Câu 1: Hãy cho biết vai trò của phân tích thống kê trong nghiên cứu khoa học?Phân tích mối quan hệ giữa phân tích thống kê với các bước nghiên cứu khoa học?. Để kiểm tra câu hỏi khoa học
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA ĐỊA CHẤT
*******
QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI
TRƯỜNG
Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Tài Tuệ
TS Phan Thanh Tùng
Họ và tên sinh viên: Trịnh Hồng Linh Lớp: K64 Quản lý tài nguyên và môi trường MSV: 19001668
Hà Nội - 2022
Trang 2MỤC LỤC
Trang 3DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Sơ đồ khu vực nghiên cứu 3
Hình 2: Quá trình lấy mẫu nước 5
Hình 3: Quá trình lấy mẫu đất 6
Hình 4: Quá trình lấy mẫu cây 6
Hình 5: Quá trình xử lý mẫu đất 8
Hình 6: Quá trình xử lý mẫu cây 8
Hình 7: Quá trình xử lý số liệu 9
Hình 8: Nồng độ pH trong nước 10
Hình 9: Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước 10
Hình 10: Lượng oxy hòa tan trong nước 11
Hình 11: Nhu cầu oxy sinh học trong nước 11
Hình 12: Nhu cầu oxy hóa học trong nước 12
Hình 13: Hàm lượng amoni trong nước 12
Hình 14: Hàm lượng OM trong đất 13
Hình 15: Hàm lượng các nguyên tố trong đất 13
Hình 16: Hàm lượng các nguyên tố trong cây 14
Trang 4DANH MỤC BẢNG
Trang 5Câu 1: Hãy cho biết vai trò của phân tích thống kê trong nghiên cứu khoa học?
Phân tích mối quan hệ giữa phân tích thống kê với các bước nghiên cứu khoa học? Lấy
ví dụ minh họa
Vai trò của phân tích thống kê trong nghiên cứu khoa học
Có thể nói phân tích thống kê đóng vai trò sống còn trong nghiên cứu khoa học Thông thường các nghiên cứu khoa học được bắt đầu từ các giả thuyết khoa học, sau
đó là thiết kế các nghiên cứu, thí nghiệm, lấy mẫu, để kiểm tra các giả thuyết/câu hỏi khoa học Để kiểm tra câu hỏi khoa học bắt buộc phải sử dụng các phép phân tích thống kê hoặc mô tả dữ liệu để hiểu được bản chất của vấn đề về mối quan hệ giữa các biến phụ thuộc và biến độc lập trong các nghiên cứu đã đặt ra
Do vậy, có thể coi các quá trình phân tích thống kê như sơ đồ phía dưới Trong
đó, mục tiêu chung là khai phá quan hệ giữa các biến hoặc mô tả số liệu
Với mục tiêu chung là khai phá quan hệ giữa các biến số liệu thì mục tiêu cụ thể
có thể được chia thành 2 nhóm chính là so sánh giữa các nhóm với mục đích là xem kết quả giữa các nhóm có sự giống hay khác nhau hay không
Nếu mục tiêu chung chỉ là tóm tắt dữ liệu: chúng ta cần hiểu bản chất của tập số liệu mà mình có bao gồm: phân phối của tập mẫu nghiên cứu, xác định các tham số thống kê,
Mục tiêu chung
Mục tiêu cụ thể
Dạng câu hỏi
giả thuyết
Phân tích
thống kê
Khai phá quan hệ giữa các biến
So sánh giữa các nhóm
Khác nhau
Tóm tắt dữ liệu
Mô tả
Mô tả thống kê
Tìm mối liên quan giữa các biến
Kiểm định thống kê (t-test, ANOVA)
Liên quan
Phân tích tương quan (tuyến tính, đa biến)
Mô tả
Trang 6Từ mục tiêu cụ thể, sẽ dẫn đến câu trả lời cho các câu hỏi hoặc giả thuyết khác nhau Nếu nghiên cứu hướng đến xác định sự khác nhau, thì chúng ta cần sử dụng kết quả từ phân tích, so sánh sự khác nhau giữa các nhóm Nếu nghiên cứu hướng đến tìm tương quan thì chúng ta cần sử dụng kết quả phân tích tương quan Đối với thống kê
mô tả thì cần lựa chọn các phương pháp thống kê để cho ra kết quả là các tham số thống kê: giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, giá trị biến phân,
Bước cuối cùng là phân tích thống kê Tùy thuộc vào dạng câu hỏi giả thuyết
mà lựa chọn phương pháp phân tích thống kê phù hợp Đối với câu hỏi/giả thuyết về xác định sự khác nhau giữa các biến số liệu thì Kiểm định thống kê (t-test, ANOVA, ) phải được sử dụng Đối với cầu hỏi xác định mức độ tương quan thì phân tích tương quan tuyến tính hoặc đa biến phải được thực hiện Đối với nghiên cứu mô tả thì mô tả thống kê bằng tính toán các tham số thống kê phải được thực hiện
Mối quan hệ giữa phân tích thống kê với các bước nghiên cứu khoa học
Khi phân tích mối quan hệ giữa phân tích thống kê và các bước nghiên cứu khoa học, người nghiên cứu khoa học thấy rằng cần phải suy nghĩ về kỹ năng tư duy
và lựa chọn phân tích thống kê, cũng như phương hướng xây dựng hoặc xác định mục tiêu của mỗi bước Việc bố trí hoặc lựa chọn các phân tích phải làm cho quá trình nghiên cứu khoa học trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn
Ví dụ minh họa: Nghiên cứu đánh giá chất lượng nước tại khu vực sông Nhuệ,
ô nhiễm do lượng nước thải y tế, nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp Việc lựa chọn các quy chuẩn để đối sánh hay các chỉ số môi trường để đánh giá như là: BOD, COD, DO, TSS, kim loại nặng,…Thông qua các chỉ số có thể xác định hàm lượng chất gây ô nhiễm Các biến độc lập là vị trí lấy mẫu nước, các biến phụ thuộc là
số liệu đo đạc tại hiện trường và phòng thí nghiệm
Câu 2: Hãy nêu ý nghĩa của phương pháp kiểm định so sánh thống kê: t-test và
ANOVA Nêu các bước thực hiện kiểm định thống kê t-test và ANOVA trên phần mềm SPSS bằng ví dụ minh họa?
- Ý nghĩa của phương pháp kiểm định thống kê ANOVA: Kiểm định ANOVA
trong SPSS giúp xác định mức độ ảnh hưởng của các biến độc lập với biến phụ thuộc trong nghiên cứu hồi quy Phân tích ANOVA trong SPSS giúp mở rộng phạm vi so sánh, có thể giữa hai hoặc nhiều đối tượng, thay vì chỉ só sánh trong
1 nhóm nghiên cứu
- Ý nghĩa của phương pháp kiểm định thống kê t-test: Kiểm định t-test trong
SPSS dùng để kiểm định có hay không sự khác biệt của giá trị trung bình của một biến đơn với một giá trị cụ thể, với giả thuyết ban đầu cho rằng giá trị trung bình cần kiểm nghiệm thì bằng với một con số cụ thể nào đó Phương pháp
Trang 7kiểm định t - test này dùng cho biến dạng thang đo khoảng cách hay tỉ lệ Ta sẽ loại bỏ giả thuyết ban đầu khi kiểm nghiệm cho ta chỉ số Sig
Giả sử ta cần mã hóa thuộc tính: 1 – Kim loại, 2 – Phi kim, 3 – Năng lượng Chúng ta cần di chuyển đến cột Value để mở cửa sổ Value Labels Nhập giá trị tương ứng vào bảng như hình sau:
Cửa sổ Value Labels để mã hóa dữ liệu trong SPSS
ANOVA
Quay lại cửa sổ Data View Để kiểm tra sự khác nhau của các loại tài nguyên năng lượng, kim loại và phi kim trên mỗi lục địa, trên thanh công cụ của SPSS chọn thẻ Analyze/Compare Means/One-way ANOVA
Phương pháp chọn thẻ One-way ANOVA trong SPSS Sau khi chọn, cửa sổ One-way ANOVA được mở ra, sau đó chúng ta chuyển các tổng giá trị khai thác sang cột Dependent List và tham số tài nguyên sang cột Factor
Trang 8Cửa sổ One-way ANOVA Trên cửa sổ One-way ANOVA chọn PostHoc để mở cửa sổ: One-way ANOVA: Post Hoc Multiple Comparisons Trên cửa sổ này chọn Tukey và mức ý nghĩa (Significance level) mặc định là 0,05 Sau khi hoàn tất nhấn Continue
Cửa sổ: One-way ANOVA: Post Hoc Multiple Comparisons Sau đó quay trở lại cửa sổ way ANOVA, chọn thẻ Options và cửa sổ One-way ANOVA: Options sẽ được mở ra Trong hộp Statistics của cửa sổ này chọn các thẻ Descriptive (mô tả toàn mộ dữ liệu thống kê), Fix and random effects, Homogeneity of variance test (kiểm tra mức độ đồng nhất của giá trị phương sai), và Means plot Sau đó nhấn Continue để quay về cửa sổ One-way ANOVA
Trang 9Cửa sổ One-way ANOVA: Options Nhấn OK trên cửa sổ One-way ANOVA, kết quả phân tích ANOVA sẽ được in
ra trong file Output của SPSS
Kết quả hiển thị file Output sau khi sử dụng phương pháp One-way ANOVA
T-test
Có 2 loại T-Test thường dùng:
+ Nếu muốn so sánh hai giá trị trung bình của hai nhóm tổng thể, ta thực hiện phép kiểm định giả thiết về sự bằng nhau của hai trung bình tổng thể bằng cách sử dụng Independent Samples T-Test
+ Nếu muốn so sánh giá trị trung bình của tổng thể với một số cụ thể, ta thực hiện One-Sample T-Test
Trang 10 Independent Samples T-Test
Vào Analyze > Compare Means > Independent Sample T-Test
Phương pháp chọn thẻ Independent Sample T-Test trong SPSS
Cửa sổ Independent-Samples T-Test
Ở giao diện được mở ra, đưa biến định lượng vào mục Test Variable (s), đưa biến định tính vào mục Grouping Variable Sau đó nhấn vào mục Define Groups ngay bên dưới
Cửa sổ Define Groups Tại đây, sẽ phân nhóm giá trị ra Sau đó nhấn vào Continue
Trang 11Cửa sổ Independent-Sample T-Test Nhấn OK trên cửa sổ Independent-Sample T-Test, kết quả phân tích T-Test sẽ được in ra trong file Output của SPSS
Kết quả hiển thị file Output sau khi sử dụng phương pháp Independent-Sample T-Test
One-Sample T-Test
Vào Analyze > Compare Means > One-Sample T-Test
Trang 12Ở giao diện được mở ra, đưa biến định lượng vào mục Test Variable (s), Test Value lấy số đề bài ra để so sánh Sau đó nhấn OK
Cửa sổ One-Sample T-Test Kết quả phân tích T-Test sẽ được in ra trong file Output của SPSS
Kết quả hiển thị file Output sau khi sử dụng phương pháp One-Sample T-Test
Câu 3: Cho dữ liệu Tổng giá trị khai thác tài nguyên (Tong gia tri khai thac) thực hiện
các nội dung sau:
1 Tính toán các tham số thống kê (mean, median, SD, tổng giá trị) của các loại tài nguyên năng lượng, kim loại và phi kim trên toàn cầu và trên mỗi lục địa bằng phần mềm Microsoft Excel?
Trên toàn cầu
Giá trị trung bình của tổng giá trị khai thác kim loại là lớn nhất (~791 USD), sau đó là phi kim (~785 USD) và cuối cùng là năng lượng (~670 USD) Giá trị độ lệch chuẩn (SD) của tổng giá trị khai thác kim loại là lớn nhất (~270 USD), sau đó là năng lượng (~260 USD) và cuối cùng là phi kim (~215 USD) Giá trị trung vị của tổng giá
Trang 13trị khai thác kim loại là lớn nhất (~797 USD), sau đó là phi kim (~776 USD) và cuối cùng là năng lượng (~584 USD) Tổng giá trị khai thác của kim loại là lớn nhất (~313563 USD), sau đó là phi kim (~159537 USD) và cuối cùng là năng lượng (~268621 USD) Như vậy có thể thấy, tổng giá trị khai thác kim loại là lớn nhất Như vậy, có thể thấy trên toàn cầu các lục địa khai thác nhiều nhất tài nguyên kim loại, sau
đó là phi kim và cuối cùng là năng lượng
Giá trị tham số thống kê của các loại tài nguyên năng lượng, kim loại và phi kim
trên toàn cầu
Tài nguyên
Giá trị trung bình (USD)
Độ lệch chuẩn (USD)
Tổng giá trị khai thác (USD)
Giá trị trung vị (USD)
Kim loại 791.82 270.21 313562.72 796.98 Năng lượng 669.88 259.60 268621.08 584.52 Phi kim 785.89 214.39 159537.07 775.87
Trên mỗi lục địa
Theo thống kê, giá trị trung bình của tổng khai thác kim loại ở Bắc Mỹ (~1006 USD) là cao nhất so với các lục địa còn lại, thấp nhất là Nam Mỹ (~473 USD) Giá trị trung bình của tổng khai thác năng lượng ở Bắc Mỹ (~1028 USD) là cao nhất, thấp nhất là Châu Phi (~501 USD) Tổng giá trị trung bình của tổng khai thác phi kim ở Bắc Mỹ (~1027 USD), thấp nhất là Nam Mỹ (~503 USD) Giá trị độ lệch chuẩn của tổng giá trị khai thác kim loại ở Châu Á (~198 USD) là cao nhất, thấp nhất là Châu Phi (~82 USD) Giá trị độ lệch chuẩn của tổng giá trị khai thác năng lượng ở Bắc Mỹ (~211 USD) là cao nhất, thấp nhất là Nam Mỹ (~96 USD) Giá trị độ lệch chuẩn của tổng giá trị khai thác phi kim ở Bắc Mỹ (~195 USD) là cao nhất, thấp nhất là Châu Phi (~71 USD) Giá trị trung vị của tổng giá trị khai thác kim loại ở Bắc Mỹ (~1018 USD)
là cao nhất, thấp nhất là Nam Mỹ (~465 USD) Giá trị trung vị của tổng giá trị khai thác năng lượng ở Bắc Mỹ (~1055 USD) là cao nhất, thấp nhất là Châu Phi (~496 USD) Giá trị trung vị của tổng giá trị khai thác phi kim ở Bắc Mỹ (~1057 USD) là cao nhất, thấp nhất là Nam Mỹ (~465 USD) Như vậy, khu vực lục địa Bắc Mỹ có tỷ lệ khai thác lớn nhất do lợi thế có các mỏ khai thác và trưc lượng lớn trên thế giới
Trang 14Giá trị tham số thống kê của các loại tài nguyên năng lượng, kim loại và phi kim
trên mỗi lục địa
Châu lục trung bình Giá trị
(USD)
Độ lệch chuẩn (USD)
Tổng giá trị khai thác (USD)
Giá trị trung vị (USD) Bắc Mỹ
Kim loại 1005.97 175.42 101603.01 1017.87 Năng lượng 1028.06 211.24 59627.49 1055.23 Phi kim 1027.33 194.96 8218.64 1057.27
Châu Á
Kim loại 789.19 198.39 48140.91 803.17 Phi kim 822.14 188.65 101124.20 810.16
Châu Âu
Kim loại 650.94 181.96 45565.85 662.94 Năng lượng 647.61 170.76 40799.50 645.57 Phi kim 659.44 157.20 25718.30 675.87
Châu Phi
Kim loại 492.82 82.32 21191.47 487.68 Năng lượng 501.06 99.74 58123.36 496.26 Phi kim 504.38 71.17 3530.65 556.91
Châu Úc
Kim loại 1001.68 194.36 74124.16 967.76 Năng lượng 979.84 166.81 54870.84 993.80 Phi kim 971.48 170.26 15543.68 975.66
Nam Mỹ
Kim loại 472.84 86.36 19859.37 456.71 Năng lượng 511.11 96.57 55199.88 513.31 Phi kim 503.44 107.59 4530.97 464.62
2 Vẽ đồ thị tổng lợi nhuận của mỗi loại tài nguyên năng lượng, kim loại và phi kim của các lục địa bằng phần mềm Microsoft Excel?
Nhìn vào biểu đồ, ta có thể thấy giá trị khai thác của kim loại đạt cao nhất tại khu vực Bắc Mỹ tiếp đến là Châu Úc, Châu Á, Châu Âu, Châu Phi và cuối cùng là Nam Mỹ Giá trị khai thác phi kim đạt lớn nhất tại Châu Á kế tiếp là Châu Âu, Châu
Úc, Bắc Mỹ, Nam Mỹ và cuối cùng là Châu Phi Dạng năng lượng đem lại giá trị lớn nhất tại Bắc Mỹ, Châu Phi, Nam Mỹ, Châu Úc và cuối cùng là Châu Âu, riêng Châu Á không có dữ liệu về khai thác năng lượng
Trang 15Kim loại Năng lượng Phi kim 0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
Bắc Mỹ Châu Á Châu Âu Châu Phi Châu Úc Nam Mỹ
Biến động tổng giá trị khai thác của mỗi loại tài nguyên của mỗi lục địa
0
30000
60000
90000
120000
Kim loại Năng lượng Phi kim Tổng giá trị khai thác tài nguyên ở Bắc Mỹ
0
30000
60000
90000
120000
Kim loại Phi kim Tổng giá trị khai thác tài nguyên ở Châu Á
Trang 165000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
50000
Kim loại Năng lượng Phi kim Tổng giá trị khai thác tài nguyên ở Châu Âu
0
15000
30000
45000
60000
75000
Kim loại Năng lượng Phi kim Tổng giá trị khai thác tài nguyên ở Châu Phi
0
15000
30000
45000
60000
75000
90000
Kim loại Năng lượng Phi kim Tổng giá trị khai thác tài nguyên ở Châu Úc
Trang 170 15000
30000
45000
60000
Kim loại Năng lượng Phi kim Tổng giá trị khai thác tài nguyên ở Nam Mỹ
3 Vẽ đồ thị hình tròn biểu diễn tỷ lệ % giá trị khai thác của tài nguyên năng lượng, kim loại và phi kim trên mỗi châu lục?
Kim loại 60%
Năng lượng 35%
Phi kim 5%
Tỷ lệ khai thác tài nguyên của Bắc Mỹ
Kim loại 32%
Phi kim 68%
Trang 18Kim loại 41%
Năng
lượng
36%
Phi kim
23%
Tài nguyên khai thác của Châu Âu
Kim loại 26%
Năng
lượng
70%
Phi kim
4%
Tài nguyên khai thác của Châu Phi
Kim loại 52%
Năng lượng
38%
Phi kim
11%
Tài nguyên khai thác ở Châu Úc
Trang 19Kim loại 25%
Năng lượng 69%
Phi kim 6%
Tài nguyên khai thác ở Nam Mỹ
4 Sử dụng phần mềm SPSS để kiểm định thống kê so sánh tổng giá trị khai thác tài nguyên năng lượng, kim loại và phi kim giữa các châu lục?
