تحليل و معالجة قواعد البيانات

أساليب تحليل المعطيات

يتم تحليل المعطيات بمجرد الإنتهاء من تجميعها، حيث يصبح بالإمكان جدولة هذه المعطيات الكمية, وتلخيصها، وتحويلها إلى مخططات، كما يمكن تصنيف المعطيات النوعية ومراجعتها للتوصل إلى نقاط مشتركة. هذا، وينبغي قبل البدء بتحليل المعطيات معرفة الفرق بين الإحصائيات ذات المعاملات والإحصائيات التي ليس لها معاملات.

تفترض الإحصائيات ذات المعاملات أن التوزيع المدروس هو توزيع طبيعي (عند رسمه بيانياً، يأخذ شكل منحني بشكل جرس) وأن العينة تمثل التعداد المدروس. ويمكن أن تكون هذه الإحصائيات وحيدة المتحول (لها متحول واحد) أو متعددة المتحولات (لها عدة متحولات). فمثلاً, إذا أخذنا مئة /100/ عينة عشوائية تتألف كل منها من مئة /100/ فرد بالغ من ضمن مجموعة عامة من السكان, وقمنا من ثم بحساب متوسط أطوال كل عينة, فسنجد أن توزع متوسط الأطوال عبر العينات غالباً يكون توزعاً طبيعياً.

تم تطوير الإحصائيات التي ليس لها معاملات لكي تستخدم في الحالات التي لا يعرف فيها الباحثون العناصر أو المعاملات الخاصة باهتمام السكان (ومن هنا جاء المصطلح ليس لها معاملات). لاتعتمد هذه الأساليب على توزع السكان، كما أنها لاتعتمد على تقديرات المعاملات المختلفة (كالمتوسط، أو الانحراف المعياري).

أدوات التحليل

تتألف مرحلة التحليل من عدد من الخطوات:

·        التخطيط لمشروع تحليل المعطيات؛

·        تجميع المعطيات؛

·        تحليل المعطيات.

هناك طيف واسع من البرمجيات التي تساعد في عملية تحليل المعطيات، وفيما يلي عرض موجز لثلاث من هذه البرمجيات:

• الجداول الرقمية في برنامج Microsoft Excel؛
• برنامج SPSS؛
• برنامج Minitab؛

استخدام الجداول الرقمية في عمليات التحليل الإحصائية

يعتبر برنامج Microsoft Excel أحد أكثر برامج الجداول الرقمية استخداماً، وأحد ميزاته الهامة هو توافره على معظم الحواسيب الشخصية. إلا أنه يجب أن تأخذوا بعين الاعتبار أن الجداول الرقمية محدودة في مجال التحليل الإحصائي. فمثلاً, هناك نقص في بعض العمليات، كالرسوم الصندوقية, والرسوم البيانية النسيجية الحقيقية، والإحصائيات التي ليس لها معاملات.

فيما يلي عرض موجز لميزات التحليل الإحصائية الأساسية التي يتمتع بها برنامج Excel:

التعامل مع المعطيات

إن السبب الرئيسي لاستخدام Excel في الأعمال الإحصائية هو سهولة إدخال المعطيات وتعديلها فيه، بل ويمكن جلب المعطيات بسهولة من التطبيقات والبرامج الأخرى.

هذا، ويعتبر Excel جيداً في التعامل مع قوائم المعطيات, فمثلاً، يمكن عرض نتائج مسح معين على شكل جداول يمكنها إظهار عددياً، والإحصائيات الملخصة للمعطيات، كالمتوسط, والحد الأدنى, والحد الأعلى، والانحراف المعياري. ويمكن استخدام أدوات الفرز لعرض المعطيات التي تحقق معايير محددة. إضافة، يمكن استخدام عدة وريقات عمل مع بعضها البعض ضمن مصنفات Excel, مما يمكّن من توليد جداول رقمية ثلاثية الأبعاد. بالإمكان تخزين عدة مجموعات من المعطيات في وريقات منفصلة في نفس مصنف العمل, بالإضافة إلى المخططات والجداول.

من الميزات الأخرى الجداول المحورية، أو Pivot Table، وهناك الأدوات المساعدة في توليد المخططات التي تساعد في توليد جداول الإحصائيات الملخصة والمخططات, والتي تقسم حسب العوامل المختلفة ذات الصلة, والتي يمكنها أن تشكل أساس التقارير النصية. يمكن تجربة المعطيات الزمنية وخطوط التوجيه بيانياً مع التوابع الخطية, والتوابع كثيرة الحدود, والتوابع اللوغاريتمية, والتوابع الأسّية، والتوابع متغيرة المعدل.

المخططات البيانية

يتمتع Excel باحتواءه على مجال واسع من المخططات, على أنه لا يمكن تنفيذ بعض المخططات الإحصائية، كالرسوم الصندوقية. يمكن رسم الرسوم البيانية النسيجية فقط على الفترات متساوية الصفوف، وتتوضع حدود الصفوف عند النقاط الوسطى، إلا أنه يتوافر خيار الرسم البياني الخطي لوصل النقاط ببعضها بمنحنيات ناعمة. ترتبط المعطيات والمخططات ببعضها البعض، مما يساعد على تغيير المخططات بشكل ديناميكي عند حدوث أي تغيير في المعطيات الأصلية.

التوابع

تتوافر في Excel العديد من التوابع الإحصائية، وتتضمن مجموعة التوابع هذه جميع توابع الإحصاءات الوصفية وبعض التوابع الأقل استعمالاً، وهناك توابع خاصة للقيام بعمليات التحليل الإنكفائية، على أن استخدام بعضها قد يكون صعباً.

ليس هناك من حاجة لتذكر اسماء وصيغ هذه التوابع، فأداة المساعدة الخاصة بالتوابع تقوم بطلب مختلف المعاملات، وتقوم بعد ذلك بتنفيذ التابع المطلوب على الخلايا التي تم انتقاؤها.

البرمجيات المساعدة

يتضمن برنامج Excel عدد كبير من البرمجيات المساعدة، ويمكن استخدام بعض هذه الأدوات لتحليل المعطيات، مثل Analysis Toolpak, Report Manager و Solver، إلا أن هناك بعض النقاط السلبية في هذه البرمجيات المساعدة.

إن إثنتين من أهم فوائد الجداول الرقمية هما: القدرة على فحص الخلية ومعرفة الصيغة التي ولدتها، وتحديث الخلايا والمخططات بشكل آلي عند حدوث أي تغيير في المعطيات. وعند استخدام البرمجيات المساعدة, تبقى الفوائد والميزات متوافرة، إلا أن هذا الاستخدام يؤدي إلى توليد خرج لايستند إلى الصيغ، وبالتالي لا يتوافر أي دليل أو مؤشر حول كيفية حسابه.

الدعم البرمجي

تساعد أداة التعليمات Help على البحث عن موضوع معين، فإذا لم يتم حل المشكلة بوساطة هذه الأداة، فإن المزيد من التعليمات المساعدة يتوافر في قاعدة المعرفة, والتي هي بمثابة قاعدة معطيات ضخمة تحوي ملاحظات مفيدة. تعد هذه الأداة مفيدة للغاية، ويمكن الوصول إليها والحصول على المعلومات منها على موقع Microsoft على الويب.

برنامج SPSS

يعتبر برنامج SPSS برنامجاً خاصاً لتحليل المعطيات يستخدم الوحدات البرمجية فيه، على أنه مكلف بعض الشيء، حيث يتوجب شراء كل وحدة بمفردها. هناك وحدات برمجية لكل مراحل عملية المعالجة:

• التخطيط للمشروع؛

• تجميع المعطيات؛

• الدخول إلى المعطيات؛

• تحضير المعطيات وإدارتها؛

• تحليل المعطيات؛

• إصدار التقارير ونشرها.

تستخدم كل مرحلة من مراحل عملية المعالجة وحدات برمجية من SPSS مضافة ومتكاملة مع بعضها البعض. وفيما يلي ملخص عن الوحدات المستخدمة في مرحلة التحليل:

برنامج Minitab

كما هو الحال في معظم البرمجيات المثيلة، فإن متطلبات برنامج Minitab تزداد مع كل إصدار جديد. يعمل هذا البرنامج مع كافة نظم تشغيل Windows:

التعامل مع المعطيات

يوفر برنامج Minitab واجهة أكثر شبهاً ببرامج الجداول الرقمية. فمثلاً, أصبح بالإمكان الآن إدخال الأعمدة وتحريكها.

هذا، ويدعم Minitab الآن ساتخدام بروتوكول "الاتصال المفتوح بقواعد المعطيات" ODBC الذي يسمح باسترجاع المعطيات مباشرة من قواعد المعطيات، مثل Access و Paradox.

الميزات الإحصائية

فيما يلي بعض الميزات الإحصائية الهامة:

·         التحليلات الوصفية؛

·         فواصل الثقة, اختبارات t أحادية وثنائية العينة, واختبارات t المزدوجة؛

·         التقديرات واختبارات واحدة أو اثنتين من مشاكل النسب؛

·         العلاقات التبادلية والتبادل المساعد؛

·         اختبار الطبيعية؛

·         اختبار الفروق المتساوية.

فيما يلي بضعة الميزات الإحصائية الأخرى:

·         الرسوم البيانية الآلية مع العديد من التوابع الإحصائية؛

·         الانكفاء المنطقي؛

·         تحليل التطابق؛

·         الانكفاء كثير الحدود، وملائمة المنحنيات؛

·         تحليل الوثوقية وقابلية الاستمرار.

المخططات البيانية الإحصائية

توفر العديد من تحاليل برنامج Minitab الإحصائية خيارات عدة لتوليد الرسوم البيانية آلياً. وأبرز الأنواع هي الرسوم المبعثرة, والرسوم الصندوقية, والرسوم النقطية, والرسوم البيانية النسيجية, والمخططات, ورسوم المتسلسلات الزمنية, والرسوم البيانية ثلاثية الأبعاد. إضافة إلى ذلك، هناك العديد من الرسوم البيانية الخاصة. وبمجرد أن يتم وضع الرسوم البيانية، يصبح بالإمكان تعديلها بسهولة ومن ثم تخزينها كصورة رقمية بعدد من الأنساق، مثل: TIFF و JPEG و PNG و BMP.

مزايا أخرى

·         التحكم بالإجرائيات الإحصائية؛

·         تحليل نظم القياس؛

·         تصميم التجارب؛

·         تحليل الوثوقية وقابلية الاستمرار؛

·         حجم وقوة العينة؛

·         التحليل متعدد المتغيرات؛

·         المتسلسلات الزمنية والتنبؤ؛

·         الإحصائيات التي ليس لها معاملات.