前言
統(tǒng)計導論這門課程我已講授了30多年，早期在華盛頓大學心理學系任教，最近在匹茲堡大學神經(jīng)科學系任教。我所教授的學生多數(shù)來自攻讀文科學士學位的心理學專業(yè)，但也有不少學生來自生物、商務、教育、神經(jīng)科學、護理學、健康科學等其他專業(yè)。我所教授的統(tǒng)計導論課程排名相當靠前，在華盛頓大學，我憑借這門課成為“優(yōu)秀教學獎”的最終獲得者。
本教材是這門課程的總體概述。由于多數(shù)學生數(shù)學水平不高或?qū)��?shù)學缺乏興趣，所以我在本書中用了非正式和生動的方法對統(tǒng)計學進行敘述。我采用的方法僅以高中代數(shù)知識為背景，極少依賴等式求導。不同于通過機械的數(shù)字解決問題的方式，本教材試圖通過一種深度的方式來教授統(tǒng)計導論，這種方式有利于學生對概念的理解并形成批判性思維。
我所教授的統(tǒng)計學課程相當成功。學生能夠掌握本教材內(nèi)容甚至“檢驗力”這類非常復雜的主題，并經(jīng)常反映他們享受了學習統(tǒng)計學的樂趣。學生們對這門課的評價相當高，對本教材的評價也很高。他們認為與其他教材相比，本教材思路清晰,風格幽默，這對他們理解教材內(nèi)容幫助很大。有些學生甚至評論，“這是我用過的最好的教材”。作為對心理統(tǒng)計導論教材的評價，我將此作為極高的贊譽。畢竟，讀者并不經(jīng)常做出這樣的評論。
我認為本教材成功的因素有以下幾點：
�r它有助于理解，而不是機械地解決問題。
�r本教材的寫作風格是非正式的，有種受學生歡迎的幽默感，這有助于降低學生對統(tǒng)計學的焦慮。
�r本教材思路清晰，編寫恰到好處。
�r本教材呈現(xiàn)了非常詳細的材料。
�r本教材具有良好的視覺效果。
�r本教材循序漸進地引入了抽樣分布的內(nèi)容，首先介紹的是符號檢驗，替代了首先介紹z檢驗的傳統(tǒng)方法，使得推斷材料以一種特別有效的序列呈現(xiàn)給讀者。
�r本教材有很多說明性的例子，章末也有很多解決問題的實例供學生練習。
用符號檢驗引入推斷統(tǒng)計的基本構想
理解抽樣分布是理解推斷統(tǒng)計的核心。多數(shù)教材首先討論的抽樣分布就是同z檢驗結(jié)合的平均數(shù)抽樣分布。問題是，平均數(shù)的抽樣分布不能從簡單的概率估計中生成，這一點讓學生很難理解。抽樣分布這ー定義過于抽象且難以理解，事實上也很難將平均數(shù)的抽樣分布與z檢驗聯(lián)系起來，并且這種情況將進一步復雜化，因為學生在了解抽樣分布的同時，也需要了解很多其他復雜概念，如虛無假設、備擇假設、α水平、Ⅰ型錯誤和Ⅱ型錯誤等。其結(jié)果是，許多學生沒有形成對抽樣分布的系統(tǒng)理解，他們也不明白它在推斷統(tǒng)計中的重要性。在我看來，缺乏對抽樣分布的理解將持續(xù)影響他們對余下推斷統(tǒng)計的理解，也將使他們對這些重要問題的理解大打折扣。
由此可能產(chǎn)生的情形是，由于學生不理解抽樣分布，當需要解決抽樣問題時，他們傾向于機械地通過以下幾個步驟來解決：①根據(jù)問題來確定合適的統(tǒng)計方法；②死記硬背用于解決問題的公式；③在附錄表中查看概率信息;④對虛無假設和備擇假設做出結(jié)論。學生在遵循這一程序的過程中，除了知道這樣做會得到正確答案外，他們并不知道為什么要這么做。因為學生沒有對抽樣分布形成一個概念性的理解，也不理解抽樣分布對推斷統(tǒng)計的重要性，雖然他們可以解決問題，但并不知道為什么要這么做。
要傳授對抽樣分布的基本理解，我認為應從符號檢驗入手，而不是z檢驗。符號檢驗是簡單的推斷檢驗，而二項分布是最適于介紹的抽樣分布。二項分布來自于概率內(nèi)容中最簡單的部分，很容易理解，并且二項分布在推斷過程中的應用是清晰和顯而易見的。兩者的結(jié)合極大地便利了學生對推斷的理解，同時也增強了他們解決推論問題的自信心。在我看來，合適的教學順序應該首先解釋什么是概率，其次是二項分布，最后是符號檢驗。本教材就是按照這個順序編排的（第8~10章）。
由于二項分布完全依賴于簡單的概率分布因素，因此學生可以很容易地理解它的產(chǎn)生和應用。另外，二項分布也可產(chǎn)生于本教材后面的實踐性過程，本教材第12章的開始部分講了平均數(shù)的二項分布，緊接著講了所有的推斷檢驗。在實踐的方法中生成抽樣分布，能形成正確的抽樣分布概念，有助于學生理解和應用抽樣分布。由于符號檢驗的抽樣分布由基本概率和實踐產(chǎn)生，因此它在理解隨后介紹的所有抽樣分布中起到重要的橋梁作用。
利用符號檢驗來介紹推斷統(tǒng)計還有其他好處。所有關于假設檢驗的重要概念都可以得到明確闡釋，如虛無假設、備擇假設、α水平、Ⅰ型錯誤及Ⅱ型錯誤、效應量以及檢驗力。在第12章正式講解抽樣分布和z檢驗之前，這些概念都會學到。因此，在學習抽樣分布時，學生就不會對它們感到困惑。另外，符號檢驗也闡明了前-后（重復測量）實驗設計。我相信以此為切入點可以更好地講解推斷檢驗，因為學生對前-后設計十分熟悉，憑借知覺就可以理解，而且前-后設計比z檢驗用到的單樣本設計更好理解。
利用第10章的符號檢驗介紹完假設檢驗之后，我們會通過第11章的符號檢驗來討論統(tǒng)計檢驗力。許多教材根本沒有講到檢驗力，或者只給出簡短的介紹。檢驗力是一個復雜的問題，利用符號檢驗作為分析檢驗力的工具可以使問題簡單化。一個人如果想要理解科學研究的方法，那就必須了解檢驗力。當學生了解了檢驗力之后，他們就會明白為什么要用“保留H0”來解釋數(shù)據(jù)，而不是用“接受H0為真”（這是一個重要但往往不被關注的區(qū)別）。同理，學生也會明白為什么當數(shù)據(jù)不具有統(tǒng)計顯著性時，我們不能說兩種情況是相同的。所以，“檢驗力”這個概念可以讓整個假設檢驗一目了然。
講到這里，一個勤奮的學生就可以明白數(shù)據(jù)分析包含兩個基本步驟：①計算合適的數(shù)據(jù)；②根據(jù)抽樣分布評價數(shù)據(jù)。現(xiàn)在我們可以開始講解抽樣分布和它的計算方法了，在第12章的開頭會講到這部分內(nèi)容。接著我們要介紹平均數(shù)的抽樣分布，本教材會講解如何以實證的方法得出這個抽樣分布，而不是給學生一個抽象的理論定義。這樣可以讓學生更加具體地理解平均數(shù)的抽樣分布，并促使他們明白它在z檢驗中的用途。
了解了符號檢驗和抽樣分布，以及如何用實證方法得出平均數(shù)的抽樣分布，認真的學生可以很好地明白抽樣分布是什么，以及為何它對推斷統(tǒng)計來說如此重要。然后學生就會明白，在不同的推斷檢驗中假設檢驗的這些概念并未發(fā)生什么改變。各項實驗之間的差異僅在于所使用的數(shù)據(jù)，以及相應的抽樣分布。接下來我們就要理解余下的推斷檢驗。
本教材的其他重要特點
本教材還有其他值得關注的重要特性。其中有以下幾點:
�r第1章論述了確定真理和建立統(tǒng)計方法是科學方法的一部分,這對于一本介紹性的統(tǒng)計教材來說是不同尋常的。
�r第8章涵蓋了概率，但沒有深挖概率論。我認為這是一件好事，因為概率可以說是一個非常有難度的話題，如果不正確對待學生的學習水平，就會導致很多不必要的問題。在我看來，本教材所適用于推斷檢驗的數(shù)學基礎，可以僅用概率的基本定義和加法原理、乘法原理來構建。
�r在第14章中，相關樣本t檢驗直接放在了單樣本t檢驗之后，并作為單樣本的一個特例發(fā)展而來，只是在這種情形下使用的是差異分數(shù)而非原始分數(shù)。這使得相關樣本t檢驗的教學變得容易，老師易于講授，學生容易理解掌握。
�r在第14章中，進一步加深對檢驗力的認識，并且分析相同的數(shù)據(jù)集以及對相關樣本進行的t檢驗和符號檢驗，闡述了推斷測試的重要原則，這種推斷測試是強有力的。
�r在第14章中，對相關和獨立樣本設計與檢驗力和效應量進行比較。
�r在第14章和第15章的單向方差分析中，討論了影響t檢驗檢驗力的因素。
�r在第14章中，介紹了檢驗影響自變量置信區(qū)間的方法和傳統(tǒng)的假設檢驗方法。
�r第18章是復習章，它將各種假設檢驗和提供的練習結(jié)合在一起，用來確定當分析源于不同實驗設計和不同測量水平的數(shù)據(jù)時使用哪種檢驗。學生很喜歡本章用樹形圖幫他們確定使用哪種檢驗。
�r“事實是什么”欄目：本教材各章結(jié)束時，都有“事實是什么”欄目和一些問題。這些欄目和問題旨在說明統(tǒng)計在現(xiàn)實生活中的應用，同時銳化學生對批判性思維的應用。
第10版的變動
本版教材做了以下變動：
�r極大擴展了關于SPSS的資料�；�于近年來統(tǒng)計軟件使用量增加的現(xiàn)狀以及讀者給予的反饋意見，本書中新增了許多關于SPSS的資料。在第10版的第2、3、4、5、6、7、13、14、15、16及17章結(jié)尾，都有關于SPSS的內(nèi)容。在每章中，都包含詳細的SPSS示例以及解答，并且提供至少兩個SPSS問題以供實踐操作。除此之外，第10版附錄E對SPSS做了總體介紹，這樣學生無須去找額外資料就可以了解SPSS，并可根據(jù)與章節(jié)內(nèi)容相關的SPSS問題進行實踐操作，同時，刪除了第9版第4章及第6章結(jié)尾關于SPSS的內(nèi)容。
�r對第15章和第16章中的方差分析符號做了更改。
根據(jù)一般使用習慣，對第9版關于方差分析的章節(jié)中使用的符號做了更改。具體更改如下：第15章中，sW2、sB2、SST、SSW、SSB、dfT、dfW和dfB，分別改為MS組內(nèi)、MS組間、SS總、SS組內(nèi)、SS組間、df總、df組內(nèi)和df組間；第16章中，sW2、sR2、sC2、sRC2、SST、SSW、SSR、SSC、SSRC、dfT、dfW、dfR、dfC和dfRC，分別改為MS單元格內(nèi)、MS行、MS列、MS交互、SS總、SS單元格內(nèi)、SS行、SS列、SS交互、df總、df單元格內(nèi)、df行、df列和df交互。
做出這些更改是為了讓學生在今后的學習中能夠更方便地閱讀高級統(tǒng)計教材和使用統(tǒng)計軟件——包括SPSS，同時也是考慮到讀者的建議。我對使用新符號感到有些遺憾，因為我相信舊符號更方便由t檢驗向方差分析的轉(zhuǎn)換，而且已經(jīng)習慣于舊符號的人需要付出時間與努力來適應這種變化（由此給教師帶來的不便我深表歉意）。
�r在第15章中，用Scheffé檢驗代替了Newman�睰euls檢驗。之所以放棄Newman�睰euls檢驗，是因為最近有統(tǒng)計專家批評Newman�睰euls檢驗對相關系數(shù)r的調(diào)整會導致總體或組內(nèi)Ⅰ型錯誤率超出限定水平。Scheffé檢驗的優(yōu)勢在于：①它使用調(diào)整過的方差分析算法，相對來說更容易理解和計算；②它在研究文獻中使用得非常普遍；③它是目前最靈活且最常用的事后檢驗法；④它與事后多重比較形成鮮明對照。
�r在附有“事實是什么”的每章結(jié)尾都新增了提問部分（如第1、3、6、8、10、11、15和17章）。增加這些提問是為了將“事實是什么”與本教材的其他內(nèi)容更好地結(jié)合起來，并促進應用性批判思維。
�r在第7章中，刪除了標題為“X對Y的回歸”部分。之所以刪除該部分內(nèi)容，是為了讓學生只需指定Y變量為被預測變量，就可以計算Y對X的回歸或X對Y的回歸。所以，專門用一部分內(nèi)容介紹X對Y的回歸沒有什么實際意義。盡管專門考慮X對Y的回歸的確能深化對回歸的理解，但是對于一本入門教材來說并非十分重要。
�r“致學生”部分新增了關于減少焦慮的內(nèi)容。增加這一內(nèi)容可以幫助那些在學習統(tǒng)計知識時過分焦慮的學生，其中列出了五種減少焦慮的方法：
①到學生咨詢中心尋求幫助；②進行冥想；③學習并運用自生訓練方法；④通過漸進性肌肉放松法提高身體放松度；⑤使用積極心理學所提供的調(diào)節(jié)方法。
�r對目錄做了修改。我更喜歡內(nèi)容詳細的目錄。在前幾版書中，目錄只做了部分修改，結(jié)果使第9版目錄過于冗長而不實用，因此對第10版目錄做了徹底修改。我相信這個簡單明了的目錄保留了一個好目錄所必需的內(nèi)容。
�r對全書內(nèi)容做了輕微的措辭調(diào)整，以增加清晰度。
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