TOÁN RỜI RẠC 1 Bài tập lớn Thống kê phân tích dữ liệu bằng R

Độ lệch chuẩn là 1.360406 cho thấy mong muốn của các bạn sinh viên có biến động mạnh và không ổn định.. Độ lệch chuẩn là 1.393287 cho thấy mong muốn của các bạn sinh viên có biến động mạ

TOÁN RỜI RẠC 1

Bài tập lớn

Thống kê & phân tích dữ liệu bằng R

GVHD: Vương Bá Thịnh

SV: Đỗ Lê Minh Hiển- 1411238

Hồ Quốc Ái - 1410150 Nguyễn Văn Hiền - 1411229

Lê Hoàng Duy - 1410564

TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 1/2015

Mục lục

2.1 Thống kê mô tả 3 2.2 Công cụ R 3

3.1 Tập dữ liệu 4 3.2 Kết quả phân tích 7

Bài báo cáo này trình bày về thống kê và phân tích dữ liệu về một số mong muốn của sinh viên Đại học Bách Khoa đối với giảng viên

R là một ngôn ngữ lập trình và môi trường phần mềm dành cho tính toán thống kê và vẽ biểu đồ Trong nhiều năm trước đây, khi nhắc đến thống kê, người ta nghĩ ngay đến SAS, SPSS, Stata, Statistica, và S-Plus Chúng đều là các công cụ chuyên nghiệp và mạnh mẽ, tuy nhiên lại rất đắt tiền, có khi chi phí đến hàng trăm nghìn USD một năm Năm 1997, R được giới thiệu bởi hai nhà thống kê học Ross Ihaka và Robert Gentleman R có mã nguồn mở và hoàn toàn miễn phí Từ khi ra đời đến nay, R được phát triển và hoàn thiện liên tục, trở thành một trong những công cụ mạnh mẽ trong tính toán thông kê

Sơ lược về đề tài : Thống kê và phân tích dữ liệu về một số mong muốn của sinh viên Đại học Bách Khoa đối với giảng viên Có 9 mong muốn được đưa ra:

1 Bạn có muốn giảng viên chỉ dạy hướng thực hiện chứ không đưa bài giải cụ thể?

2 Bạn có muốn giảng viên giao bài tập lớn?

3 Bạn có muốn giảng viên tổ chức các buổi thảo luận thêm về một đề tài hay vào cuối học kì?

4 Bạn có muốn giảng viên dùng slide tiếng nước ngoài?

5 Bạn có muốn giảng viên dùng hình mẫu hay vật mẫu hỗ trợ cho bài giảng?

6 Bạn có muốn giảng viên hoàn toàn sử dụng slide mà không viết bảng?

7 Bạn có muốn giảng viên điểm danh?

8 Bạn có muốn giảng viên chấm điểm "dễ, thoáng"?

9 Bạn có muốn giảng viên giao tiếp với sinh viên qua Facebook, Email?

Mỗi mong muốn có 5 mức độ đồng tình, ứng với các giá trị 1 đến 5:

1 Kịch liệt phản đối

2 Không mong muốn

3 Sao cũng được

4 Mong muốn

5 Rất mong muốn

Các mong muốn được tạo thành một bảng khảo sát online bằng dịch vụ typeform.com và được đăng lên các group Facebook của sinh viên đại học Bách Khoa

2.1 Thống kê mô tả

Nói đến thống kê mô tả là nói đến việc mô tả dữ liệu bằng các phép tính và chỉ số thống kê như

số trung bình (mean), số trung vị (median), số lớn nhất (max), số nhỏ nhất (min), phương sai (variance), độ lệch chuẩn (standard deviation)

Trong đó ta làm quen các định nghĩa:

- Phương sai của một biến ngẫu nhiên để đo sự phân tán thống kê của biến đó, nó hàm ý các giá trị của biến đó thường ở cách giá trị kỳ vọng bao xa

- Độ lệch chuẩn, hay độ lệch tiêu chuẩn, dùng để đo mức độ phân tán của một tập dữ liệu đã được lập thành bảng tần số Có thể tính ra độ lệch chuẩn bằng cách lấy căn bậc hai của phương sai

2.2 Công cụ R

Như đã nói ở trên, R là một công cụ miễn phí dùng để phân tích dữ liệu Chúng ta có thể sử dụng R để thực hiện các phép toán từ đơn giản đến phức tạp Những bài toán tiêu biểu: các phép kiểm định thống kê, tính toán trên ma trận, hồi quy tuyến tính, gom cụm dữ liệu, bài toán phân lớp Và vì R là một ngôn ngữ nên chúng ta có thể viết ứng dụng trên R để giải quyết các vấn đề cụ thể

- Các hàm của R để tính toán thống kê mô tả:

> option (width=100)

# chuyển directory

> setwd ("địa chỉ directory")

# đọc dữ liệu vào R từ file csv

> data <- read.csv ("tên file.csv", hearder = TRUE)

#Cho R biết data sẽ là dữ liệu cần xử lí

> attach (data)

# xem xét các cột số trong dữ liệu

> names (data)

# tính trung bình

> mean (tên cột cần tính)

# phương sai và độ lệch chuẩn

> var (tên cột cần tính)

> sd (tên cột cần tính)

3.1 Tập dữ liệu

- Tập dữ liệu được chia thành 9 cột lần lượt theo các mong muốn được khảo sát Giá trị trong mỗi cột là các giá trị rời rạc, 1 đến 5, ứng với các mức độ mong muốn đối với nội dung được đưa

ra, đã nêu ở trên

- Đọc dữ liệu bằng R : nhập dữ liệu vào excel và lưu dưới dạng csv (coma delimited)

- Dùng R để nhập dữ liệu dạng csv: giả sử lưu dữ liệu có tên excel.csv trong directory “D:/ctrr”

- Tạo sẵn các hàm cho việc nhập dữ liệu (input.R) và xử lí dữ liệu (thongke.R)

- Input()

input <- function()

{

setwd("D:/ctrr")

data=read.csv("excel.csv", header=TRUE, na.string=".")

attach(data)

data

}

- thongke()

thongke=function(x)

{

x.tanso=table(x)

tb=mean(x)

dlc=sd(x)

MUC_DO_MONG_MUON=x

hist(MUC_DO_MONG_MUON)

c(TRUNG_BINH=tb, DO_LECH_CHUAN=dlc)

}

- Vào R và gõ lệnh :

> source("D:\\ctrr\\input.R")

> source("D:\\ctrr\\thongke.R")

- Kết quả:

10 1 4 3 1 5 2 5 5 5

59 5 2 5 4 3 4 1 4 5

- Sau đó mỗi lần ta gọi lại hàm thongke để tính trung bình và độ lệch chuẩn

3.2 Kết quả phân tích

- Mong muốn thứ nhất

Bạn có muốn giảng viên chỉ dạy hướng thực hiện chứ không đưa bài giải cụ thể?

> thongke(cau1)

TRUNG_BINH DO_LECH_CHUAN

3.323944 1.360406

Hình 1: Biểu đồ cho mong muốn thứ nhất

Nhận xét:

Trung bình là 3.323944 cho thấy sinh viên có mong muốn giảng viên có hướng dẫn thực hiện chứ không chỉ đưa bài giải cụ thể

Độ lệch chuẩn là 1.360406 cho thấy mong muốn của các bạn sinh viên có biến động mạnh và không ổn định Có bạn muốn giảng viên chỉ đưa bài giải chứ không cần hướng dẫn Một số tích cực phản đối hành động này

- Mong muốn thứ hai

Bạn có muốn giảng viên giao bài tập lớn?

> thongke(cau2)

TRUNG_BINH DO_LECH_CHUAN

3.338028 1.393287

Hình 2: Biểu đồ cho mong muốn thứ hai

Nhận xét:

Trung bình là 3.338028 cho thấy sinh viên có mong muốn giảng viên có giao bài tập lớn để thực hiện

Độ lệch chuẩn là 1.393287 cho thấy mong muốn của các bạn sinh viên có biến động mạnh và không ổn định Sẽ có bạn không muốn có bài tập lớn để không phải làm tốn thời gian, bên cạnh

đó có bạn tích cực ủng hộ việc giao bài tập lớn để nâng cao kĩ năng làm việc nhóm

- Mong muốn thứ ba

Bạn có muốn giảng viên tổ chức các buổi thảo luận thêm về một đề tài hay vào cuối học kì?

> thongke(cau3)

TRUNG_BINH DO_LECH_CHUAN

3.619718 1.269040

Hình 3: Biểu đồ cho mong muốn thứ ba

Nhận xét:

Trung bình là 3.619718 cho thấy các bạn sinh viên muốn giảng viên tổ chức các buổi thảo luận thêm về một đề tài hay vào cuối kì

Độ lệch chuẩn là 1.269040 cho thấy mong muốn của các bạn sinh viên có biến động và không ổn định Đa số các bạn đều hưởng ứng việc tổ chức các buổi thảo luận để hiểu thêm về môn học

- Mong muốn thứ tư

Bạn có muốn giảng viên dùng slide tiếng nước ngoài?

> thongke(cau4)

TRUNG_BINH DO_LECH_CHUAN

3.014085 1.419184

Hình 4: Biểu đồ cho mong muốn thứ tư

Nhận xét:

Trung bình là 3.014085 cho thấy nhiều bạn sinh viên có mong muốn giảng viên giảng dạy bằng slide tiếng nước ngoài

Độ lệch chuẩn là 1.419184 cho thấy mong muốn của các bạn sinh viên có biến động mạnh và không ổn định Nhiều bạn muốn giảng viên dùng slide tiếng anh để nâng cao trình độ ngoại ngữ của mình, bên cạch đó nhiều bạn cũng không ủng hộ phương pháp này vì trình độ ngoại ngữ các bạn còn hạn chế

- Mong muốn thứ năm

Bạn có muốn giảng viên dùng hình mẫu hay vật mẫu hỗ trợ cho bài giảng?

> thongke(cau5)

TRUNG_BINH DO_LECH_CHUAN

3.929577 1.257253

Hình 5: Biểu đồ cho mong muốn thứ năm

Nhận xét:

Trung bình là 3.929577 cho thấy đa số bạn sinh viên có mong muốn giảng viên giảng dạy có sử dụng các hình mẫu, vật mẫu hỗ trợ công việc giảng dạy

Độ lệch chuẩn là 1.257253 cho thấy mong muốn của các bạn sinh viên có biến động mạnh và không ổn định Chủ yếu các bạn muốn giảng viên sử dụng các vật mẫu để môn học thêm sinh động

- Mong muốn thứ sáu

Bạn có muốn giảng viên hoàn toàn sử dụng slide mà không viết bảng?

> thongke(cau6)

TRUNG_BINH DO_LECH_CHUAN

2.774648 1.406081

Hình 6: Biểu đồ cho mong muốn thứ sáu

Nhận xét:

Trung bình là 2.774648 cho thấy đa số bạn sinh viên không đồng ý việc giảng viên giảng dạy chỉ dùng slide mà không viết bảng

Độ lệch chuẩn là 1.406081 cho thấy mong muốn của các bạn sinh viên có biến động mạnh và không ổn định Chủ yếu các bạn sinh viên không đồng tình với việc giảng viên chỉ dùng slide trong việc giảng dạy

- Mong muốn thứ bảy

Bạn có muốn giảng viên điểm danh?

> thongke(cau7)

TRUNG_BINH DO_LECH_CHUAN

2.816901 1.533529

Hình 7: Biểu đồ cho mong muốn thứ bảy

Nhận xét:

Trung bình là 2.816901 cho thấy đa số bạn sinh viên không đồng ý việc giảng viên điểm danh trong giờ học

Độ lệch chuẩn là 1.533529 cho thấy mong muốn của các bạn sinh viên có biến động và không

ổn định Các bạn sinh viên không mong muốn việc giảng viên điểm danh vì nhiều bạn rất ít khi đến lớp mà tự học ở nhà

- Mong muốn thứ tám

Bạn có muốn giảng viên chấm điểm "dễ, thoáng"?

> thongke(cau8)

TRUNG_BINH DO_LECH_CHUAN

3.760563 1.292448

Hình 8: Biểu đồ cho mong muốn thứ tám

Nhận xét:

Trung bình là 3.760563 cho thấy đa số bạn sinh viên đều muốn giảng viên chấm điểm dễ và

“thoáng”

Độ lệch chuẩn là 1.292448 cho thấy mong muốn của các bạn sinh viên có biến động và không ổn định Hầu như các bạn đều mong muốn giảng viên chấm dễ để đạt điểm cao

- Mong muốn thứ chín

Bạn có muốn giảng viên giao tiếp với sinh viên qua Facebook, Email?

> thongke(cau9)

TRUNG_BINH DO_LECH_CHUAN

3.887324 1.293382

Hình 9: Biểu đồ cho mong muốn thứ chín

Nhận xét:

Trung bình là 3.887324 cho thấy hầu như tất cả bạn sinh viên đều muốn giao tiếp với giảng viên qua Facebook, Email

Độ lệch chuẩn là 1.293382 cho thấy mong muốn của các bạn sinh viên có biến động và không ổn định Các bạn sinh viên muốn giảng viên giao tiếp với họ qua Facebook, Email vì đó là những công cụ họ hay sử dụng trong cuộc sống Một số ít bạn lại không thích điều này

4 Kết luận

Trong báo cáo này chúng tôi đã trình bày về việc sử dụng công cụ R để tiến hành phân tích các

số liệu thống kê được về một số mong muốn của sinh viên Đại học Bách Khoa đối với giảng viên Khó khăn lớn nhất gặp phải chính là việc thu thập dữ liệu Do cùng lúc có đến hơn 60 nhóm cùng thực hiện một đề tài nên khi tiến hành khảo sát, một số sinh viên cảm thấy phiền và khó chịu do đã bị rất nhiều nhóm khác mời làm khảo sát

Tuy lấy mẫu bằng cách khảo sát online nhưng nhóm chúng tôi không gửi vào email sinh viên mà gửi vào các group Facebook của sinh viên, tránh trường hợp việc khảo sát trở thành spam hàng loạt

Tài liệu

[1] Creating a Graph - Statmethods.net

http://www.statmethods.net/graphs/creating.htm, xem ngày : 2/2/2015

[2] Khảo sát Online của nhóm

https://minhhien1996.typeform.com/to/oWfMn2