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如何利用SPSS產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字表
2017-06-04
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如何利用SPSS產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字表

在醫(yī)學(xué)研究中,科研工作者常常需要把研究對(duì)象進(jìn)行隨機(jī)分組,實(shí)現(xiàn)不同處理因素實(shí)驗(yàn)順序的隨機(jī)化或在總體中隨機(jī)抽取部分樣本作為研究。以上問題均涉及到統(tǒng)計(jì)學(xué)中隨機(jī)化的問題,其目的主要是減少偏性,提高均衡性,是統(tǒng)計(jì)學(xué)能夠得出客觀推斷的前提。

實(shí)現(xiàn)隨機(jī)化的主要方法有兩種,即隨機(jī)數(shù)字表和計(jì)算機(jī)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。所謂的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器就是通過一定的算法,對(duì)事先選定的隨機(jī)種子做復(fù)雜運(yùn)算,用產(chǎn)生的結(jié)果來近似地模擬完全隨機(jī)數(shù),這種隨機(jī)數(shù)被稱作偽隨機(jī)數(shù)〔1〕。一些醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)或書籍常常只是簡(jiǎn)單提及SPSS產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字的菜單操作命令,沒有作為重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解。筆者主要介紹如何利用SPSS 13·0統(tǒng)計(jì)分析軟件產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字的常用方法。

利用隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)生成隨機(jī)數(shù)字在SPSS統(tǒng)計(jì)軟件中,利用隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)生成一列隨機(jī)數(shù)字的方法是調(diào)用Transform菜單下的compute子菜單,如圖1所示。在Function group列表中列出了可以實(shí)現(xiàn)各種功能的函數(shù),這里我們選擇RandomNumbers,立刻會(huì)在其下面的Functions and SpecialVar-iables子對(duì)話框中會(huì)提供了一系列隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)列表。不同函數(shù)表示各自所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)字符合特定的分布,如t分布、F分布和Poisson分布等函數(shù),當(dāng)我們選取相應(yīng)函數(shù)時(shí),其左側(cè)對(duì)話框內(nèi)會(huì)有相應(yīng)的函數(shù)功能英文介紹說明。

這里我們以常用的正態(tài)分布函數(shù)為例進(jìn)行講解。

軟件所生成的隨機(jī)數(shù)個(gè)數(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄數(shù)相同,這里我們事先建立NO變量,并輸入從1到10作為要進(jìn)行隨機(jī)化的記錄編號(hào)。在ComputeVariable對(duì)話框下的TargetVariable框中輸入隨機(jī)數(shù)的變量名,這里我們定義為random,然后選取Functions and SpecialVariables子對(duì)話框下的Rv.Norma,l點(diǎn)擊按鈕,在Numeric Expression表達(dá)式框內(nèi)會(huì)出現(xiàn)函數(shù)表達(dá)式兩個(gè)問號(hào)分別代表我們要定義的正態(tài)分布均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差,這里我們以輸入均數(shù)=100,標(biāo)準(zhǔn)差=10為例,最后點(diǎn)擊OK按鈕提交,結(jié)果在SPSS13.0數(shù)據(jù)窗口中的random變量一列會(huì)產(chǎn)生一組隨機(jī)數(shù)字,見圖2。

利用SPSS13.0軟件生成隨機(jī)數(shù)字結(jié)果利用隨機(jī)數(shù)生成器生成隨機(jī)數(shù)字首先,調(diào)用

Transform菜單下的Random NumbeGenerators子菜單。該對(duì)話框主要包括ActiveGenerator和ActiveGenerator Initialization兩部分內(nèi)容。其中ActiveGenerator部分, SPSS13.0軟件主要提供了兩種隨機(jī)數(shù)字生成器SPSS12Compatible和MersennTwister。SPSS12Compatible: SPSS12及之前版本的隨機(jī)數(shù)字生成器,這里為軟件默認(rèn)選項(xiàng),一般可以不做修改。Mersenne Twister:基于馬特賽特旋轉(zhuǎn)的隨機(jī)數(shù)字生成器。在Active Generator Initialization部分,其功能為隨機(jī)數(shù)生成器初始值設(shè)置。Random選項(xiàng)為隨機(jī)選定隨機(jī)數(shù)種子。在利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字的過程中,隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生依賴于隨機(jī)數(shù)種子,隨機(jī)數(shù)字種子不同,會(huì)產(chǎn)生一列不同的隨機(jī)數(shù)。如果每次輸入同樣的種子,就會(huì)得到完全相同的一列隨機(jī)數(shù)。FixedVaue選項(xiàng)為由操作者設(shè)定隨機(jī)數(shù)種子,可選擇1 ~2 000 000 000之間的正整數(shù)〔2〕。

利用具體隨機(jī)數(shù)種子生成隨機(jī)數(shù)字的基本步驟:

1·在Fixedvalue選項(xiàng)中填入任意一數(shù)字,這里我們以填入50為例,點(diǎn)擊Paste按鈕,這時(shí)會(huì)自動(dòng)彈出SPSS語句編輯窗口(Syntax Editor),使該窗口最小化。

2·選擇Transform菜單下的compute子菜單,在TargetVariable輸入新的變量名,這里輸入random1,在Numeric Expression中,我們重復(fù)上面利用正態(tài)分布函數(shù)生成隨機(jī)數(shù)字的過程,這里仍然選擇以100為均數(shù),10為標(biāo)準(zhǔn)差。

3·點(diǎn)擊Paste按鈕,在上面彈出的SPSS語句編輯窗口中會(huì)增加一些利用正態(tài)分布函數(shù)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字的語句。選擇菜單Run下面的Al,l便會(huì)利用語句產(chǎn)生一列新的隨機(jī)數(shù)字。結(jié)果見圖2的random1變量一列。

以上兩種方法均是研究者利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件直接生成隨機(jī)數(shù)的簡(jiǎn)便方法,此外還可以利用他人事先編輯好的宏程序來實(shí)現(xiàn)隨機(jī)數(shù)的生成。

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