SPSS的統計圖形製作

第 三 章 SPSS 的 統 計 圖 形 製 作 第 一 節 SPSS 繪 圖 功 能 (Graphs) 第 二 節 互 動 式 統 計 圖 形

學 習 目 標 認 識 SPSS 有 哪 些 一 般 性 與 互 動 式 繪 圖 功 能 認 識 各 種 常 見 的 圖 形, 如 條 型 圖 圓 餅 圖 股 價 圖 散 佈 圖 直 方 圖 等 探 討 每 個 圖 形 功 能 下 又 可 分 為 哪 幾 種 類 型 的 圖 形 探 討 如 何 透 過 圖 表 中 資 料 為 的 三 種 選 擇, 來 產 生 各 種 類 型 的 圖 形 瞭 解 如 何 透 過 操 作 介 面 繪 製 出 各 種 豐 富 的 圖 形 探 討 SPSS 繪 圖 功 能 與 其 它 繪 圖 軟 體 的 比 較 及 優 點 瞭 解 繪 圖 功 能 如 何 與 統 計 功 能 結 合, 如 直 方 圖 如 何 加 上 常 態 分 配 曲 線 比 較 互 動 式 圖 形 中 的 2-D 3-D 與 3-D 效 果 的 差 異 比 較 一 般 圖 形 與 互 動 式 圖 形 所 繪 製 出 的 圖 形 的 差 異 瞭 解 圖 形 產 生 後 如 何 進 行 編 輯, 以 繪 製 出 各 種 所 需 的 圖 形

第 一 節 SPSS 繪 圖 功 能 (Graphs) 一 條 形 圖 (Bar) 二 Clustered 分 組 條 形 圖 三 區 域 圖 (Area) 四 圓 餅 圖 (Pie Charts) 五 股 價 高 低 圖 (High-Low) 六 柏 拉 圖 (Pareto Charts) 七 箱 形 圖 (Boxplot) 八 誤 差 長 條 圖 (Error Bar) 九 散 佈 圖 (Scatter) 十 直 方 圖 (Histogram Charts) 十 一 P-P 與 Q-Q 機 率 圖 十 二 控 制 圖 與 ROC 曲 線 圖

圖 3-1 繪 圖 功 能 選 單 圖 3-1 為 Graphs 的 功 能 選 單, 在 此 選 單 有 三 大 功 能, 分 別 是 圖 庫 (Gallery) 互 動 式 圖 形 (Interactive) 與 一 般 (Regular) 繪 圖 功 能

一 條 形 圖 (Bar) 條 形 圖 ( 或 稱 長 條 圖 ) 常 用 以 顯 示 類 別 資 料 的 分 佈 情 形 它 用 寬 度 相 等 條 帶 的 長 短 表 示 各 類 別 次 數 的 多 寡 類 別 資 料 可 藉 由 條 形 圖 以 圖 示 法 描 述 將 各 組 的 標 誌 放 在 圖 形 的 橫 軸 上, 縱 軸 則 為 次 數 尺 度 或 累 積 次 數 尺 度 等 圖 3-2 Bar Charts 對 話 框

圖 3-3 按 分 組 別 的 簡 單 條 形 圖 範 例 6 5 4 Count 3 2 1 0 excellent good bad 電 腦 能 力

圖 3-4 按 分 組 別 的 分 組 條 形 圖 範 例 5 性 別 girl boy 4 3 Count 2 1 0 excellent good bad 電 腦 能 力

圖 3-5 按 分 組 別 呈 現 的 堆 疊 條 形 圖 範 例 150 性 別 girl boy 120 Mean 電 腦 期 初 成 績 90 60 30 0 excellent good bad 電 腦 能 力

圖 中 資 料 的 選 擇 (1/2) 圖 3-2 中 的 Data in Chart Are( 圖 表 中 資 料 為 ) 方 框, 可 定 義 統 計 圖 上 的 資 料 意 義, 提 供 按 組 別 按 變 數 別 與 按 觀 察 值 別 的 三 種 選 項 : 觀 察 值 組 別 之 摘 要 (Summaries of groups of cases): 按 分 組 別 呈 現 資 料, 為 預 設 選 項, 將 為 每 個 分 組 建 立 條 形 圖 各 個 變 數 之 摘 要 (Summaries of separate variables): 按 變 數 別 呈 現 資 料, 將 為 每 個 變 數 建 立 條 形 圖 個 別 觀 察 值 數 值 (Values of individual cases): 按 觀 察 值 呈 現 資 料, 將 為 分 組 變 數 中 的 每 一 個 觀 察 值 產 生 一 個 條 形 圖

圖 中 資 料 的 選 擇 (2/2) 設 定 好 以 上 兩 種 選 項 後, 點 擊 Define 按 鈕, 可 以 作 相 關 圖 形 的 進 一 步 設 定 因 條 形 圖 有 三 類 (Simple Clustered Stacked) 且 圖 中 資 料 的 選 擇 也 有 三 種, 故 共 有 9 種 組 合 圖 再 加 上 後 續 要 討 論 的 縱 座 標 尺 標 也 可 選 擇 其 它 變 數 的 統 計 函 數, 故 SPSS 的 Bar 功 能 就 可 以 產 生 各 種 形 式 的 條 形 圖

圖 3-6 DSC 對 話 框 - Stacked 堆 疊 條 形 圖

圖 3-7 SPSS 圖 形 功 能 中 的 Summary Function 對 話 框

圖 3-8 DSV 對 話 框

圖 3-9 按 變 數 別 呈 現 的 簡 單 條 形 圖 範 例 80 60 Mean 40 20 0 電 腦 期 初 成 績 電 腦 期 末 成 績

圖 3-10 按 變 數 別 呈 現 的 分 組 條 形 圖 範 例 100 電 腦 期 初 成 績 電 腦 期 末 成 績 80 60 Mean 40 20 0 excellent good bad 電 腦 能 力

圖 3-11 按 變 數 別 呈 現 的 堆 疊 條 形 圖 範 例 200 電 腦 期 初 成 績 電 腦 期 末 成 績 150 Mean 100 50 0 excellent good bad 電 腦 能 力

二 線 形 圖 (Line) 圖 3-12 Line Charts 對 話 框

圖 3-13 按 分 組 別 呈 現 的 簡 單 線 形 圖 範 例 85 82.5 Mean 電 腦 期 末 成 績 80 77.5 75 72.5 70 excellent good bad 電 腦 能 力

圖 3-14 按 分 組 別 呈 現 的 多 重 線 形 圖 範 例 85 性 別 girl boy 80 Mean 電 腦 期 末 成 績 75 70 65 excellent good bad 電 腦 能 力

圖 3-15 按 分 組 別 呈 現 的 延 伸 線 形 圖 範 例 85 性 別 girl boy 80 Mean 電 腦 期 末 成 績 75 70 65 excellent good bad 電 腦 能 力

三 區 域 圖 (Area) 得 到 線 形 圖 以 後, 將 所 得 曲 線 與 分 類 變 數 所 在 軸 之 間 用 不 同 的 顏 色 或 陰 影 進 行 填 充, 便 得 到 區 域 圖 ( 或 稱 面 積 圖 ) 與 線 形 圖 相 比, 區 域 圖 有 更 厚 實 的 感 覺, 它 更 適 用 於 需 要 強 調 資 料 的 某 種 變 化 的 情 況 圖 3-16 Area Charts 對 話 框

圖 3-17 按 變 數 別 呈 現 的 簡 單 區 域 圖 範 例 80 60 Mean 40 20 0 電 腦 期 初 成 績 電 腦 期 末 成 績

圖 3-18 按 變 數 別 的 堆 疊 區 域 圖 範 例 200 電 腦 期 初 成 績 電 腦 期 末 成 績 150 Mean 100 50 0 excellent good bad 電 腦 能 力

四 圓 餅 圖 (Pie Charts) 圓 餅 圖 常 用 來 呈 現 某 分 類 變 數 的 構 成 比 率 %, 即 以 各 組 的 相 對 次 數 將 該 圓 餅 分 為 若 干 扇 形 部 分 亦 常 常 用 於 表 示 資 料 的 部 分 與 整 體 之 間 的 比 例 關 係 整 個 圓 的 面 積 表 示 整 體, 對 圓 進 行 分 割 得 到 多 個 扇 形 的 面 積 表 示 部 分 圖 3-19 Pie Charts 對 話 框

圖 3-20 按 分 組 別 呈 現 的 圓 餅 圖 範 例 電 腦 能 力 excellent good bad

圖 3-21 按 變 數 別 呈 現 的 圓 餅 圖 範 例 電 腦 期 末 成 績 電 腦 期 中 成 績 電 腦 期 末 成 績

五 股 價 高 低 圖 (High-Low) 股 價 圖 ( 或 稱 高 低 圖 ) 是 為 了 呈 現 股 票 商 品 貨 幣 及 其 他 市 場 資 料 長 期 變 動 趨 勢 及 瞭 解 短 期 變 化, 而 設 計 的 專 用 圖 形 工 具 該 圖 形 是 利 用 直 線 條 帶 或 填 充 的 顏 色 來 描 述 資 料 在 某 一 時 間 段 內 的 變 化 富 度 的 一 種 圖 形, 適 用 於 反 映 資 料 在 一 定 時 間 段 內 的 波 動 情 況 股 價 圖 共 有 五 種 類 型 其 中 以 簡 單 高 - 低 - 收 盤 圖 與 差 異 區 域 最 為 常 用, 而 以 全 距 長 條 圖 來 表 示 股 價 的 高 低 較 為 少 見

圖 3-22 High-Low Charts 對 話 框

圖 3-23 按 變 數 別 呈 現 的 簡 單 高 - 低 - 收 盤 圖 圖 3-23 SHLCSV 子 對 話 框

圖 3-24 按 變 數 別 呈 現 的 簡 單 高 - 低 - 收 盤 圖 範 例 180.00 盤 中 最 高 盤 中 最 低 收 盤 價 Mean 175.00 170.00 165.00 07/04/05 07/05/05 07/06/05 07/07/05 07/08/05 07/11/05 07/12/05 07/13/05 日 期

圖 3-25 按 變 數 別 差 異 區 域 (Difference) 範 例 圖 圖 3-25 DLSSV 子 對 話 框

圖 3-26 按 變 數 別 呈 現 的 差 異 區 域 圖 範 例 180.00 Mean 盤 中 最 高 盤 中 最 低 175.00 170.00 165.00 07/04 07/05 07/06 07/07 07/08 07/11 07/12 07/13 日 期

六 柏 拉 圖 (Pareto Charts) 柏 拉 圖 ( 或 稱 帕 雷 托 圖 ) 在 形 式 上 是 條 形 圖 和 線 形 圖 的 組 合 所 不 同 的 是 柏 拉 圖 中 的 條 形 圖 是 根 據 條 形 對 應 量 的 重 要 程 度, 表 現 在 條 形 的 長 短 是 由 長 到 短 重 新 排 列, 並 且 在 長 條 統 計 圖 上 方 顯 示 對 應 於 條 形 圖 的 累 加 % 曲 線 因 此, 從 柏 拉 圖 中 可 以 一 目 了 然 地 看 出 各 組 成 成 份 中 的 重 要 程 度, 這 對 於 在 管 理 活 動 中, 發 現 主 要 問 題 並 集 中 精 力 解 決 之 是 十 分 有 用 的

圖 3-27 Pareto Charts 對 話 框

按 分 組 別 呈 現 的 簡 單 柏 拉 圖 圖 3-28 SPCSGC 子 對 話 框

圖 3-29 分 組 別 呈 現 的 簡 單 柏 拉 圖 範 例 1200 100% 1000 80% 800 電 腦 期 末 成 績 600 400 60% 40% Percent 200 456 424 20% 280 0 good excellent bad 電 腦 能 力 0%

圖 3-30 按 分 組 別 呈 現 的 堆 疊 柏 拉 圖 範 例 1200 1000 100% 80% boy girl Cumulative 800 電 腦 期 末 成 績 600 400 60% 40% Percent 310 200 424 214 20% 0 146 good excellent bad 電 腦 能 力 66 0%

七 箱 形 圖 (Boxplot) 箱 形 圖 ( 或 稱 盒 形 圖 ) 是 百 分 比 圖, 是 以 垂 直 方 向 顯 示 資 料 分 佈 情 形 的 良 好 工 具, 能 夠 比 較 清 楚 地 表 示 資 料 的 分 佈 狀 況, 將 偏 離 值 (Outlier) 與 極 端 值 (Extreme) 標 示 出 來 圖 3-31 Boxplot 對 話 框

圖 3-32 CBSGC 子 對 話 框

圖 3-33 按 分 組 別 呈 現 的 集 群 箱 形 圖 範 例 100 性 別 girl boy 90 電 腦 期 末 成 績 80 70 60 excellent good bad 電 腦 能 力

八 誤 差 長 條 圖 (Error Bar) 誤 差 長 條 圖 是 用 以 標 示 標 準 誤 (Standard Error) 的 大 小 與 信 賴 區 間 (Confidence interval) 的 範 圍, 其 與 箱 形 圖 的 功 能 是 類 似 的, 只 是 以 不 同 的 圖 樣 來 表 示 誤 差 長 條 圖 可 以 直 覺 地 表 示 資 料 的 離 散 特 徵, 它 用 小 方 塊 表 示 平 均 數, 用 小 方 塊 上 下 延 伸 的 觸 鬚 表 示 信 賴 區 間 平 均 數 標 準 誤 或 標 準 離 差 圖 3-34 Error Bar 對 話 框

圖 3-35 CEBSGC 子 對 話 框

圖 3-36 按 分 組 別 呈 現 的 集 群 誤 差 長 條 圖 範 例 200 性 別 girl boy 150 95% CI 電 腦 期 末 成 績 100 50 0-50 excellent good bad 電 腦 能 力

九 散 佈 圖 (Scatter) 散 佈 圖 ( 或 稱 散 點 圖 ) 是 在 二 維 (2-D) 或 三 維 (3-D) 空 間 中 給 出 由 兩 個 或 三 個 變 數 關 係 的 點, 然 後 運 用 這 些 點 的 分 佈 特 徵, 包 括 點 的 疏 密 程 度 和 延 展 方 向, 來 顯 示 資 料 分 佈 特 徵 的 一 種 圖 形 圖 3-37 Scatterplot 對 話 框

簡 單 (Simple) 散 佈 圖 圖 3-38 Simple Scatterplot 子 對 話 框

圖 3-39 簡 單 散 佈 圖 範 例 90 性 別 girl boy 80 70 體 重 60 50 40 150 155 160 165 170 175 身 高

矩 陣 (Matrix) 散 佈 圖 性 別 girl boy 身 高 體 重 身 高 體 重 圖 3-40 矩 陣 散 佈 圖 範 例

重 疊 (Overlay) 散 佈 圖 圖 3-41 Overlay Scatterplot 子 對 話 框

圖 3-42 重 疊 散 佈 圖 範 例 100 電 腦 期 中 成 績 電 腦 期 初 成 績 電 腦 期 末 成 績 電 腦 期 初 成 績 90 80 70 60 40 50 60 70 80 90 100

圖 3-43 3-D 散 佈 圖 範 例 90 80 70 體 重 60 50 40 150 155 160 165 170 175 身 高 1 0.8 0.6 性 別 0.4 0.2 0

十 直 方 圖 (Histogram Charts) 直 方 圖 看 起 來 很 像 條 形 圖, 可 用 於 表 示 某 一 計 量 變 數 的 次 數 分 配, 經 常 用 在 劃 分 連 續 變 數 的 各 個 區 段 的 次 數 分 配 圖 直 方 圖 的 橫 軸 是 欲 探 究 的 變 數, 而 縱 軸 是 次 數, 各 組 的 次 數 是 以 直 方 的 矩 形 表 示 之, 其 底 為 橫 軸 上 之 組 距 (class interval), 而 高 即 為 對 應 之 次 數 圖 3-44 Histogram 對 話 框

圖 3-45 直 方 圖 範 例 5 4 Frequency 3 2 1 0 40 50 60 70 80 90 100 電 腦 期 初 成 績 Mean = 70.93 Std. Dev. = 14.675 N = 15

十 一 P-P 與 Q-Q 機 率 圖 P-P 機 率 圖 是 用 以 表 示 某 變 數 累 積 比 與 指 定 分 配 的 累 積 比 之 間 的 關 係, 故 可 以 用 P-P 機 率 圖 來 檢 定 資 料 是 否 符 合 指 定 的 分 配 當 符 合 指 定 分 配 時, 圖 中 各 點 近 似 成 一 條 直 線 如 果 不 成 直 線, 但 有 一 定 規 律, 亦 可 以 對 變 數 資 料 進 行 轉 換, 使 轉 換 後 的 資 料 更 接 近 指 定 分 配 Q-Q 機 率 圖 同 樣 可 以 用 於 分 配 的 檢 定, 所 不 同 的 是, Q-Q 機 率 圖 是 採 用 變 數 資 料 分 配 的 分 位 數, 與 所 指 定 分 配 的 分 位 數 之 間 的 關 係 曲 線 來 進 行 檢 定

圖 3-46 P-P Plots 對 話 框

Test Distribution 框 其 有 以 下 選 項 : Normal 常 態 分 配 Beta 分 配 Chi-square 卡 方 分 配 Exponential 指 數 分 配 Gamma 分 配 Half-Normal 半 常 數 分 配 Laplace 分 配 Logistic 分 配 Lognomal 對 數 常 態 分 配 Pareto 分 配 Student t 分 配 Weibull 分 配 Uniform 均 勻 分 配

3-47 P-P 圖 範 例 Normal P-P Plot of 電 腦 期 初 成 績 1.0 Detrended Normal P-P Plot of 電 腦 期 初 成 績 0.8 0.04 Expected Cum Prob 0.6 0.4 0.2 Deviation from Normal 0.02 0.00-0.02-0.04 0.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Observed Cum Prob -0.06 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Observed Cum Prob

十 二 控 制 圖 與 ROC 曲 線 圖 控 制 圖 (Control Charts) 也 稱 為 管 制 圖 它 是 因 研 究 或 分 析 生 產 製 程 穩 定 性 的 一 種 帶 有 控 制 界 限 的 統 計 圖 形, 是 生 產 品 質 管 制 的 重 要 工 具 之 一 圖 3-48 Control Charts 對 話 框

第 二 節 互 動 式 統 計 圖 形 一 互 動 式 長 條 圖 二 互 動 式 點 形 圖 線 形 圖 延 伸 線 圖 區 域 圖 帶 狀 圖 三 互 動 式 圓 餅 圖 四 互 動 式 箱 形 圖 和 誤 差 長 條 圖 五 互 動 式 直 方 圖 六 互 動 式 散 佈 圖 七 互 動 式 圖 形 的 編 輯

一 互 動 式 長 條 圖 圖 3-49 Create Bar Chart 對 話 框

介 面 的 操 作 分 配 變 數 (Assign Variables): 以 表 分 類 變 數, 以 表 連 續 變 數 對 應 於 每 條 座 標 軸, 採 用 拖 曳 的 方 式 將 需 要 的 變 數 拖 入 在 對 話 框 的 右 上 角, 有 三 種 表 明 圖 示 的 方 法 可 供 選 擇, 分 別 為 2-D Coordinate( 二 維,X 軸 與 Y 軸 ) 3-D Coordinate( 三 維,X1 軸 X2 軸 與 Y 軸 ) 和 3- D Effect( 不 是 3-D 圖, 而 是 2-D 的 立 體 效 果 圖 ) 條 形 圖 選 單 (Bar Chart Options): 用 於 設 定 條 形 圖 的 形 狀 (Bar Shape) 等 指 標 可 設 定 條 形 圖 的 形 狀 為 長 方 形 金 字 塔 形 盾 牌 形 條 形 圖 選 單 (Options): 可 設 定 圖 形 輸 出 的 效 果

圖 3-50 互 動 式 條 形 圖 範 例 6 Bars show counts 4 Count 2 0 excellent g ood bad 電 腦 能 力

圖 3-51 用 色 彩 區 分 的 互 動 式 堆 疊 條 形 圖 範 例 100% 75% 性 別 girl boy Bars show counts Count 50% 25% 0% excellent g ood bad 電 腦 能 力

圖 3-52 互 動 式 3-D 條 形 圖 範 例 居 住 地 中 北 南 Bars show counts

二 互 動 式 點 形 圖 線 形 圖 延 伸 線 圖 區 域 圖 帶 狀 圖 圖 3-53 互 動 式 點 形 圖 範 例 30% 性 別 girl boy Dot/Lines show percents 20% Percent 10% 0% excellent good bad 電 腦 能 力

Count 多 變 量 分 析 圖 3-54 互 動 式 線 形 圖 範 例 5 4 性 別 girl boy Dot/Lines show counts 3 2 1 0 excellent good bad 電 腦 能 力

Count 多 變 量 分 析 圖 3-55 互 動 式 延 伸 線 圖 範 例 5 性 別 girl boy 4 Dot/Lines show counts 3 2 1 0 excellent good bad 電 腦 能 力

圖 3-56 互 動 式 區 域 圖 範 例 5 4 性 別 girl boy Areas show counts 3 Count 2 1 excellent good bad 電 腦 能 力

圖 3-57 互 動 式 帶 狀 圖 範 例 性 別 girl boy Dot/Lines show counts

三 互 動 式 圓 餅 圖 圖 3-58 Create Clustered Pie Chart 對 話 框

圖 3-59 互 動 式 3-D 簡 單 圓 餅 圖 範 例 girl boy 電 腦 能 力 excellent good bad Pies show counts

圖 3-60 互 動 式 2-D 集 群 圓 餅 圖 範 例 中 北 girl 中 北 boy 電 腦 能 力 excellent good bad 南 南 Pies show counts

3-61 互 動 式 3-D 效 果 的 散 點 圓 餅 圖 範 例 性 別 girl boy Pies show counts

四 互 動 式 箱 形 圖 圖 3-62 互 動 式 3-D 效 果 箱 形 圖 範 例 - 性 別 作 為 Panel 變 數 girl boy

四 互 動 式 誤 差 長 條 圖 圖 3-63 互 動 式 3-D 效 果 誤 差 長 條 圖 範 例 以 顏 色 區 別 性 別 girl boy Error Bars show 95.0% Cl of Mean

五 互 動 式 直 方 圖 直 方 圖 一 般 用 於 顯 示 資 料 分 配 是 否 對 稱 或 是 否 符 合 常 態 分 配, 也 可 用 於 顯 示 資 料 的 極 值 和 變 異 度 圖 3-64 互 動 式 2-D 直 方 圖 範 例 girl boy 25% 20% Perce nt 15% 10% 5% 50 60 70 80 90 電 腦 期 初 成 績 50 60 70 80 90 電 腦 期 初 成 績

圖 3-65 互 動 式 3-D 直 方 圖 範 例 girl boy

六 互 動 式 散 佈 圖 散 佈 圖 常 用 於 顯 示 兩 個 或 兩 個 以 上 的 數 值 變 數 的 關 係, 也 可 用 於 顯 示 異 常 值 但 有 一 個 比 較 特 殊 的 Fit 選 單, 其 功 能 如 下 : Method: 設 定 配 適 資 料 的 方 法, 共 有 四 種 選 擇 : None Regression Mean Smoother Predicition Lines: 用 於 控 制 配 適 曲 線 的 顯 示 及 信 賴 區 間 的 設 定, 共 有 三 種 選 擇 :Mean Individual Confidence Interval Fit Lines for: 設 定 資 料 配 適 曲 線 的 資 料 範 圍, 共 有 兩 種 選 擇 :Total Subgroup

圖 3-66 迴 歸 線 配 適 資 料 的 互 動 式 散 佈 圖 範 例 80 70 體 重 = -175.65 + 1.43 * 身 高 R-Square = 0.66 性 別 girl boy Linear Regression 體 重 60 50 40 155 160 165 170 175 身 高

圖 3-67 平 滑 曲 線 配 適 資 料 的 互 動 式 散 佈 圖 範 例 80 性 別 girl boy LLR Smoother 70 體 重 60 50 155 160 165 170 175 身 高

圖 3-68 互 動 式 圖 形 編 輯 狀 態 的 視 窗

圖 3-69 散 佈 圖 經 過 編 輯 後 的 範 例 本 例 中 將 整 個 座 標 軸 旋 轉 90 度, 故 平 滑 曲 線 也 跟 著 旋 轉, 且 每 個 散 佈 點 的 顏 色 與 形 狀 也 跟 著 加 以 修 改, 字 體 也 變 大 並 變 成 斜 體, 背 景 也 換 成 是 點 狀