طرق التحليل الإحصائي للبيانات

تعدد مساهمة التحليل الإحصائي للبيانات في الوقت الحاضر في جميع أفرع العلم، ومع تغلغل تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في مجالات الحياة المختلفة وما تعتمد عليه هذه العلوم من بيانات، أصبح الأمر يتطلب تعرف جميع الباحثين والمتعاملين مع هذه المجالات بأهمية البيانات وكيفية التعامل معها وكذلك الطرق العلمية لاستخلاص المؤشرات اللازمة لصنع القرار، إذ أصبح التحليل الإحصائي للبيانات له دور كبير في جميع المجالات والتخصصات مثل الطبيعة والكيمياء والأحياء وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات وغيرها من العلوم الاجتماعية والإنسانية.

مما دفعنا إلى توضيح ما هو التحليل الإحصائي للبيانات وكيفية استخدامه نظراً للدور الكبير الذي يقوم به في البحث العلمي وذلك من خلال مجموعة من النقاط المهمة وهي:

1. متى نشأ علم الإحصاء؟.
2. ما هو علم الإحصاء؟.
3. ما هو المجتمع الإحصائي والعينة الإحصائية؟.
4. ما هي البيانات وأهم أنواعها؟.
5. ما هي مصادر جمع البيانات؟.
6. ما هي أهم تقنيات التحليل الإحصائي للبيانات؟.
7. كيف تتم عملية التحليل الإحصائي للبيانات؟.
8. التحليل الإحصائي للبيانات pdf.

1. نشأ علم الإحصاء في العصور الوسطى لاهتمام الدول بتعداد أفراد المجتمع حتى تتمكن كل دولة من تكوين جيش قوي يستطيع الدفاع عنها في حالة وقع اعتداء من جانب إحدى الدول الأخرى.
2. علم الإحصاء في ذلك الوقت كان يستخدم للوصول إلى نتائج يستفاد بها في اتخاذ القرارات من الأشياء التي لم تستخدم بعد رغم أنه قد ظهرت الحاجة الماسة لاستخدامها ولا سيما بعد تطور علم الاحتمالات في القرنين السابع عشر والثامن عشر الميلادي.
3. في النصف الثاني من القرن العشرين امتد تطبيق علم الإحصاء إلى مجالات العلوم المختلفة مثل (الطب، الزراعة، الأدب، وغيرها) حيث تطورت الحاسبات الإلكترونية وتنوعت أحجامها وقدراتها ودقتها. الأمر الذي ساعد على تقدم علم الإحصاء بشكل كبير.
4. في الآونة الأخيرة لاحظنا أن معظم الأبحاث الأكاديمية في علم الإحصاء استخدم أصحابها الحاسبات، إما في إتمام البحث ذاته أو التطبيق العددي للنتائج التي حصلوا عليها.

• علم الإحصاء هو فرع من العلوم الذي يهتم بالطرق العلمية لجمع وتنظيم وتلخيص وعرض والتحليل الإحصائي للبيانات.
• يهدف علم الإحصاء إلى الوصول إلى نتائج مقبولة وقرارات سليمة على ضوء التحليل الإحصائي للبيانات.
• ينقسم علم الإحصاء إلى قسمين أساسين وهما الإحصاء الوصفي والإحصاء الاستدلالي:

1. الإحصاء الوصفي: هو الطريقة المختصة بتنظيم وتلخيص المعلومات والغرض منه المساعدة في فهم المعلومات، إذ تتضمن الطرق الوصفية توزيعات تكرارية ورسوم بيانية وطرق حساب مقاييس مختلفة.
2. الإحصاء الاستدلالي: هو الطريقة المختصة بالطرق العلمية التي ترتكز على الاستدلال للكشف عن معالم المجتمع وفقاً للمعلومات التي تم الحصول عليها من العينة الإحصائية، وذلك وفقاً لطرق إحصائية معلومة.

يوجد اختلاف بين المجتمع الإحصائي والعينة الإحصائية ويمكن تعريفهما كالتالي:

المجتمع الإحصائي:

1. هو المجتمع الذي يتضمن مجموعة من الأفراد محل الدراسة والتي لها خصائصها المشتركة ويقسم المجتمع الإحصائي إلى قسمين وهما:
2. مجتمع محدود هو الذي يكون فيه عدد محدود من الأفراد مثل عدد أجهزة الكمبيوتر في المعلم وعدد طلاب الفرقة الثالثة في كلية محددة.
3. مجتمع غير محدود هو المجتمع الذي يكون فيه عدد الأفراد غير منته مثل عدد النجوم في السماء وعدد حبات القمح المحصود في  مزرعة معينة وما إلى ذلك.
4. في بعض الأحيان يكون من الصعب ملاحظة بيانات جميع أفراد المجتمع لما يكلف ذلك من جهد ووقت ومال، أو قد يكون في بعض الأحيان استحالة حدوث ذلك. مما يلجأ الباحث إلى العينة.

العينة الإحصائية:

1. هي جزء من المجتمع والتي يتم اختيارها بحيث تمصل جميع صفات المجتمع ويتفرد بها فرع خاص من علم الإحصاء يسمى  نظرية العينات.
2. قد تكون الحاجة ضرورة لأخذ العينة بديلاً عن دراسة المجتمع ككل، مثل أخذ عينة من دم مريض لفحصها.
3. قد يؤدي دراسة المجتمع كله إلى فقدان عناصره أو إتلافها، وهذا يتطلب أخذ عينة صغيرة، وأفضل العينات هي تلك التي تمثل المجتمع أفضل تمثل وتجمع خصائصه.
4. تفيد المعلومات المتوفرة من العينات في التنبؤ بمعلومات ومؤشرات عن المجتمع كله، ومن مميزاتها أنها أقل تكلفة وأكثر سعة وأكثر شمولاً لإمكانية الحصول على إجابات بطريقة شمولية أكثر من الحصرة الشامل لأفراد المجتمع.
5. المعلومات التي يتحصل الباحث من العينة الممثلة تكون أكثر دقة وذلك بسبب إمكانية استخدام أشخاص ذو كفاءة عالية ومدربين لأخذ العينات من المجتمع محل الدراسة.

البيانات هي مجموعة من المشاهدات أو الملاحظات التي تؤخذ أثناء دراسة معينة، وقد تكون بيانات رقمية (كمية) مثل أطوال وأوزان أو بيانات غير رقمية (وصفية) مثل لون البشرة والجنس وما إلى ذلك.

يوجد مصدرين لجمع البيانات الإحصائية وهما:

المصدر الأول تاريخي:

 وهو ما يؤخذ من السجلات المحفوظة مثل سجلات المواليد والوفيات، وكذلك البيانات الواردة في رسائل الماجستير والدكتوراه بالإضافة إلى البيانات التي يتم نشرها من خلال المنظمات الدولية أو الجهاز المركزي للتعبئة العامة والإحصاء، كل هذه تعتبر مصادر تاريخية للبيانات.

المصدر الثاني ميداني:

هو الذي يتم جمع البيانات فيه بطريقة مباشرة عن طريق اتصال الباحث بالوحدة محل الدراسة  هذا ويتم جمع البيانات ميدانياً عن طريقة الوسائل التالية:

• المقابلة الشخصية: إذ يقوم الباحث بالاتصال المباشر بالأشخاص محل الدراسة وبهذا يستطيع الباحث أن يحقق أعلى درجات الدقة في جمع البيانات.
• الاستمارة الإحصائية: وفيها يقوم الباحث بتصميم استمارة تشمل العديد من الأسئلة الرئيسية والفرعية التي تحقق جميع الأهداف للبحث محل الدراسة ويجب مراعاة بعض الشروط فيها وهي:

1. يجب أن تكون الأسئلة واضحة وسهلة.
2. يجب أن تكون الاستمارة غير طويلة وذلك حتى لا يصاب الشخص محل الدراسة بالملل والضيق.
3. يجب التأكيد على سرية البيانات للشخص محل الدراسة حتى لا تكون إجابته بعيدة عن الواقع.
4. يجب أن تشمل الاستمارة على بعض الأسئلة المتكررة في أكثر من موضع تحقيقاً للمصداقية.
5. يجب أن تحقق الاستمارة الأهداف المرجوة من الدراسة.
6. يجب على الباحث بعد إعداد الاستمارة أن يقوم باختيارها عن طريق أخذ عينة صغيرة جداً، وذلك للتحقق من جميع الشروط السابقة.

التحليل الإحصائي للبيانات يتم وفقاً لمجموعة من التقنيات حيث تختلف المتغيرات التي يتعامل معها الباحثون كماً ونوعاً من بحث إلى آخر، كما تخلف البحوث في أهدافها حتى تشابهت المتغيرات.

ويمكن تصنيف تقنيات التحليل الإحصائي للبيانات إلى ثلاثة تصنيفات وهي:

1. تصنيف حسب الغرض من التحليل الإحصائي للبيانات حيث تصنف إلى الإحصائيات الوصفية والإحصائيات الاستدلالية.
2. تصنيف حسب نوع البحث حيث تصنف إلى بحوث وصفية وبحوث ارتباطية وبحوث التصميم العاملي والبحوث التجريبية.
3. تصنيف حسب طبيعة البيانات حيث تصنف إلى معملية وغير معملية.

تم إعداد قائمة شاملة من التقنيات التي توفر تغطية كامل للتحليل الإحصائي للبيانات الواردة في عينة الدراسة وتتلخص فيما يلي:

وصف البيانات لمتغير واحد:

1. جدولة البيانات ووصفها بيانياً بصورة مدرج تكراري والذي يمكن تحويله إلى مضلع تكراري أو منحنى تكراري لإعطاء فكرة سريعة عن شكل التوزيع، أو بصورة الأعمدة والقطاعات الدائرية.
2. الوصف الكمي وذلك باستخدام مقاييس النزعة المركزية ومقاييس التشتت ويتمثل دور الباحث في اختيار الأنسب منها لطبيعة البيانات.
3. تحويل الدرجات مع المحافظة على شكل التوزيع للبيانات الأصلية أو تحويلها مع تغيير شكل التوزيع، كأن تحول إلى علامات معيارية بمواصفات إحصائية يحددها الباحث.

وصف العلاقة بين متغيرين:

يتلخص هذا الوصف في رسم شكل الانتشار وإيجاد قوة واتجاه العلاقة بين المتغيرين.

يعتمد نوع معامل الارتباط على نوع كل من المتغيرين، ومن هذه المعاملات معامل بيرسون ومعامل سبيرمان ومعامل فاي.

الارتباط بين أكثر من متغيرين ويندرج ضمن هذا النوع أنواع متعددة من الارتباط:

1. الارتباط الجزئي وهو الارتباط بين متغيرين بعد إزالة أثر متغير آخر أو أكثر من كل من المتغيرين الأصليين.
2. الارتباط شبه الجزئي وهو الارتباط بين متغيرين بعد إزالة أثر متغير أو أكثر من أحد المتغيرين الأصليين.
3. الارتباط المتعدد هو الارتباط بين متغير من جهة وعدة متغيرات من جهة أخرى (المتغير التباع ، والمتغير المستقل)، ويوضح تحليل الارتباط مدى مساهمة كل متغير من المتغيرات المستقلة في التنبؤ بالمتغير التابع.
4. الارتباط التشابكي أو القانوني هو الارتباط بين مجموعتين من المتغيرات حيث يتم اشتقاق متغيرات قانونية من كل مجموعة ثم يحسب الارتباط بين المتغيرات الجديدة.
5. التحليل العاملي هو التحليل الذي يستخدم فكرة الارتباط بين المتغيرات للحصول على متغيرات أو عوامل جديدة.
6. التحليل التمييزي يستخدم هذا النوع من التحليل في التعرف على قدرة المتغيرات المستقلة على التمييز بين فئات أو مستويات محددة للمتغير التابع.
7. تحليل المسار يكشف تحليل المسار عن وجود علاقة سببية بين عدة متغيرات ويتلخص هذا النوع من التحليل بفحص النموذج أو النماذج التي توضح الربط السببي بين هذه المتغيرات.

تحليل التباين:

يعتبر تحليل التباين من أكثر التقنيات الإحصائية شيوعاً في الكثير من البحوث وتعدد تصاميم تحليل التبيان لتناسب التنوع في تصاميم البحوث وخاصة التجريبية ومن أهمها:

1. تحليل التباين الأحادي.
2. التصاميم العاملية.
3. تحليل التباين المصاحب (المغاير).
4. تحليل التباين المتعدد.

الإحصائيات غير المعلمية:

1. تستخدم هذه الإحصائيات في البحوث التي تستخدم بيانات لا تتحقق فيها الافتراضات للاختبارات المعلمية وأهم هذه الافتراضات تجانس التباين، واعتدالية التوزيع.
2. يفترض أن البيانات في المتغيرات التابعة واقعة على مقياس فئوي أما الاختبارات غير المعلمية لا تتطلب مثل هذه الشروط أو الافتراضات.
3. من الاختبارات اللامعلمية اختبار كاي تربيع، اختبار ولكوكسن، واختبار مان وتني، واختبار كروسكال، واختبار فريدمان.

عند إجراء عملية التحليل الإحصائي للبيانات في البحوث العلمية  يجب على الباحث اتباع الخطوات التالية:

• تحديد المشكلة أو الهدف من الدراسة بصورة واضحة ودقيقة.
• تحديد أدوات جميع البيانات التي يستعين بها الباحث سواء كانت (الملاحظة، المقابلة، الاستبانة).
• يجب اختيار مجتمع الدراسة وتحديد العينة الممثلة منه والتي سوف يستعين بها الباحث في جمع البيانات.
• ترميز البيانات وتحويلها إلى أرقام وحروف حتى يسهل على الباحث إدخالها إلى الحاسوب ويسهل التعامل معها وإجراء عملية التحليل الإحصائي.
• قبل أن يقوم الباحث بتناول عمليات الإدخال والتحليل يجب عليه مراجعة الركائز الأساسية لعلم الإحصاء والتي تتمثل في (المتغيرات، اختيار العينة، تصميم الاستبانة).
• يجب على الباحث اختيار الاختبار الإحصائي المناسب للتحليل الإحصائي، واتباع بعض الخطوات المهمة لكي يتم تحديد الاختبار الإحصائي المناسب للبحث العلمي وتتمثل في الآتي:

1. تحديد نوع الاختبار الإحصائي المناسب لطبيعة البحث العلمي.
2. تحديد ما إذا كان سيستخدم الاختبارات المعملية أو غير المعملية.
3. تحديد مستوى الدلالة الإحصائية ودرجة الحرية التي يقصد بها القيم التي تقبل إجراء بعض التغييرات عليها في حالة قيام الباحث بحساب خاصية إحصائية محددة.

يمكنك الاطلاع على معلومات أكثر عن كيفية التحليل الإحصائي للبيانات وذلك من خلال التحميل المباشر المجاني لنسخة إلكترونية من كتاب التحليل الإحصائي للبيانات pdf من خلال الرابط التالي (أضغط هنا).

الخطيب، أحمد محمود وعودة، أحمد. (1994). التحليل الإحصائي في البحوث التربوية: دراسة وصفية تحليلية. مجلة اتحاد الجامعات العربية، (29)، 224- 242.

محمد، أماني موسى. (2007). التحليل الإحصائي للبيانات. معهد الدراسات والبحوث الإحصائية.