diǎn)擊概率選項，在試驗數選項中填寫(xiě)1000，事件概率選項中填寫(xiě)0.003，點(diǎn)擊輸入常量選項，填寫(xiě)2。確認得到結果：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，即可計算出不超過(guò)兩瓶破碎的概率為0.422853 。
通過(guò)軟件求解，可以降低學(xué)習的難度，直觀(guān)的得到計算結果。增強學(xué)生學(xué)習的信心。
(2)Minitab在正態(tài)分布教學(xué)中的應用。
正態(tài)分布是概率統計教學(xué)的重點(diǎn)，為了使學(xué)生更清楚、更直觀(guān)的了解正態(tài)分布兩個(gè)參數對密度函數的影響，教師在演示正態(tài)分布函數圖像時(shí)，可以先固定一個(gè)參數，讓另外一個(gè)參數改變來(lái)加以繪制正態(tài)曲線(xiàn)。教師可以通過(guò)圖形>概率分布>不同參數， 選擇正態(tài)分布選項，填寫(xiě)有關(guān)參數后，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(xiàn)。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(xiàn)2。同學(xué)借助圖像，可以清楚的領(lǐng)會(huì )正態(tài)分布中這兩個(gè)參數的作用。通過(guò)軟件的直觀(guān)展示，便于學(xué)生掌握結論，化繁為簡(jiǎn)，提高學(xué)習的興趣。
(3)Minitab在樣本的均值與方差的研究中的應用。
樣本均值和方差也是概率統計教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)，同時(shí)也是六西格瑪管理中對產(chǎn)品指標的考察的重要內容。在開(kāi)始一般的數據分析前，用戶(hù)往往需要對數據進(jìn)行描述性統計分析。而我們所研究的樣本均值和方差亦可通過(guò)Minitab軟件來(lái)完成。
首先我們調用Minitab，將原始數據輸人到第一列，命名為“成績(jì)”。
選擇“統計>基本統計量>圖形匯總”即可得出輸出結果2。
學(xué)生成績(jì)統計分析(Statistical analysis of student scores)
在分析結果中里面不僅有我們關(guān)心的樣本均值和方差，還有很多描述性統計結果呈現在分析圖表中。
四、假設檢驗中Minitab的應用
一個(gè)纖體中心想了解會(huì )員在選擇動(dòng)感單車(chē)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置是否做出改動(dòng)的決策。他們從動(dòng)感單車(chē)班和普拉提班分別隨機抽取15名和10名學(xué)員進(jìn)行體重減輕的調查，得到如下結果(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(zhù)差別?(顯著(zhù)性水平=5%)。
建立假設：
調用Minitab軟件，(1)選擇“統計>基本統計量>雙方差”。
(2)輸入數據后，點(diǎn)擊“確定”，得到輸出結果及圖形。
(3)由輸出結果中的F-Test的p值=0.65>0.05，得出結論，不能拒絕原假設，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：
(1)選擇“統計>基本統計量>雙樣本t”。
(2)選擇“假定等方差”，點(diǎn)擊“選項”后，在“置信水平”選項中輸入95%，在“備擇”選項中輸入“不等于”。得到如下輸出結果。
(3)輸出結果表明，由于p值=0.159>0.05，得出結論：不認為兩種健身方式在減肥效果上有不同。
這就是用Minitab做假設檢驗，相當簡(jiǎn)單實(shí)用。
在高職概率統計課程中采用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(guān)展示的圖形，使學(xué)生對數據的計算和分析及預測得心應手。學(xué)生不再需要把精力放在公式的記憶和計算，復雜的統計問(wèn)題輕松解決。學(xué)生由“要我學(xué)”，轉變?yōu)?ldquo;我能學(xué)”，繼而變?yōu)?ldquo;我要學(xué)”，簡(jiǎn)單的六西格瑪管理思想融入到概率統計教學(xué)中，能使學(xué)生從中感受的概率統計課程的實(shí)際應用，避免學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習數學(xué)、學(xué)習概率統計課程無(wú)用論的思想。
參考文獻：
[1]張克儉.SPSS 軟件在高職統計學(xué)教學(xué)中的應用[J].天津市經(jīng)理學(xué)院學(xué)報，2010，28(2)：62-63.
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