如何利用SPSS產生隨機數字表

在醫學研究中,科研工作者常常需要把研究對象進行隨機分組,實現不同處理因素實驗順序的隨機化或在總體中隨機抽取部分樣本作為研究。以上問題均涉及到統計學中隨機化的問題,其目的主要是減少偏性,提高均衡性,是統計學能夠得出客觀推斷的前提。

實現隨機化的主要方法有兩種,即隨機數字表和計算機的隨機數發生器。所謂的隨機數發生器就是通過一定的算法,對事先選定的隨機種子做復雜運算,用產生的結果來近似地模擬完全隨機數,這種隨機數被稱作偽隨機數〔1〕。一些醫學文獻或書籍常常只是簡單提及SPSS產生隨機數字的菜單操作命令,沒有作為重要知識點進行講解。筆者主要介紹如何利用SPSS 13·0統計分析軟件產生隨機數字的常用方法。

利用隨機數生成函數生成隨機數字在SPSS統計軟件中,利用隨機數生成函數生成一列隨機數字的方法是調用Transform菜單下的compute子菜單,如圖1所示。在Function group列表中列出了可以實現各種功能的函數,這里我們選擇RandomNumbers,立刻會在其下面的Functions and SpecialVar-iables子對話框中會提供了一系列隨機數生成函數列表。不同函數表示各自所產生的隨機數字符合特定的分布,如t分布、F分布和Poisson分布等函數,當我們選取相應函數時,其左側對話框內會有相應的函數功能英文介紹說明。

這里我們以常用的正態分布函數為例進行講解。

軟件所生成的隨機數個數與數據庫中的記錄數相同,這里我們事先建立NO變量,并輸入從1到10作為要進行隨機化的記錄編號。在ComputeVariable對話框下的TargetVariable框中輸入隨機數的變量名,這里我們定義為random,然后選取Functions and SpecialVariables子對話框下的Rv.Norma,l點擊按鈕,在Numeric Expression表達式框內會出現函數表達式兩個問號分別代表我們要定義的正態分布均數和標準差,這里我們以輸入均數=100,標準差=10為例,最后點擊OK按鈕提交,結果在SPSS13.0數據窗口中的random變量一列會產生一組隨機數字,見圖2。

利用SPSS13.0軟件生成隨機數字結果利用隨機數生成器生成隨機數字首先,調用

Transform菜單下的Random NumbeGenerators子菜單。該對話框主要包括ActiveGenerator和ActiveGenerator Initialization兩部分內容。其中ActiveGenerator部分, SPSS13.0軟件主要提供了兩種隨機數字生成器SPSS12Compatible和MersennTwister。SPSS12Compatible: SPSS12及之前版本的隨機數字生成器,這里為軟件默認選項,一般可以不做修改。Mersenne Twister:基于馬特賽特旋轉的隨機數字生成器。在Active Generator Initialization部分,其功能為隨機數生成器初始值設置。Random選項為隨機選定隨機數種子。在利用計算機產生隨機數字的過程中,隨機數的產生依賴于隨機數種子,隨機數字種子不同,會產生一列不同的隨機數。如果每次輸入同樣的種子,就會得到完全相同的一列隨機數。FixedVaue選項為由操作者設定隨機數種子,可選擇1 ~2 000 000 000之間的正整數〔2〕。

利用具體隨機數種子生成隨機數字的基本步驟:

1·在Fixedvalue選項中填入任意一數字,這里我們以填入50為例,點擊Paste按鈕,這時會自動彈出SPSS語句編輯窗口(Syntax Editor),使該窗口最小化。

2·選擇Transform菜單下的compute子菜單,在TargetVariable輸入新的變量名,這里輸入random1,在Numeric Expression中,我們重復上面利用正態分布函數生成隨機數字的過程,這里仍然選擇以100為均數,10為標準差。

3·點擊Paste按鈕,在上面彈出的SPSS語句編輯窗口中會增加一些利用正態分布函數產生隨機數字的語句。選擇菜單Run下面的Al,l便會利用語句產生一列新的隨機數字。結果見圖2的random1變量一列。

以上兩種方法均是研究者利用SPSS統計軟件直接生成隨機數的簡便方法,此外還可以利用他人事先編輯好的宏程序來實現隨機數的生成。