对学生学习成绩外部影响因素的分析.docx
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对学生学习成绩外部影响因素的分析
北京大学
对学生学习成绩外部影响因素的分析
2010-2011学期统计报告
徐青00946041
2011/1/19
对学生学习成绩外部影响因素的分析
元培学院
00946041
徐青
引言：
大学生活作为同学们从学校步入社会的过渡阶段，学习成绩依然是同学们关注的主要问题。
许多学者和社会人士先后对这方面的内容作出了多方面的研究，但这些研究大多针对整个社会，北京大学学生作为一个特殊群体，其学习能力较其他人群较强，因此北大学生与社会总体学生而言既有共性又有其自己的特点，北京大学的同学通常学习能力较强，因此一些内部因素如学习安排、学习方法等个体差异不大，学习时间与学习成绩的正相关程度较为显然，而影响学习成绩的外部因素成为导致学习成绩差异的一个重要方面。
因此根据北京大学学生特点对影响学习成绩的外部因素进行分析时十分必要的。
本文通过校园调查的汇总数据，对性别、学生担任学生干部状况、家庭经济情况、学生生活独立性和父母受教育水平对学生学习成绩的影响进行了分析研究。
我们通过研究发现，性别和学生担任学生干部的情况对学习成绩几乎没有影响，学生生活的独立性对学习成绩有一定的负影响但影响不大，而家庭经济情况和父母受教育水平对学习成绩的影响较为显著。
研究对象和研究方法：
本文的数据主要来自于北京大学2010年校园调查的汇总数据，共900个样本。
这些数据来源于2010-2011年度选修统计学课程的同学的随机调查，在北京大学这一总体范围内具有一定的代表性。
同时此次调查覆盖各个院系，各个年级具有相对的普遍性。
适合于本文问题的研究。
调查中得到成绩处于前30%、中等、后30%的同学的次数分布。
得到如下结果：
表1各成绩分组人数统计
图1-各成绩分组人数分布图
本文采用的主要研究方法是运用EXCEL中的描述统计工具，加入推断统计的思想和方法，主要运用卡方统计同质性分析分析各种要素对于学习成绩的影响及影响程度，同时运用t检验-成对样本均值分析及相关性分析分析其相关程度。
使得数据与结论更具有可信性。
正文：
一、性别与学习成绩的关系：
近年来在高考中男女同学成绩的不同引起了社会的广泛关注，女生在高考中的明显优势让大家不禁产生疑问：
女生是否在大学中也能在成绩上力压男生呢？
我们下面就这一问题进行分析。
1数据分析：
首先利用数据透视表工具分析原始数据，得到以下结果：
表2男女生成绩分布统计表
图2-男女生成绩对比图
由以上图表可知，女生在前30%和中等中的人数均高于男生，但由于女生总体人数多，这一现象属于正常范畴。
同时，女生在后30%的人数少于男生，我们可以猜想，由于部分男生沉迷于游戏等造成学习成绩相对较差，使得男生在较差等级中所占比例较大。
下面再利用同质性检验，检验男女生成绩是否一致：
建立检验假设如下:
男女生的成绩是一致的
男女生的成绩不一致
制作摘要表：
观察到的次数分配：
期望的次数分配：
运用CHITEST函数，P=CHITEST（G6:
H8,G14:
H16）=0.200189979
0.05
其中G6：
H8为观测次数区域，而G14到H16是期望次数区域
又0.200189979
0.05，故我们没有充分的理由拒绝原假设，即男女生成绩一致，性别并没有对学习成绩造成很大影响。
进一步的，我们用CORREL函数进行相关度的分析，r=CORREL（A2:
A901,B2:
B901），其中A2:
A901是性别统计数据,B2:
B901是成绩统计数据，得到r=-0.05529，|r|
0.3，相关关系极弱，这也反映出同学们的学习成绩与性别无关。
2原因分析：
男女生在智力因素和非智力因素上均存在差异，但这些差异导致男女生在学习上面各有千秋，因此在总体成绩上并未表现出大的差别。
首先，在智力方面男女生之间存在差异。
在感知觉方面,女性的感受性较高,触觉、嗅觉较敏感,听觉能力较强。
男性则视觉能力较强。
由于具有较强的视觉空间能力,男生的空间表象能力优于女生。
在记忆力方面,女生一般偏重于机械记忆和形象记忆。
男生则倾向于理解记忆和抽象记忆。
在注意力方面,女生的注意力多定向于人。
男生的注意力多定向于物,并且喜欢探究物体内部构造的奥秘。
在思维品质上,女生由于有较强的形象记忆和机械记忆。
而偏向于形象思维类型,主要依靠表象间的类比和联想,富于想象力,但思维的灵活性不够,理解力较差。
男生偏向于抽象思维类型,主要依靠概念进行判断和推理,有较强演绎、归纳能力,思维的灵活性较好,理解力较强。
在思维方式上,女生倾向于模仿,处理问题时注意部分和细节,但对全局与各部分之间的关系把握较差。
男生独立思考较多,分析综合能力较优,处理问题时较为重视全局与各部分之间的联系,但对细节注意不够。
其次，在非智力因素方面男女生存在差异。
在兴趣方面,在兴趣的倾向性上男生明显爱好科学,喜欢各种科学书报,积极参加课外科技活动。
女生则多半对小说、电影、音乐、舞蹈感兴趣。
在性格特征方面,女生在守纪律、勤奋、认真、细致、踏实等性格特征方面优于男生;而在坚持性、顽强性、自制力、情绪稳定性、自信心、独立性等性格方面不如男生。
由于以上原因，再加之大学之后的学习更加多元化，对自身素质的要求更强，使得大学后男女生在学习成绩上的差异消失。
二、学生担任学生干部情况与学习成绩的关系：
对于学生担任学生干部，社会上一直有两种不同的看法。
一是认为担任学生干部会给予同学们更大的学习动力，而另一方面有人认为担任学生干部会占用太多的学习时间使得学习成绩下降，下面我们对这一问题进行分析。
1数据分析：
首先利用数据透视表工具分析原始数据，得到以下结果：
表3不同担任学生干部情况同学成绩分布统计表
图3-不同担任学生干部情况同学成绩对比图
由以上图表可知，各成绩区间内的人数多少分布于全部同学的分布一致，可以估计出担任学生干部对学习成绩没有影响。
下面再利用同质性检验，检验不同担任干部情况同学成绩是否一致：
建立检验假设：
是否担任学生干部对同学们的学习成绩没有影响
担任学生干部会对学习成绩造成影响
制作摘要表
观察到的次数分配
期望的次数分配
利用CHITEST函数，P=CHITEST（B16:
D19,H16:
J19）=0.548910072
0.05
其中B16:
D19是观测次数区域,H16:
J19是期望次数区域
又0.548910072
0.05，故不能拒绝原假设，故认为担任学生干部对学习成绩没有影响。
进一步的，我们用CORREL函数进行相关度的分析，r=CORREL（C2:
C901,B2:
B901）其中C2:
C901是担任学生干部情况统计数据,B2:
B901学生成绩统计数据，得到r=-0.04535，|r|
0.3，相关关系极弱，这也反映出同学们的学习成绩与是否担任学生干部无关。
2原因分析：
正是社会中所激烈争辩的两个因素使得在我们的结果中看不到担任学生干部对学习成绩的影响。
首先，一方面，担任学生干部对同学们可以增强同学们的自我管理能力，使得同学们合理安排时间，提高学习和工作的效率。
也培养了同学们在学习中谨慎思考，多方面周全分析问题的能力，在一定程度上促进了同学们的学习。
另一方面，担任学生干部促进了同学们的学习热情，很多同学在担任学生干部之后本着以身作则的原则，有了极大的学习热情，学习兴趣提高，这也大大提高了同学们的学习成绩。
其次，担任学生干部工作繁忙，占用了大量的时间和精力，在放假前是准备考试的黄金时期但同时也是学生干部工作最多的时候。
这样即使对时间的安排再合理，也难以弥补时间上的不足，使得这些同学的学习成绩有所下降。
综合以上因素，担任学生干部对于学习成绩的影响有利有弊，这使得在我们的调查结果中看不到担任学生干部对学习成绩的影响结果。
三、学生生活独立性与学习成绩的关系
由于家庭条件的不同，许多同学在课余生活中需要承担一部分的生活费用，这样就是得他们需要外出工作做勤工俭学，占用了大量的学习时间，而这是否会对学习造成影响呢。
我们通过下面的分析讨论来回答
1数据分析
首先通过EXCEL的描述统计工具，对同学们的每月生活费和父母承担部分进行统计，结果如下：
表4生活费和父母承担部分统计
我们可以看到，父母负担部分的平均值比生活费少，说明有许多同学独自承担了一部分费用。
其次，父母承担部分的峰度更高，说明极端值的影响更大，即对于大多数同学而言，要么父母承担全部费用，要么自己承担全部费用。
同时通过观测值的减少，我们可以很容易的得到，有36名同学独自承担了全部的生活费用。
我们首先对这36名同学的成绩进行分析。
首先利用EXCEL中的筛选工具，筛选出独自承担全部生活费用的同学，即父母承担部分为空白的同学，我们对他们的成绩进行分析。
我们利用EXCEL中的直方图工具对其进行统计，结果如下：
表5生活独立同学成绩分布
图4-生活独立同学成绩分布图
在我们进行调查的900名同学中，成绩在前30%的同学有327人,中等有454人,后30%有119人，这样我们可以求出在独自承担生活费的同学中各成绩分组中同学的期望次数，结果如下：
我们利用卡方检验中的适合度检验工具进行分析：
首先建立检验假设如下:
独自承担生活费用对学习成绩没有影响
独自承担生活费用对学习成绩造成一定的影响
利用CHITEST函数，P=CHITEST（M3:
M5,N3:
N5）=0.007691
0.05
其中M3:
M5是观测次数区域,N3:
N5是期望次数区域
又0.007691
0.05，故我们有充分的理由拒绝原假设，即独自承担生活费用对学习成绩造成了很大的影响，在一定程度上影响了同学们的学习成绩。
我们可以理解，独自承担生活费用占用了大量的学习时间，使得同学们的学习成绩下降。
下面来分析全体同学的情况，我们首先分析同学们的独立情况：
运用EXCEL中的成对样本检验工具“t-检验：
平均值的承兑二样本分析”检验同学们是否普遍承担了一部分的生活费。
建立检验假设：
同学们的生活费全部由父母承担：
同学们独自承担了一部分的生活费用：
结果如下：
说明：
由于在进行成对双样本均值分析时，所有的数据必须一对一，所以之前在计算父母负担部分平均值时，为空白的部分补充为零，这样父母负担部分的样本容量增加了36，均值较之前单独计算时变小，但这并不影响我们的计算。
由于单尾P值为0.1325499
0.05，我们没有理由拒绝原假设，即同学们的独立性并不强，大多数人的生活费几乎全部由父母承担。
同时我们通过泊松相关系数可以看出同学们的生活费和父母承担的部分具有一定的相关性，这也侧面反映了同学们的大部分生活费要由父母承担。
我们利用IF函数对所有同学进行分组，父母承担全部生活费和同学们独自承担部分生活费的同学们各分为一组。
利用卡方检验中的同质性检验对其进行分析。
建立检验假设：
是否独立对同学们的学习成绩没有影响
独立承担部分生活费会对学习成绩造成影响
制作摘要表
观察到的次数分配
期望的次数分配
利用CHITEST函数，P=CHITEST（G3:
I4,G6:
I7）=0.059963
0.05
其中G3:
I4是观测次数区域,G6:
I7是期望次数区域
又
0.05，故不能拒绝原假设，即独自承担生活费用不会对成绩造成影响。
但是我们发现，P值距离显著水平很接近，如果我们将显著水平α改为0.1，那么我们就可以拒绝原假设，即认为独自承担生活费用对同学们的学习成绩造成了一定的影响。
这样我们可以认为，部分承担生活费用对学习成绩造成了一定影响但影响不大，即在一定程度上使得同学们学习成绩下降。
2引证分析：
以上论证的结果与美国教育部国家教育统计中心（DepartmentofEducation'sNationalCenterforEducationStatistics）的"全国中学后学生资助调查"（NPSAS：
NationalPost-secondaryStudentAidSurvey）的结果相符。
该调查涉及约50,000名大学本科生，代表了全国一千六百五十万本科生。
这些学生都是在四年制高等教育机构就读的全日制学生--所谓全日制学生，是在一年中注册时间在九个月以上的学生。
在职学生（Studentswhoworkorworkingstudents）指的是那些在学习的同时工作以挣取学费的学生。
这份报告显示：
因为高校学费的提升、政府预算的缩减，许多学生和他们的家庭都尽力筹备高等教育经费。
越来越多的学生开始寻找工作以缩小家庭资助、奖助学金和学费之间的差距。
学生财政资助咨询委员会（AdvisoryCommitteeonStudentFinancialAssistance）最近的一项调查标明：
一名低收入的学生要支付4年的大学教育费用，每年尚需补足3800美元的空缺。
也就是说，即使他们受到奖学金资助，每年仍然需要3,800美元来支付学费。
所以低收入的学生，尤其是那些来自低收入家庭的学生必须寻找工作机会赚取学费--来自年收入低于20000美元的家庭的学生中有62%声称他们的工作动机是挣取足够的学杂费和生活费。
根据美国教育部"全国中学后学生资助调查"（NationalPost-secondaryStudentAidSurvey，NPSAS）的结果显示，近一半的全日制学生每周工作（包括所有付酬的校内外劳动和实习）25小时以上。
这一调查的数据也显示，工作对学生的学业有不良影响。
学生工作时间越长，对他们的学习和所受教育质量的负面影响越大。
对许多学生来说，这些工作不仅危害到他们的学业，而且对他们参与公众活动、社区服务活动和其他课外活动也都造成了不良影响。
每周工作25小时以上的学生花在工作和学习上面的时间约占60-80个小时，那么他们参与课内外活动的机会就明显减少。
于是，对于这些学生来说，工作成为他们学业进步的障碍。
全日制学生中有74%一边工作一边上学。
在过去几年间，长时间工作的学生数不断增加，从1995-96年度的71%增至1999-2000年度的74%每周工作时间超过25小时的学生比率从43%升至46%,全职工作的学生则从19%上升到20%。
大约有46%的全日制学生每周工作25小时以上，约1/5的全日制学生每周工作35小时以上。
全日制"工作中的学生"的学业成绩因每周工作时间所受的影响结果如下：
全日制"工作中的学生"的学习经历因工作而受到的影响
研究表明，工作时间较少的学生比工作时间较长的学生取得更好的成绩。
每周工作时间超过25小时的学生中只有17%能获得3.5以上的学业评估成绩（GPA），而每周工作时间少于25小时的学生中有25%能获得这样的成绩。
3原因分析：
独自承担生活费用会使得同学们的学习成绩有所下降。
经过分析我认为主要有两方面的原因：
首先，勤工俭学的同学在工作中要占用大量的学习时间，很多同学甚至只有在工作之余抽空来学习，有些同学则需要加班到半夜，第二天没有足够的精力听课和学习，这都是成绩下降的重要因素。
同时，这些同学在工作中还需要正确处理与老板与同事之间的关系，过早的直面社会也给他们的心理带来了一定的困扰，使得他们的学习成绩有所下滑。
其次，需要独立承担部分生活费用的同学大多是家庭经济情况不大好的同学，这些同学除考虑自身学习之外还需要承担家庭的重担，压力较大。
同时，家庭经济情况是影响学习成绩的重要因素之一，这一点我们将在下面的分析中作具体的陈述。
四、学生家庭情况与学习成绩的关系：
近年来，“富二代”、“太子党”等现象引起了人们的广泛关注，许多人认为，富人的孩子普遍奢侈堕落。
这一说法在社会中是否成立我们尚不可知，但我们可以就北京大学的学生进行分析。
1数据分析：
首先利用数据透视表工具进行原始数据分析，结果如下：
表6不同经济情况同学成绩分布：
图5-不同经济情况同学成绩对比
就以上图表我们可以看出，在家庭条件较好的同学中，成绩在前30%的同学所占比例较大，而家庭条件较差的同学，成绩在前30%的同学所占比例则较小，我们可以就此估计，家庭条件越好，同学们的学习成绩越好。
下面再利用同质性检验，检验不同家庭经济情况同学成绩是否一致：
建立检验假设如下:
不同家庭经济情况的同学的成绩是一致的
不同家庭经济情况的同学的成绩是不一致的
制作摘要表：
观察到的次数分配：
期望的次数分配：
利用CHITEST函数，P=CHITEST（B5:
D7,G5:
I7）=1.6067E-06
0.05
其中，B5:
D7是观测次数分布区域，G5:
I7是期望次数分布区域。
又1.6067E-06
0.05，故我们有充分的理由拒绝原假设，即不同家庭经济条件的同学的学习成绩存在较大差异，我们通过观察可以发现，经济条件好的同学的学习成绩明显高于普通家庭和经济条件较差家庭的同学。
为保证分析的全面性，我们再通过每月生活费的差别进行进一步的分析。
首先利用IF函数将同学们按照生活费用的多少进行分组，再用数据透视表进行统计，得到如下结果：
表7不同生活费下同学们的学习成绩分布
图6-不同生活费同学们的成绩对比
下面利用卡方检验中的同质性检验进行分析。
建立检验假设如下:
不同生活费开支的同学的成绩是一致的
不同生活费开支的同学的成绩是不一致的
制作摘要表：
观察到的次数分配：
期望的次数分配：
利用CHITEST函数，P=CHITEST（B5:
D9,F5:
H9）=0.417623
0.05
其中B5:
D9是观测次数区域,F5:
H9是期望次数区域
又P=CHITEST（B5:
D9,F5:
H9）=0.417623
0.05，故不能拒绝原假设，即生活费的高低对学习成绩无影响。
进一步的，我们用CORREL函数进行相关度的分析。
首先，对于家庭经济条件，
=CORREL（E2:
E901,B2:
B901），其中E2:
E901是家庭经济情况统计数据,B2:
B901是成绩统计数据，得到
=0.181566。
其次，对于同学们的生活费用，
=CORREL（D2:
D901,B2:
B901）,其中E2:
E901是生活费统计数据,B2:
B901是成绩统计数据，得到
=-0.04058。
我们看到|
|
|
|，即同学们的学习成绩与家庭经济情况的相关性大于与生活费用的相关性。
同时，我们可以就北京大学同学与全国的大学生的消费水平进行对比来就这一问题进行分析。
根据《大学生月平均生活费的估计和检验》我国大学生的平均生活费水平为600元，而在我们的调查中，北京大学学生的平均生活费为1065.5元，高出平均值。
又学生生活费是家庭经济条件的一种体现。
因此我们可以利用生活费水平的差别来估计北京大学学生家庭条件与全国大学生经济条件进行对比。
在独立性对学生学习成绩影响的分析中，我们已经得到北京大学学生的平均生活费为1065.5元，标准差为573.7697，我们根据以上得到的数据进行假设检验：
北京大学同学的家庭经济条件与全国大学生相同，即
北京大学同学的家庭经济条件高于全国大学生，
由于在我们的调查中样本容量达到900，属于大样本，我们可以认为样本符合正态分布。
即Z=
故P=P（X
1065.5）=1-NORMDIST（1065.5,600,573.7697/900^0.5,1）=0
故我们有充分的理由拒绝原假设，即认为北京大学同学的家庭经济条件远高于全国大学生。
下面我们对置信区间进行估计，由于近似服从正态分布，设α=0.05故r=CONFIDENCE（0.05,573.7697,900）=37.4856，因此，北京大学学生的生活费的置信区间为[1065.5-37.4856,1065.5+37.4856],远高于全国总体水平。
这样我们可以认为北京大学学生的家庭经济条件好于全国大学生平均的家庭经济条件。
这也侧面反映出家庭经济条件对于学生的学习成绩有正向影响。
2引证分析：
虽然我们所讨论的只是北京大学的情况，看似具有片面性。
但是本文的结论与中国行为医学科学，2001年第一期第九卷中，《家庭因素对学生学习成绩的影响》中的结论相符。
该文运用自行设计的学生状况调查表和家庭状况调查表对2432名学生进行了家庭因素与学习成绩相关关系的研究。
对象分布于全国各地的初中、高中及大学的学生，利用t检验、方差分析及多因素分析进行研究。
认为家庭经济收入与学生学习成绩有着密切的联系。
该调查按家庭经济收入将调查对象分成三组，高收入组较低收入组其子女的学习成绩有显著差异（p<0.01），其结果如下表：
表8家庭经济收入不同其子女学习成绩的比较
3原因分析：
一定的经济收入是学习的保障，家庭收入高的学生的成绩要高于收入低的同学，父母文化程度高，工作稳定，家庭条件好的子女学习成绩优良者多，反之学习困难者多。
从某种意义上看，学生的学习花费、生活条件对学习成绩均可产生一定的影响。
如果家庭收入过低，在某种程度上可以限制学生的学习，从而影响到学习成绩，反之，家庭经济水平高是对学习的支持。
同时优越的家庭环境为同学们提供了更好的学习机会，使其更有可能接触到最新的科技成果，最好的教育资源，有更大的可能接触外界事物，开阔视野打开思维，从而提高了同学们的学习成绩。
五、父母教育水平与学习成绩的关系：
家庭教育是孩子从出生以来所接受的第一份教育，父母的文化水平和教育素养会对孩子起到潜移默化的影响，在孩子的生活习惯和学习习惯的培养方面具有重要作用，下面我们对父母的教育水平与学生学习成绩之间的关系进行分析。
1数据分析
首先我们对母亲教育程度对孩子的影响进行初步分析。
利用数据透视表工具对所得数据进行初步处理，得到如下结果：
表9母亲受教育程度对孩子成绩影响统计
图7-母亲受教育程度不同的孩子成绩对比
由上图我们可以清晰的看出，学历越高的母亲，其孩子的成绩在前30%所占的比例就越高，我们可以认为，母亲的受教育程度对孩子的成绩有正向的影响。
下面利用卡方检验中的同质性检验对其进行分析。
建立检验假设：
母亲受教育程度对同学们的学习成绩没有影响
母亲受教育程度会对学习成绩造成影响
制作摘要表
观察到的次数分配
期望的次数分配
利用CHITEST函数，P=CHITEST（H5:
J8,N5:
P8）=2.39069E-05
0.05
其中H5:
J8是观测次数区域,N5:
P8是期望次数区域
又2.39069E-05
0.05，故有充分的理由拒绝原假设，即母亲的受教育程度对同学们的学习成绩有较大影响，母亲文化水平越高，子女学习成绩越好。
下面我们对父亲受教育程度对孩子的成绩的影响进行分析，首先利用数据透视表进行初步的数据处理，结果如下：
表10父亲受教育程度对孩子成绩影响统计
图8-母亲受教育程度不同的孩子成绩对比
由上图可知，虽然父亲受教育程度达到大学时，其子女的学习成绩处于前30%的比例明显上升，但是当父亲受教育程度处于小学到高中的范围内时，孩子的成绩并没有体现出明显的梯度。
我们可以初步假设，父亲的受教育程度对孩子的学习成绩同样具有正向影响，但影响程度较弱。
下面利用卡方检验中的同质性检验对其进行分析。
建立检验假设：
父亲受教育程度对同学们的学习成绩没有影响
父亲受教育程度会对学习成绩造成影响
制作摘要表
观察到的次数分配
期望的次数分配
利用CHITEST函数，P=CHITEST（H17:
J20,N17:
P20）=0.072363889
0.05
其中
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