如何利用SPSS产生随机数字表

在医学研究中,科研工作者常常需要把研究对象进行随机分组,实现不同处理因素实验顺序的随机化或在总体中随机抽取部分样本作为研究。以上问题均涉及到统计学中随机化的问题,其目的主要是减少偏性,提高均衡性,是统计学能够得出客观推断的前提。

实现随机化的主要方法有两种,即随机数字表和计算机的随机数发生器。所谓的随机数发生器就是通过一定的算法,对事先选定的随机种子做复杂运算,用产生的结果来近似地模拟完全随机数,这种随机数被称作伪随机数〔1〕。一些医学文献或书籍常常只是简单提及SPSS产生随机数字的菜单操作命令,没有作为重要知识点进行讲解。笔者主要介绍如何利用SPSS 13·0统计分析软件产生随机数字的常用方法。

利用随机数生成函数生成随机数字在SPSS统计软件中,利用随机数生成函数生成一列随机数字的方法是调用Transform菜单下的compute子菜单,如图1所示。在Function group列表中列出了可以实现各种功能的函数,这里我们选择RandomNumbers,立刻会在其下面的Functions and SpecialVar-iables子对话框中会提供了一系列随机数生成函数列表。不同函数表示各自所产生的随机数字符合特定的分布,如t分布、F分布和Poisson分布等函数,当我们选取相应函数时,其左侧对话框内会有相应的函数功能英文介绍说明。

这里我们以常用的正态分布函数为例进行讲解。

软件所生成的随机数个数与数据库中的记录数相同,这里我们事先建立NO变量,并输入从1到10作为要进行随机化的记录编号。在ComputeVariable对话框下的TargetVariable框中输入随机数的变量名,这里我们定义为random,然后选取Functions and SpecialVariables子对话框下的Rv.Norma,l点击按钮,在Numeric Expression表达式框内会出现函数表达式两个问号分别代表我们要定义的正态分布均数和标准差,这里我们以输入均数=100,标准差=10为例,最后点击OK按钮提交,结果在SPSS13.0数据窗口中的random变量一列会产生一组随机数字,见图2。

利用SPSS13.0软件生成随机数字结果利用随机数生成器生成随机数字首先,调用

Transform菜单下的Random NumbeGenerators子菜单。该对话框主要包括ActiveGenerator和ActiveGenerator Initialization两部分内容。其中ActiveGenerator部分, SPSS13.0软件主要提供了两种随机数字生成器SPSS12Compatible和MersennTwister。SPSS12Compatible: SPSS12及之前版本的随机数字生成器,这里为软件默认选项,一般可以不做修改。Mersenne Twister:基于马特赛特旋转的随机数字生成器。在Active Generator Initialization部分,其功能为随机数生成器初始值设置。Random选项为随机选定随机数种子。在利用计算机产生随机数字的过程中,随机数的产生依赖于随机数种子,随机数字种子不同,会产生一列不同的随机数。如果每次输入同样的种子,就会得到完全相同的一列随机数。FixedVaue选项为由操作者设定随机数种子,可选择1 ~2 000 000 000之间的正整数〔2〕。

利用具体随机数种子生成随机数字的基本步骤:

1·在Fixedvalue选项中填入任意一数字,这里我们以填入50为例,点击Paste按钮,这时会自动弹出SPSS语句编辑窗口(Syntax Editor),使该窗口最小化。

2·选择Transform菜单下的compute子菜单,在TargetVariable输入新的变量名,这里输入random1,在Numeric Expression中,我们重复上面利用正态分布函数生成随机数字的过程,这里仍然选择以100为均数,10为标准差。

3·点击Paste按钮,在上面弹出的SPSS语句编辑窗口中会增加一些利用正态分布函数产生随机数字的语句。选择菜单Run下面的Al,l便会利用语句产生一列新的随机数字。结果见图2的random1变量一列。

以上两种方法均是研究者利用SPSS统计软件直接生成随机数的简便方法,此外还可以利用他人事先编辑好的宏程序来实现随机数的生成。