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睡眠时间的影响因素 ——DOE 大作业成果. IE61. 吴乐珍 岑运思 曾婷 王天娇 郭鹏宇. 目 录. 实验设计简介 实验设计简介 实验过程简介 数据分析 睡眠时长分析 就寝时间分析 所有数据分析 实验问题与改进. 1. 探索究竟是什么 显著 影响了清华本科生的 睡眠总量（包括白天的系统性睡眠时间） 就寝时间 2. 它们又是怎么影响的？ 比如：性别 —— 男生 VS 女生 3. 验证一些臆测. 实验目的. 实验变量选择. 选择控制变量的标准. 控制变量. 固定变量及干扰参数. 1. 典型的对照实验

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Presentation Transcript

  1. 睡眠时间的影响因素 ——DOE 大作业成果 IE61 吴乐珍 岑运思 曾婷 王天娇 郭鹏宇

  2. 目 录 • 实验设计简介 • 实验设计简介 • 实验过程简介 • 数据分析 • 睡眠时长分析 • 就寝时间分析 • 所有数据分析 • 实验问题与改进

  3. 1. 探索究竟是什么显著影响了清华本科生的 睡眠总量（包括白天的系统性睡眠时间） 就寝时间 2.它们又是怎么影响的？ 比如：性别——男生VS女生 3.验证一些臆测 实验目的

  4. 实验变量选择 选择控制变量的标准 控制变量 固定变量及干扰参数

  5. 1.典型的对照实验 2.实验变量均非数值型，而为类别型 回归分析和GLM 3. 平衡设计原则的体现 工业工程系工61班男女生各8人 水利系51班男生8人 英语系71班女生8人 五一前后各10天 采样方式

  6. 发放 1.以五一前后为时间界限 2.以系别、性别为单位界限 3.负责人制度保证数据的真实行 表格 1.附表：个人信息采集表 2.主表：睡眠状况记录表 数据获得的形式——问卷

  7. 附表：个人信息采集表

  8. 主表：睡眠状况记录表 异常的概念？ 重要性？

  9. 样本量 1.实验对象足够多 2.时间足够长 问卷设计的合理性 干扰因素的有效排除 1.避开女生节、五一假期、期中考试期间等异常 2.利用问卷中的“异常”来有效排除outlier 数据的真实性 可行性分析

  10. 个体睡眠时长 IE男 熄灯与不熄灯差别不大 女生 水利男

  11. 个体睡眠时长的波动 IE男 女生 水利男

  12. 睡眠时长与日期——水利男生 水利系学生节

  13. 睡眠时长与日期——平均 水利系学生节

  14. 熄灯不熄灯影响不大 • 女生睡眠最少性别可能有影响 • IE男生与DHHE男生睡眠时间都差不多年级或者院系影响不大

  15. 主效应图

  16. 交互效应图

  17. 半正态图

  18. 双样本检验

  19. a. 熄灯不熄灯的影响 • Two sample T-test • P=0. 215 女生 • P=0. 915 IE男 • P=0. 162 DHHE男

  20. b. IE男生与DHHE男生的区别 • 熄灯时：P-Value = 0.480 • 不熄灯时：P-Value = 0.375 • IE男生与DHHE男生睡眠时长无明显区别

  21. c. 男生（IE）与女生的影响 熄灯时： Difference = mu (男生ie_熄灯) - mu (女生_熄灯) Estimate for difference: 0.453 95% CI for difference: (0.031, 0.876) T-Test of difference = 0 (vs not =): T-Value = 2.14 P-Value = 0.036 DF = 80 不熄灯时： Difference = mu (男生ie_不熄灯) - mu (女生_不熄灯) Estimate for difference: 0.734 95% CI for difference: (0.294, 1.173) T-Test of difference = 0 (vs not =): T-Value = 3.34 P-Value = 0.001 DF = 60

  22. 一般线性模型 Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P 熄灯与否 1 4.587 3.636 3.636 2.53 0.113 性别 1 17.195 13.253 13.253 9.23 0.003 院系 1 0.014 0.014 0.014 0.01 0.922 Error 262 376.288 376.288 1.436 Total 265 398.084 S = 1.19842 R-Sq = 5.48% R-Sq(adj) = 4.39%

  23. 简单结论 • 性别对睡眠时长有影响 • 熄灯与否对睡眠无显著影响 • 院系（或者年级）对睡眠时长无显著影响 • 数据收集及来源的问题

  24. 就寝时间分析 ？ ？ ？

  25. 平均就寝时间：男生 vs. 女生

  26. 平均就寝时间：大三女生 vs. 大三男生

  27. 平均就寝时间：大三 vs. 大四

  28. 就寝时间平均值 T-T Test • 男生与女生之间无显著差别 • IE与DHHE之间无显著差别 • 熄灯情况下，大三男生与女生之间无显著差别 • 不熄灯情况下，大三男生与大三女生之间存在较为显著的差别 ——IE女生比IE男生晚就寝0.943小时

  29. 个体就寝时间的对比 IE男 熄灯与不熄灯可能存在一定的差别 女生 水利男

  30. 就寝时间平均值 T - Paired Test • 熄灯与否对于就寝时间具有显著影响 • 不熄灯时，样本总体晚就寝0.613小时 • 男生平均晚就寝0.61小时 • 但是熄灯与否对于女生，以及DHHE没有显著的影响

  31. 其它可能影响睡眠时长的因素分析 • 学分 • SRT • 社会工作 • 学生社团组织 • 住址 • ……

  32. 其它可能影响睡眠时长的因素分析

  33. 就寝时间满意度

  34. 全天精神状态评价

  35. 相关性检验——熄灯 • 就寝时间 • 就寝满意度 - • 睡眠时长 - • 全天精神状态 - • 参加学生组织情况 - • 就寝满意度 • 睡眠时长 + • 全天精神状态 + • 全天精神状态 • 睡眠时长 + • 学分 • 睡眠时长 - • SRT参与情况 + • 社会工作情况 - • 学生组织参与情况 + • 参加社会工作情况 • 参加学生组织的情况 +

  36. 结论：不熄灯时各参数相关性 • 就寝时间 • 就寝满意度 - • 睡眠时长 - • 参加学生组织情况 - • 就寝满意度 • 全天精神状态 + • 睡眠时长 + • 学分 - • SRT参与情况 - • 睡眠时长 • 学生组织参与情况 - • 学分 • 就寝满意度 - • 全天精神状态 - • 睡眠时长 - • SRT参与情况 + • 社会工作情况 - • 学生组织参与情况 + • 参加社会工作情况 • 参加学生组织的情况 +

  37. 问题1 • 设计思路： • 产生问题： • 水利系男生为大四学生，工61为大三，所以存在年级和系别的双重因素差异。分析中无法将两个因素完全分离。 • 改进方案： • 增加工5同学和水利6字班的同学参与提供实验数据，可以充分实现对比效果，得到结论。

  38. 问题2 • 设计思路： • 为便于发放问卷和收集数据，实验对象往往选在同一个寝室。例如选择工61女生8人都是zj5#406AB宿舍的同学。 • 产生问题： • 同一个宿舍的同学彼此的就寝时间会有相互作用和影响，有时候一个同学就寝太晚也影响其他室友休息，也有时候一个寝室里几个同学一起熬夜活动，这些都会造成数据的相关性。也就不能达到实验对象之间的相互独立性。影响了结论的可靠性。 • 改进方案： • 尽量分散实验对象以减少彼此关联性。例如，工6女生可以选择在6个女生宿舍中广泛采样。

  39. 问题3 • 设计思路： • 周日至周四不熄灯时和周五周六熄灯时各采集等量的数据进行分析。 • 产生问题： • 次日是否有课程是影响学生就寝时间的很重要的因素，甚至有可能超过熄灯条件。紫荆公寓的熄灯政策安排决定了无法分离熄灯政策和次日是否上课这两个要素（有课熄灯，无课不熄灯） • 改进方案： • 6月份全周不熄灯之后采集周日至周四的数据（次日上课，同时晚上不熄灯）。从而分离熄灯和是否上程的因素。

  40. 感谢 • 感谢水工51的男生 • 感谢IE61的男生及女生 每天为我们填写问卷，给我们提供了宝贵的数据～

  41. Thank You! 工业工程系 IE61 吴乐珍 吴乐珍 岑运思 曾婷 王天娇 郭鹏宇

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