实验1 数据挖掘工具的使用

实验1 数据挖掘工具SPSS的使用实验目的
了解统计与数据挖掘工具SPSS的运行环境、窗体结构等，掌握SPSS的安装与运行、数据的输入与保存、数据表的编辑与修改。

实验内容
1、SPSS的安装与运行
2、查看SPSS窗体的主菜单有哪些主要功能
3、数据的输入与保存
4、数据表的编辑与修改
实验条件
1.操作系统：Windows XP SP2
2.SPSS13。

1
实验要求
1、练习实验内容1。

2、练习实验内容2。

3、试录入以下数据文件，并按要求进行变量定义。

1）变量名同表格名，以“（）”内的内容作为变量标签。

对性别（Sex）设值标签“男=0；女=1”。

2）正确设定变量类型。

其中学号设为数值型；日期型统一用“mm/dd/yyyy“型号；生活费用货币型。

3）变量值宽统一为10，身高与体重、生活费的小数位2，其余为0。

4）在实验报告单上记录数据库中各个变量的属性，即将variable view下的表格内容记录到实验报告单上。

5）将数据保存为student.sav的数据表文件，以备在后续的实验中使用。

4、搜集数据，建立一个数据文件记录你所在宿舍学生下列情况，学号、姓名、姓别、年龄、籍贯、民族、家庭电话号码、出生年月、学期平均成绩、评定成绩等级（优、良、中、差）、兴趣爱好等，给出合理的变量名、变量类型、标签及值标签、测度水平，并在SPSS中设置变量类型和录入数据，将文件保存为roommember.sav，以备在后续的实验中使用。

将操作步骤、变量视图下的变量设置情况、数据视图下的数据记录到实验报告中。

实验思考与练习
1、如何把外部的数据文件（如EXCEL，SQL SERVER数据库表等）导入SPSS中。

2、在定义变量时，数值[Value]变量值标签如何使用，试举例说明。

3、在定义变量时，标签[Label]变量标签有什么作用？
4、数据和转换菜单中各子菜单有怎样的功能，试通过练习自行总结。

实验步骤及指导
1、SPSS的运行
1）单击Windows 的[开始]按钮（如图1-1所示），在[程序]菜单项[SPSS for Windows]中找到[SPSS 13.0 for Windows]并单击。

图1-1 SPSS启动
2）在弹出窗口中选择所需下一步完成功能对应的单选按钮（如图1-2所示），然后点击确定按钮进行相应的界面，或者单击关闭按钮或标题栏上的关闭按钮直接进行SPSS系统主窗口。

3）在弹出窗口中选择“输入数据”，然后点击“确定”按钮，进入系统数据输入窗口（系统主窗口）
4）退出SPSS
选择主窗口文件(File)菜单中的退出(Exit)或单击标题栏上的关闭按钮退出SPSS。

2、SPSS的主窗口
SPSS13.0主菜单包括十个菜单（如图1-3所示）：
1）文件（File）：用于新建SPSS 各种类型文件，打开一个已存在的文件，从文本文件或其它数据源读入数据。

2）编辑（Edit）：用于撤消操作、剪切、复制、粘贴、查找、改变SPSS 默认设置等。

3）视图（View）：运用“视图”菜单显示或隐藏状态行、工具栏、网络线、值标签和改变字体。

4）数据（Data）：运用“”菜单对SPSS 数据文件进行全局变化，例如定义变量，合并文件，转置变量和记录，或产生分析的观测值子集等。

5）转换（Transform）：“转换”菜单在数据文件中对所选择的变量进行变换，并在已有变量值的基础上计算新的变量。

6）分析（Analyze）：“分析”菜单在以前版本中为“统计（Statistics）”，可进行各种统计分析，包括各种统计过程(Procedure)，如回归分析、相关分析、因子分析等等。

7）图表（Graphs）：“图表”菜单产生条形图、饼图、直方图、散点图和其它全颜色、高分辨率的图形，以及动态的交互式图形。

有些统计过程也产生图形，所有的图形都可以编辑。

8）工具（Utilities）：“工具”菜单可以显示数据文件和变量的信息，定义子集，运行脚本程序，自定义SPSS 菜单等。

9）窗口（Window）：“窗口”菜单用于选择不同窗口和最小化所有窗口。

10）帮助（Help）：“帮助”菜单包含SPSS 帮助主题、SPSS 教程、SPSS 公司主页、统计教练等菜单项。

图1-2 SPSS 启动弹出窗口
图1-3 SPSS 主窗口
3、SPSS的数据管理（数据输入，编辑，保存）
启动SPSS 后，出现的界面是数据编辑器窗口（如图1-3所示），它的底部有两个标签：[Data View（数据视图）]和[Variable View（变量视图）]，它们提供了一种类似于电子表格的方法，用以产生和编辑SPSS 数据文件。

[Data View]用于查看、录入和修改数据，[Variable View]定义和修改变量的定义。

如果使用过电子表格，如Microsoft Excel 等，那么数据编辑窗口的许多功能应该已经熟悉。

但是，还有一些明显区别：
1）列是变量，即每一列代表一个变量(Variable)或一个被观测量的特征。

例如问卷上的每一项就是一个变量。

2）行是观测，即每一行代表一个个体、一个观测、一个样品，在SPSS 中称为事件(Case)。

例如，问卷上的每一个人就是一个观测。

3）单元包含值，即每个单包括一个观测中的单个变量值。

单元(Cell)是观测和变量的交叉。

与电子表格不同，单元只包括数据值而不能含公式。

4）数据文件是一张长方形的二维表。

数据文件的范围是由观测和变量的数目决定的。

可以在任一单元中输入数据。

如果在定义好的数据文件边界以外键入数据，SPSS 将数据长方形延长到包括那个单元和文件边界之间的任何行和列。

如果要分析的数据还没有录入，可用数据编辑器来键入数据并保存为一个SPSS 数据文件（其默认扩展名为.sav）。

SPSS数据管理第一步，定义变量：
输入数据前首先要定义变量。

定义变量即要定义变量名、变量类型、变量长度（小数位数）、变量标签（或值标签）和变量的格式，步骤如下：单击数据编辑窗口中的[Variable View] 标签或双击列的题头(Var)，显示（如图1-4所示）变量定义视图，在出现的变量视图中定义变量。

每一行存放一个变量的定义信息，包括[名称（Name）]、[类型（Type）]、[宽度（Width）]、[小数位数（Decimal）]、[标签（Label）]、[数值（Value）]、[缺失（Missing）]、[列（Columns）]、[对齐（Align）]、[测量（Measure）]等②。

图1-4 定义变量
1）名称（Name）：定义变量名
变量名必须以字母或字符@开头，其他字符可以是任何字母、数字或_、@、#、$等符
号。

变量名总长度不能超过8 个字符（即4 个汉字）。

2）类型（Type）：定义变量类型
SPSS 的主要变量类型有：Numeric（标准数值型）、Comma（带逗点的数值型）、Dot（逗点作小数点的数值型）、Scientific Notation（科学记数法）、Date（日期型）、Dollar（带美元符号的数值型）、Custom Currency（自定义型）、String（字符型）。

单击[Type]相应单元中的按钮，显示如图1-5所示的对话框，选择合适的变量类型并单击[OK]。

图1-5 定义变量类型对话框
3）宽度[Width]：变量长度
设置数值值变量的长度，当变量为日期型时无效。

4）小数位数[Decimal]：变量小数点位数
设置数值值变量的小数点位数，当变量为日期型时无效。

5）标签[Label]：变量标签
变量标签是对变量名的进一步描述，变量只能由不超过8 个字符组成，8 个字符经常不
足以表示变量的含义。

而变量标签可长达120 个字符，变量标签对大小写敏感，显示时与输入值完全一样，需要时可用变量标签对变量名的含义加以解释。

6）数值[Value]：变量值标签
值标签是对变量的每一个可能取值的进一步描述，当变量是定类或定序变量时，这是非
常有用的。

单击数值[Value]相应单元，在如图1-6所示的对话框中进行设置。

图1-6 修改变量标签和值标签
7）缺失[Missing]：缺失值的定义方式
SPSS 有两类缺失值：系统缺失值和用户缺失值。

在数据长方形中任何空的数字单元都被认为系统缺失值，用点号(·)表示。

SPSS 可以指定那些由于特殊原因造成的信息缺失值，然后将它们标为用户缺失值，统计过程识别这种标识，带有缺失值的观测被特别处理。

默认
值为没有缺失值[None]。

单击缺失[Missing]相应单元中的按钮，可改变缺失值定义方式，如图1-7所示。

图1-7 改变缺失值的定义方式
8）列[Column]：变量的显示宽度
输入变量的显示宽度，默认为8。

9）对齐[Align]：变量显示的对齐方式
选择变量值显示时的对齐方式：[Left（左对齐）]、[Right（右对齐）]、[Center（居中对齐）]。

10）测量[Scale]：变量的测量尺度
正如前面所说的，变量按测量精度可以分为定类变量、定序变量、定距变量和定比变量，定距变量和定比变量经常不加以区别。

如果变量为定距变量或定比变量，则在测量[Scale]
相应单元的下拉列表中选择尺度[Scale]；如果变量为定序变量，则选择序数[Ordinal]；如果变量为定类变量，则选择名称[Nominal]。

如果有许多个变量的类型相同，可以先定义一个变量，然后把该变量的定义信息复制给新变量。

具体操作为：先定义一个变量，在该变量的行号上单击右钮，弹出如图1-8所示的快捷菜单，选择拷贝[Copy]；然后用鼠标右钮选择多行，弹出如图1-9所示的快捷菜单，选择粘贴[Paste]；再把自动产生的新变量名称（如Var0001、Var0002、Var0003、⋯⋯）改为所要的变量名称。

图1-8 拷贝
图1-9 粘贴
定义了所有变量后，单击[Data View]即可在数据视图中输入数据。

SPSS数据管理第二步，数据的输入与编辑：
定义了变量后就可以输入数据了，数据窗口如图1-10所示。

图1-10 数据文件编辑窗口
在数据输入和编辑过程中，可用方向键或鼠标移动到要修改的单元，键入新值。

如果数据文件较大且知道要修改的数据单元的行号，可通过选择数据[Data]=>观测量定位[Go to Case]打开如所图1-11示的对话框，在对话框中观测量编号[Case Number]的右框输入行号来查找特定观测（行）。

如果要查找某变量中的特定值或值标签，选择该变量，再选择编辑[Edit]=>查找[Find]或者按Ctrl+F 打开如图1-12所示的对话框，在查找什么[Search for]右框中输入要查找的数值或标签。

图1-11 直接定位对话框
图1-12 数据查找对话框
在数据输入和编辑过程中，单击记录前面标有记录号的矩形，选中该行记录，然后单击右键，在弹出的快捷菜单选择删除子菜单删除选定记录。

在编辑过程中有时需要对观测（case）记录进行排序。

在数据文件中，可根据一个或多个排序变量的值重排观测的顺序。

选择数据[Data]=>观测量排序[SortCases]，打开观测量排
序[Sort Cases]对话框，如图1-13所示。

图1-13 观测量排序对话框
SPSS数据管理第二步，数据文件保存：
编辑好数据文件之后，选择文件[File]=>保存[Save]或按Ctrl+S 快捷键即可将文件保存。

如果要把数据文件保存为一个新文件或将数据以不同格式保存，可选择文件[File]=>另存为[Save As]，选择文件类型保存文件。

主要的保存类型有：SPSS(*.sav)，SPSS 13.0 默认格式；SPSS 7.0 格式；SPSS/PC+(*.sys)，SPSS/PC+格式；Excel(*.xls)等等。