环境信息技术与统计分析——第一章 环境统计数据及其整理公布

请同学们试着 编制本监测值 的频数表。
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• 第一步：计算全距（极差）
R=87-51=36(dB)
第二步：确定组数、组距和组限 原则：
确定组数在9组。 组限（组距）是相邻两组的界限：上限不在内
的原则 计数，用“正”
计算组距：d 369 4
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画记图整理表
噪声测量值（dB） 画记
3
1.1 环境统计数据的整理与公布
1.1.1环境统计数据类型
• 环境数据是按性质不同亦与环境资料一样，可以分 为三大类。
• 计量数据：如COD浓度为100mg/L。一般有计量单位； • 计数数据：如北京市有除尘设施的工业企业共计1236家，计 数数据不能是小数。 • 等级数据：可序数据或半计量数据，是用技术方法对观察单 位按某一种属性和类别的不同程序进行清点所得。如：地表 水质量为Ⅲ类。 • 等级数据不能计算平均值
生活污染, 46.32
单位：吨
图1. 某乡镇省各类污染源COD排放量
15
1.1 环境统计数据的整理与公布
含镉浓度（μg/Kg）
0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00
1
2
3
4
5
6
7
水田编号
图2. 某地区污染农田镉浓度
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1.1 环境统计数据的整理与公布
1. 1.3数据的整理与公布 • 统计图表制作注意事项 • 统计图表制作没有绝对的好坏之分，但应注意以下
直观了解环境信息的发展变化规律。 • 而对于初始数据，量大、杂乱的情况统计图表还需
要进行初步的分析。
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1.2 频数表与频数图
1.2 频数与频数图
• 例如: • 食堂的西红柿炒蛋这个菜，打了100次同学打了，
结果80次炒糊了，那么80就是“西红柿炒蛋炒糊了 ”这个事件的频数，而80/100=80%就是“西红柿 炒蛋炒糊了”这件事情的频率。
将这个个别事件整理为普遍的事件，可以将频 数与频率得到如下的定义。
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1.2 频数与频数图
1.2.1频数的概念
• 频数：如某事件共发生过n次，其中出现A 类情况的次数为nA次，则nA为A类情况的频 数， nA /n为A事件的频率。
思考：频数以及率对我们的工作有什么用？ 事情的结果不会只有“是”或“否”两个，结果
是多样化的。 通常用频数表与频数图来表示，这样可以反映事
情结果发生的规律。
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1.2 频数与频数图
茎
叶子
茎叶图
• 某班学生的环境统计
成成绩如下
频
十位
个位
数
67 65 85 75 70 72 75 58 5 8
1
69 83 82 73 96 69 85 83 6 5.6.7.9.9
5
78 74 80 65 84 85 81 70 7 0.0.0.0.2.2.3.4.5.5.5.6.7.8.8 8 0.1.2.3.3.3.4.5.5.5.5.6.6.8.8
比较关心项目建成后的养老保险。
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1.1 环境统计数据的整理与公布
为决策提 供依据
总结：环境数据资料采集 结论
环境数据
数据采集
数据审核
数据审核 是数据质 量的保证
分组 汇总 逻辑性审核 计算审核
环境监测
产排污系数
采访、观察
环境质 污染排 量监测 放监测
如：锑冶炼行业的 镉产排污系数为：
5g/吨产品
锅炉功率的调查 工业产值的调查
第1章 环境统计数据及其整理公布
本章目录
1.1 环境统计数据的整理与公布 1.2 频数表与频数图 1.3 环境统计常用参数
3.4 抽样判断与参数估计
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1.1 环境统计数据的整理与公布
• 环境统计数据是环境统计资料的一种类型，环境统计 资料的概念。 • 环境统计统计资料：是指所有可以推导出某项论断的 事实与数字。以下的资料都是统计资料。 – 某断面的T-P浓度为0.05mg/L某河流。 – 北京有工业除尘设施1453套。 – 珠江各断面水质情况：为Ⅱ～Ⅲ类
收集数据
审核数据
分组
汇总
逻
计
辑
算
作用：反映现
性
检
象的不同类
检
查
型，环境之间
查
相互依据的关
系。
6
1.1 环境统计数据的整理与公布
1.1.2原始资料的整理
数据审核
• 逻辑性审核
– BOD与COD的关系 – 总铬与六价铬的关系； – 总氮与氨氮的关系等；
• 计算准确性审核
– COD排放浓度为50mg/L， 废水排放量为200万吨，
月份
12
SO2排放 30 21 量/吨
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 61 63 70 78 72 15 68 65 67 66
• 用EXCEL的方法计算 • 用计算器的方法计算
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1.3.2 数据集中趋势的计算
• 例题4：测定某水样中的总铬浓度，共测定了 10个平行样，其总铬的测定浓度分别为： 0.92mg/L、0.91mg/L、0.89mg/L、 0.95mg/L、0.98mg/L、0.87mg/L、 0.84mg/L、0.94mg/L、0.99mg/L、 1.02mg/L，请计算平均值。
两点 • 第一、清晰、明了，不存在不清楚的数据与图形； • 第二、能让不懂得你工作的人了解你统计图的说明
的内容； • 第三、统计图表的名称一定要全面清晰，通过名称
可以了解图、表的内容。
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1.1 环境统计数据的整理与公布
1. 1.3数据的整理与公布 • 统计图、表是对审核完成的数据进行整理，以便于
15 15
88 90 86 77 78 86 92 93 9 0.2.3.3
4
85 72 76 70 83 88 75 70
可以做成一个频数表
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1.2 频数与频数图
制作成频数表如下
分数段 （分组） 50～60 60～70 70～80 80～90 90～100
人数 频数 频率（比例）%
1
1
5
5
15
4
1.1 环境统计数据的整理与公布
1.1.1环境统计数据类型
• 环境统计资料收集的方法 • 方法：直接观察、监测、采访 • 直接观察：
– 如排污口的数量； – 排污口的位置； – 是否偷排漏排
5
1.1 环境统计数据的整理与公布
1.1.2原始资料的整理
• 原始数据是无法应用的，需要对原始数据进行整理。 • 统计上对数据的整理有几个步骤
15
15
15
4
4
2.5% 12.5% 37.5% 37.5%
10%
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1.2 频数与频数图
•1.2.2 频数图制作步骤
• 1.计算极差：R X max X min
• 2.分组：根据数据量多少分，数据量大，分组较大， 数据量小，分组小；参考经验分组见教材15页表1.6
；也可以通过如下公式计算组数：K n
COD的排放量为10吨。
7
1.1 环境统计数据的整理与公布
1.1.2原始资料的整理
• 数据审核 • 数据分组也是数据审核工作不同 • 按地区分组——特定地区的COD排放量最大、某些地区的重金
属排放量最大； • 按行业排放污染物分组——铅锌冶炼排放的重金属最多、造纸
排放的COD最大、矿产开发产生的固废最大。 • 公众意识——年青一代的比较关注项目建成后的就业，老年人
噪声值（dB）
1.1 环境统计数据的整理与公布
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 23 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 时间
图1. 某交通干线噪声变化
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1.1 环境统计数据的整理与公布
垃圾填埋场, 12.31
农业污染, 44.26
工业污染, 55.68
•
3.计算组距：
d R K
• 4.计数，制作频数表，绘制频数图；
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1.2 频数与频数图
• 例题：某地点的环境噪声监测值如下表
64 73 67 71 67 71 68 70 68 70 59 63 68 70 66 73 71 87 76 74 58 84 63 76 66 74 68 73 70 71 58 82 75 63 74 66 73 69 68 74 80 57 62 75 66 74 68 72 69 71 81 75 74 72 71 68 67 65 62 56 79 73 75 70 72 67 69 62 65 56 55 61 64 67 69 72 70 75 73 79 78 54 74 60 73 64 72 67 70 68 82 78 51 77 60 74 59 74 64 73
• ③几何平均数 • 几何平均数及对数平均数是n个观察值连乘
积的n次方根，用符号G表示。常用以表示 如下数据的集中趋势： • 等比数据资料； • 对数数据
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1.3.2 数据集中趋势的计算
几何平均数
G n x1 x2 ..... xn
对数平均数
n
G
lg （ 1 lg
x1
lg
x2 .... n
10
79-83
5
83-87
1
87-93
1
合计
100
频率
3% 6% 8% 13 % 25 % 28 % 10 % 5% 1%
1%
100 %
累积频数 累积频率
3
3%
9
9%
17
17 %
30
30 %
55
55 %
83
83 %
93
%
98
98 %
99
99 %
100
100%
—
—
28
频数图
频数或频率
30
25 20 15 10 5
51-55
55-59
正
59-63
正
63-67
正正
67-71
正正正正正
71-75
正正正正正
75-79
正正正
79-83
正
83-87
87-91
频数
3 6 8 13 25 28 10 5 1 1
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频数表
噪声值（dB）频数
51-55
3
55-59
6
59-63
8
63-67
13
67-71
25
71-75
28
75-79
别。常用的统计图如下：
12
1.1 环境统计数据的整理与公布
1. 1.3数据的整理与公布 • 常见的统计图及其应用 • 折线图（线形图）：一般用于连续性的资料，用以说
明某现象数据随另外一个现象的变迁。 • 柱状图（条形图）：用于表征同类型资料的对比。 • 饼图：用于表征一个整体中各组分所占的比例；
13
将频数与频率画 成图。
51 55 59 63 67 71 75 79 83 87 声音测量值
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1.3 环境统计常用参数
1.3.1数理统计中的基本概念
• 总体：有相同特质的元素的集合。 • 总体是根据我们的研究目的，或工作内容而
定的，并不是一个固定的内容。
• 有限总体：全国的大学生 • 无限总体：北京的大气、长江的水质
• 样本：从总体中通过特定方式抽取的集合。 • 总体是事物的本质，而样本是事物的表象。
31
1.3.2 数据集中趋势的计算
• （1）平均数 • 对总体或样本某一数值的平均，是最常用
的统计量； • 只有同类现象才能计算平均数； • 平均数是表示在一定时间、空间、历史水
平下的特征值，不能作为预测。 • 是同一个系列数据的的集中趋势；
35
1.3.2 数据集中趋势的计算
• ②加权平均数 • 计算平均数的特征值有对应的权重或者分布
频率时，需要通过加权平均数计算平均数。
• 频数—加权平均数公式：
n
xi fi
x
i 1 n
fi
i 1
x — —加权平均数； xi — —样本单位值； fi — —xi对应的权重。
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1.3.2 数据集中趋势的计算
9
1.1 环境统计数据的整理与公布
1. 1.3数据的整理与公布 • 数据整理最常用的方法是统计图、统计表。 • 统计图与统计表可以直观的表征数据的变化趋势
、数据特征，是目前环境统计最常用的方法。
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1.1 环境统计数据的整理与公布
1. 1.3数据的整理与公布
• 统计表：数据的分组、汇总通常通过统计图与统计表
• 例题5：某工业园区食品行业企业的废水排放量 与COD排放浓度如下表所示，请计算该工业园 区食品行业COD排放的平均浓度。
企业编号
COD排放量浓度/ （mg/L) 废水排放量/万吨
1 2 34 5 210 156 260 178 123
10 21.5 35 90 95.3
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1.3.2数据集中趋势的计算
32
1.3.2 数据集中趋势的计算
• ①算数平均数 • 计算公式如下：参考教材P26
n
x x1x2 ...... xn
或
xi
x i1
n
n
• 在统计中，将 x 称之为样本均数
• 在统计中，将 称之为总体平均数均数
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1.3.2 数据集中趋势的计算
• 例题3：某企业2014年12个月的用二氧化硫排放 量如下表所示，请计算该二氧化硫月平均排放 量。
来实现。
统计表:必要时在横标目上冠以总标题，有时候还有说明和备 注。
统计表的结构：构造元素：标题与表体 表体：需要被主语位于左侧 谓语：说明形式的状态谓语右侧
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1.1 环境统计数据的整理与公布
1. 1.3数据的整理与公布
统计图
用线条的高低情况来表征数量的统计工具 图的作用是：简单明了地用图形说明图形的类