التحليل الإحصائي وترميز البيانات وطرق معالجتها

 أهمية التحليل الإحصائي باستخدام برامج التحليل الإحصائي 

للتحليل الإحصائي للبيانات باستخدام برامج الحاسوب دور كبير في اختصار الوقت، وتوفير الجهد على الباحثين، وإعطاء نتائج دقيقة بسرعة كبيرة. وهناك عدد كبير من برامج التحليل الإحصائي للبيانات المختلفة التي يمكن أن يستخدمها الباحث للقيام بالتحليل الإحصائي لمجموعات البيانات الخاصة به، وحتى يتم استخدام برامج التحليل الإحصائي للبيانات بشكل صحيح يجب على الباحث أن يتعرف إلى عدد كبير من برامج التحليل الإحصائي للبيانات، وطرق استخدام برامج التحليل الإحصائي للبيانات، ونقاط القوة والضعف لكل برنامج من برامج التحليل الإحصائي للبيانات، لتحديد أي من البرامج المتوفرة لتحليل البيانات الإحصائي يصلح للاستخدام في حالة البحث العلمي الذي يقوم الباحث بإعداده، ومن برامج التحليل الإحصائي المشهورة في البحث برنامج SPSS وبرنامج EXCEL.

 برنامج التحليل الإحصائي SPSS 

SPSS هو اختصار للحزمة الإحصائية للعلوم الاجتماعية (Statistical Package for the Social Sciences) ، تم إصدار البرنامج بنسخته الأولى عام 1968 وأصدرته شركة (SPSS Inc.) وتم شراء SPSS في عام 2009 من قبل شركة (IBM) ويتم تحديث برنامج التحليل الإحصائي للبيانات SPSS بشكل دوري للمساعدة في تسهيل عمل الباحثين وعمل حلول لكل المشاكل والتحديات التي تواجه الباحثين في التحليل الإحصائي للبيانات المختلفة. يعتبر برنامج SPSS أحد أشهر وأهم برامج التحليل الإحصائي الذي يستخدمه الباحثون في التحليل الإحصائي للبيانات المستخدمة في الأبحاث العلمية ويمتاز برنامج SPSS بالكثير من الأدوات التي تسهل فهم الباحث لطريقة عمل برنامج SPSS.

ومن مميزات برنامج التحليل الإحصائي SPSS:

1. برنامج SPSS سهل في التعامل والاستخدام ومناسب لجميع مستويات الباحثين.
2. يتم إجراء التحليل الإحصائي للبيانات باستخدام برنامج SPSS من خلال قوائم وأوامر محددة ولا يتم استخدام أوامر كتابية.
3. يتعامل برنامج SPSS مع جميع أنواع الملفات.
4. يسهل برنامج SPSS في الإحصاء الوصفي وتحليل الانحدار الأساسي وتحليل التباين.
5. يتم تدريس التحليل الإحصائي في الكثير من الجامعات العالمية من خلال برنامج SPSS.

وكما أن لبرنامج SPSS مميزات فإن له عيوب، فبرنامج SPSS يرتكز على الأساليب الإحصائية التي يتم استخدامها بشكل أساسي في الأبحاث الاجتماعية، ومن الممكن أن يتم تغيير نتائج برنامج SPSS عند تغيير ترتيب إدخال المتغيرات ولا يمكن التأكد من صحة الحل إلا بالتجريب مرة أخرى وذلك بإدخال المتغيرات بترتيب مختلف ومقارنة النتائج، كما أن برنامج SPSS لا يمكن التعامل مع الملفات الكبيرة جداً.

كيف أقوم بالتحليل الإحصائي للبيانات باستخدام برنامج SPSS

يتم التحليل الإحصائي لبيانات الاستبيان باستخدام SPSS عن طريق تعريف خصائص المتغيرات في صفحة VARIABLR VIEW، بالنسبة للاستبيانات على حسب طبيعة المعلومات التي تتضمنها، والتي تختلف من استبيان لآخر وفقًا لنوعية البحث العلمي، وتتضمن صفحة VARIABLR VIEW مجموعة من الأعمدة تختلف في عددها حسب إصدار برنامج SPSS، وكل عمود يتضمن خاصية مثل اسم المتغير ونوع المتغير وعرض المتغير والحجم والقيم.... إلخ، وبعد استكمال إدخال المتغيرات يتم حفظ الملف، ويصبح في هذه الحالة جاهزًا للتحليل الإحصائي. يوجد في قائمة ANALYZE عشرات العمليات الإحصائية حسب متطلبات المستخدم، وبعد القيام بأي عملية يمكن العرض من خلال شاشة النتائج في برنامج SPSS.

 التحديات التي يواجها الباحثون عند التحليل الإحصائي 

تواجه الباحثين عند إجراء التحليل الإحصائي عدد من التحديات من أهم أسبابها عدم امتلاك الباحث الخبرة والمهارة في مجال التحليل الإحصائي والذي قد يعرضه لمشاكل عديدة عند قيامه بالتحليل الإحصائي للبيانات. وعدم فهم الباحث للجوانب الاقتصادية  في التحليل الإحصائي سيؤدي إلى ظهور عدد من المشكلات في التحليل الإحصائي. وتتعدد المشكلات التي توجه الباحث عند إجراء التحليل الإحصائي ومن أهمها:

1. مشكلة الحصر الشامل: ويعد السبب الرئيسي لظهور هذه المشكلة قيام الباحث بدراسة كافة عناصر مجتمع الدراسة دون أن يقوم باستثناء أي فرد من أفراده. ويعد المنهج الوصفي هو المنهج المناسب في هذه الحالة، لكن عددا كبيرا من الباحثين في مشكلة الاختيار الخاطئ للمنهج حيث يقومون باختيار المنهج الاستدلالي والذي لا يتناسب مع التحليل الإحصائي الذي يقومون به.
2. مشكلات دراسة العينة في التحليل الإحصائي: حيث يواجه الباحث هنا مشكلة عندما يحدد حجم العينة ومن ثم يبدأ بدراستها باستخدام الأسلوب الاستدلالي هنا، وهنا يواجه سؤالا هاما وهو الأساس الذي اعتمد عليه في تحديد نسبة العينة التي سيقوم بدراستها؟ ويستطيع الباحث تجنب هذه المشكلة من خلال استخدام الأسلوب العلمي، فيلجأ إلى المعادلات الإحصائية والتي عن طريقها يحدد العدد المناسب للعينة.
3. الوقوع في الخطأ أثناء اختيار المقاييس الإحصائية المناسبة: يعتبر اختيار المقاييس الإحصائية من أكثر ما يجعل الباحث عرضة للوقوع في الخطأ فيجب على الباحث أن يكون على إطلاع كامل على كافة المقاييس الإحصائية، وتعد مشكلة الوقوع في الخطأ أثناء اختيار المقياس الإحصائي من أكبر المشكلات التي تواجه التحليل الإحصائي بشكل عام.
4. الاستخدام غير الصحيح للاستبيان: ويعد الاستبيان من أهم أدوات البحث العلمي لجمع البيانات للقيام بالتحليل الإحصائي للبيانات. ويتميز الاستبيان بأنه أكثر أدوات البحث استخداماً وذلك لسهولة استخدام الاستبيان في جمع البيانات في البحث العلمي وسرعة اظهار النتائج وانخفاض تكاليفه. ويجب على الباحث أن يكون دقيقاً في استخدام الاستبيان حتى يعطي نتائج صحيحة. وتظهر أخطاء الاستبيان بشكل واضح عندما يقوم الباحث بإخضاعها لمقياس الصدق والثبات، وفي حال اكتشف الباحث وجود عدد من الأسئلة التي لا تتناسب مع الاختبار الذي يجريه فعليه أن يقوم بتبديلها بحيث تصبح متوافقة مع اختباره، ومن ثم يعيد إخضاعها لمقياس الصدق والثبات.

ومما سبق يظهر أن التحليل الإحصائي للبيانات من أهم الأمور التي يجب أن يراعيها الباحث ويهتم بها لما لها من أهمية كبيرة يقدمها التحليل الإحصائي للبحث الذي يجريه الباحث، فالتحليل الإحصائي للبيانات هو المسؤول عن تحويل البيانات التي لا قيمة لها بشكل مستقل إلى معلومات قيمة تعود بالنفع على البحث.

 كيف تقوم بتحليل الاستبيان إحصائياً 

تمر عملية التحليل الإحصائي لبيانات الاستبيان بمجموعة المراحل التالية:

1. ثبات وصدق الاستبيان: وهو اختبار للتحقق من دقة تمثيل البيانات التي تم جمعها في الاستبيان الذي تم تصميمه للمجتمع المدروس وهو من الاختبارات المهمة في عملية التحليل الإحصائي للاستبيانات.
2. الاستكشاف: وهو أن يقوم الباحث بالبحث في البيانات التي تم جمعها من خلال الاستبيان مما يساعد في توجيه الدراسة وكذلك يمكن من معرفة القيم الشاذة في نتائج الاستبيان لاتخاذ الإجراءات المناسبة لها.
3. الإحصاء الوصفي: وهي الأدوات التي تساعد على وصف البيانات وإعطاء نظرة مفصلة عنها، فباستخدام أدوات الإحصاء الوصفي المختلفة نحصل على نظرة متعددة الجوانب حول البيانات نستطيع منها استخلاص النتائج المختلفة.
4. جداول التقاطع: لدراسة علاقات الارتباط للمتحولات الاسمية والرتيبة.
5. تحليل الاستجابات المتعددة: لتحليل الأسئلة التي يمكن فيها اختيار أكثر من إجابة.
6. الارتباط: لدراسة قوة ونوع الارتباط بين الظواهر التي يدرسها الاستبيان.
7. الانحدار: يتم من خلاله استنتاج معادلة تمثل العلاقة بين المتغيرات المدروسة.

 ثبات وصدق الاستبيان 

نعني بصدق الاستبيان مقدار تمثيل البيانات التي تم جمعها بواسطته للمجتمع المدروس، أي أن البيانات التي سنحصل عليها من الإجابات على الأسئلة التي تم وضعها في الاستبيان تعطينا البيانات التي تم تصميم هذه الأسئلة للحصول عليها. أما ثبات الاستبيان فيعني أنه إذا أردنا إعادة توزيع الاستبيان على عينات أخرى من نفس المجتمع الذي تجري عليه الدراسة وبنفس حجم العينة فإننا سنحصل على بيانات تعطي نتائج مقاربة بدرجة كبيرة من البيانات التي تعطينا النتائج التي تم الحصول عليها من المرة الأولى، وتكون النتائج بين العينتين متساوية باحتمال يساوي معامل الثبات.

ويتم اختبار صدق وثبات الاستبيان بعدة أدوات أشهرها معامل ألفا-كرونباخ ومعامل التجزئة النصفية، وهذه المعاملات تأخذ قيماً بين الصفر والواحد. فعندما تكون قيمتها قريبة من الواحد نقول بأن الاستبيان صادق وأنه ممثل للمجتمع محل الدراسة، أما عندما تكون قريبة من الصفر فيمكن القول حينها أن الاستبيان لا يمثل مجتمع الدراسة، وتعالج هذه الحالة بإعادة صياغة أسئلة الاستبيان.

 ما هو الإحصاء الوصفي 

الإحصاء الوصفي هو أداة تعطي وصف وتلخيص سريع للبيانات باستخدام جداول تكرارية للبيانات ومقاييس النزعة المركزية والمخططات البيانية وغيرها، وتختلف الأدوات التي نستخدمها في وصف البيانات وفقاً لطبيعة المتحول:

1. إذا كان المتغير اسمياً مثل الجنس أو رتيباً كدرجة التخرج، يتم في العادة استخدام الجداول التكرارية ومن المخططات نستخدم إما مخططات الأعمدة والمخطط الدائري.
2. إذا كان رقمياً أو كمياً نستخدم عادة مقاييس النزعة المركزية والتشتت ومن المخططات نستخدم مخطط الهيستوغرام أو المخطط الصندوقي.

 التحليل المتقدم للاستبيانات 

للوصول إلى دقة عالية في إجراء التحليل الإحصائي للاستبيانات والحصول على نتائج أكثر جدوى ودقة ومن أهم الأدوات التي يتم استخدامها لإجراء التحليل الإحصائي بصورة أدق:

1. الاختبارات المعملية: وتستخدم للتحقق من صحة البيانات الواردة في النتائج التي نحصل عليها عند تحليل بيانات الاستبيانات، ومدى إمكانية تعميم هذه النتائج على كل مجتمع الدراسة، وعادة ما تستخدم في اختبار البيانات الكمية ولها شروط عديدة يجب أن تتحقق لكي يمكن استخدامها.
2. الاختبارات غير المعملية: شبيهة بالاختبارات المعملية من حيث الوظيفة ولكنها تستخدم لاختبار البيانات غير الكمية أو في حال لم تتحقق شروط استخدام الاختبارات المعملية لا تتطلب شروطاً لاستخدامها.
3. جداول التقاطع: لدراسة الارتباط بين بيانات اسمية أو رتيبة اسمية.
4. تحليل الانحدار: عادة ما يستخدم في الدراسات الإحصائية كطريقة أكثر تطوراً من تحليل الارتباط إذ يتم فيه دراسة السببية وحجمها ونوعها وليس الارتباط المتبادل فقط.

 التحليل الإحصائي للبيانات باستخدام برنامج Excel: 

يعتبر برنامج Excel من البرامج متعددة الاستخدامات، ومن أهم الاستخدامات البرامج التي يقدمها برنامج Excel خدمة التحليل الإحصائي، ويتم التحليل الإحصائي للاستبيانات عن طريق برنامج Excel من خلال الخطوات الآتية:

1. بعد تصنيف بيانات الاستبيان المراد تحليلها تحليلًا إحصائيًّا يتم إدراجها في الأعمدة ببرنامج Excel، وبعد ذلك يتم النقر على قائمة أدوات Tools، ومن قائمة أدوات ببرنامج Excel يتم اختيار ADD-INS، ومن القائمة التي تظهر يتم اختيار Analysis Tool Park، وبعد ذلك يتم النقر على Ok، ومن خلال هذه الخطوات تتم التهيئة لعمل تحليل إحصائي للاستبيان من خلال برنامج Excel.
2. للبدء بعملية التحليل الإحصائي للاستبيان باستخدام برنامج Excel يجب تحديد مجموعة البيانات المكتوبة، ثم النقر علىTools، ثم النقر على Data Analysis ثم نختار Descriptive Statistics، وبذلك يتم ظهور المدى الذي له علاقة بالخلايا التي يُراد التحليل الإحصائي لها باستخدام برنامج Excel.
3. يتم تحديد الخلايا ثم اختيار Rows ب برنامج Excel، اختيار Summary statics ثم النقر على Ok.
4. بعد ذلك تظهر القائمة التي توضح بعض النتائج التي تخص طرق التحليل الإحصائي كالوسيط، والمتوسط الحسابي، والانحراف المعياري، والمنوال.

 عملية ترميز البيانات 

تعتبر عملية ترميز البيانات هي استجابة لحاجة ولمتطلب بشري دفع بالمختصين والخبراء إلى إيجاد آلية يتم من خلالها ترميز البيانات والمعلومات، ومن ثم ضبط عملية الترميز وفق مجموعة من المعايير والضوابط الصحيحة، وذلك ليتمكن من يقوم بعملية الترميز للبيانات بصورة صحيحة، كما أنها تتنوع أصناف عملية الترميز الخاصة بالبيانات وكذلك العملية الخاصة بالمعلومات.

ماهية صور ترميز البيانات؟

تتعدد الصور التي تتخذها عملية ترميز البيانات والتي تأتي على هيئتها ومن أهم وأبرز صور ترميز البيانات ما يأتي:

1. ترميز المعلومات النصية.
2. ترميز البيانات الصورية.
3. ترميز الرسومات والأشكال.
4. ترميز المعلومات الصوتية.

ماهية أبرز المصطلحات التي ترتبط بعملية ترميز البيانات؟

تتعدد المصطلحات المهمة لعلمية الترميز للبيانات والمعلومات والتي يتوجب على من يقوم بعملية ومهمة ترميز البيانات أن يكون على علم ودراية جيدة بمصطلحات هذه العملية، ومن أهم هذه المصطلحات لعملية الترميز ما يأتي:

• ترميز المعلومات عن طريق جهاز كمبيوتر.
• ترميز محتوى النص.
• أرقام عملية الترميز.
• ترميز ومن ثم معالجة محتوى المعلومات الرسومية.
• الرسومات المنفصلة والتناظرية.
• إنشاء ومن ثم تخزين مضمون الرسومات.
• صورة ذات بعد نقطي.
• صورة متخصصة بالمتجهات.
• رسومات ذات هيئة كسورية.
• موجات المحتوى الصوتي.
• خصائص العنصر الصوتي.
• برامج خاصة للتعامل مع المحتوى الصوتي.
• ترميز المحتوى الصوتي.

 أهمية عملية ترميز البيانات 

نشأت عملية الترميز وانتشرت كعملية رسمية لتشفير البيانات في العالم وذلك تبعاً لآليات تبادل مستمر ومتتابع لتدفقات محتوى المعلومات، كذلك من المتعارف عليه أنه يمكن أن تكون عملية الترميز طبيعة المصادر عبارة عن أشخاص، أو من الممكن أن تكون المصادر عبارة عن أجهزة تقنية، أو أن تكون المصادر أشياء غريبة ومختلفة، ومن الممكن أن تكون مصادر المعلومات عبارة عن أشياء ذات هيئة وطبيعة غير حية. فيمكن لعدد من الكائنات الحصول على محتوى المعلومات التي يتم تناقلها.

وليتم إجراء تبادل أفضل وجيد للبيانات فإنه يتم العزم على تشفير محتوى البيانات ومن ثم معالجتها بالنسبة لجانب أو عنصر جهاز الإرسال في ذات الوقت (يتم إعداد محتوى البيانات ومن ثم تحويلها إلى نموذج جيد ومناسب لعملية البث ومن ثم إجراء المعالجة لها ومن ثم تخزينها بصورة جيدة)، ويتم إرسال وفك وتعريف ماهية محتوى التشفير من طرف الجهاز أو العنصر المستقبل (يتم تحويل محتوى البيانات المخفية أو المشفرة غير الصريحة إلى ماهية النموذج الأصلي).

وتعتبر هذه المهام بأنها مترابطة ومتشابكة مع بعضها البعض: فيجب أن يكون متوفر لدى كل من المصدر وكذلك المستقبل مجموعة وسلسلة خوارزميات مماثلة لماهية آلية معالجة محتوى المعلومات، وإلا فإن إجراء عملية فك تشفير وفك ترميز لمحتوى التشفير ستكون عملية مستحيلة. عادةً ما أن يتم تنفيذ ترميز وتشفير ومن ثم معالجة محتوى معلومات الرسومات وكذلك الوسائط المتعددة وذلك تبعاً لأسس التكنولوجيا المحوسبة.

كيفية ترميز محتوى ومضمون المعلومات عن طريق جهاز الحاسوب؟

يوجد سلسلة طرق عديدة ومتنوعة لمعالجة ولترميز محتوى البيانات والتي من الممكن أن تكون على هيئة (النص والرسومات والأرقام والصوت والفيديو) باستخدام جهاز الحاسوب، فيتم القيام بتمثيل كافة وجميع المعلومات التي يمكن أن تتم معالجتها بواسطة جهاز الحاسوب في الشفرة  المحوسبة الرقمية الثنائية – وذلك باستخدام كلا الرقمين 1 و0 فقط، والتي تدعى بمسمى البتات، لذلك باعتبار الناحية التقنية الفنية، فإنه يتم المباشرة بتنفيذ هذه الآلية والطريقة بكل يسر وبساطة فإن دلالة الشيفرة الثنائية في ترميز البيانات والمعلومات تكون كالتالي:1: يعني أنه يوجد إشارة كهربائية، 0 تعني أن الإشارة الكهربائية غير موجودة وكذلك غير متوفرة. ولكن من وجهة فكر ونظر إنسانية فإن هذه الرموز تعتبر بأنها غير ملائمة وغير مناسبة للإدراك البشري، فمن الصعب جداً ويستحيل أن يتم فك محتوى الخطوط الطويلة المكونة من الأصفار والأخرى، وهي تعتبر بأنها أحرف مشفرة غير واضحة وغير مفهومة بشكل مباشر، ولكن هذا التنسيق يساعد التسجيل أن يظهر بشكل واضح ما هو محتوى ترميز المعلومات.

ترميز محتوى النص

عندما يتم الضغط على زر وعناصر لوحة المفاتيح ، فيقوم جهاز الحاسوب بتلقي رمزًا محدداً ومعينًا ليتم الضغط عليه، ومن ثم يقوم جهاز الحاسوب بالبحث عنه في محتوى ومضمون جدول أحرف ASCII المخصص والقياسي (وهو عبارة عن الرمز الأمريكي الخاص بعملية تبادل المعلومات)، فمن خلاله يتم فهم وإدراك أي زر مضغوط، ومن ثم يرسل محتوى هذا الرمز ليتم إجراء المزيد من تقنيات المعالجة عليه. ولكن ليتم تخزين مدلول رمز الحرف في داخل محتوى النموذج الثنائي، فإنه يتم باستخدام حوالي 8 بتات، وبالتالي فإنه يعتبر الحد الأقصى لمجموعة وعدد من المجموعات هو عبارة عن 256. فيتم العزم على استخدام أول 128 حرفًا مخصصة لأحرف التحكم وكذلك الأرقام وأيضاً الحروف اللاتينية، النصف الثاني من البتات فإنه يستخدم لشخصيات وطنية.

أرقام عملية الترميز

من المتعارف عليه في النظام الثنائي المخصص للحسابات، يتم اتخاذ محورين وخيارين فقط هما 0 و1، فيتم استخدام كافة وجميع الترتيبات الرئيسية والأساسية التي تكون ذات الأرقام الثنائية تبعاً للعلم الذي يسمى بمفهوم الحساب الثنائي، فتستخدم كأرقام للترميز، وتعتبر هذه الإجراءات التي ترتبط بعملية الترميز لها سماتها وكذلك خصائصها  وصفاتها الخاصة والمحددة.

ترميز ومن ثم إجراء معالجة لمحتوى المعلومات الرسومية

لقد قامت أجهزة الحواسيب التي في العادة كانت تستخدم فقط للأغراض العسكرية وللأغراض العلمية في إطار فترة الخمسينيات من ضمن القرن الماضي بتنفيذ عرض وتوضيح للبيانات الرسومية لأول مرة. وفي تلك الفترة قد أحدثت أجهزة الحواسيب تطوراً غير عادي في التعامل بالتوأمة مع التقنيات التكنولوجية. ربما كان السبب في ذلك التطور هو تأثير وتلاؤم النفس البشرية التي في العادة تكون متأثرة بمجموعة المعلومات المقدمة بشكل جيد وواضح يتم العزم على امتصاصها ومن ثم تصورها بشكل جيد وأفضل.

وختاماً، ما تم ذكره سابقاً لا يعتبر سوى جزء بسيط في بحر ترميز البيانات والمعلومات، وهذا الأمر يوضح بصورة كبيرة ماهية أهمية ترميز المعلومات ومدى حرص القائمين على تقنيات ترميز وتشفير المعلومات على العناية بمحتوى أسس هذه العملية لتتم بصورة إيجابية وجيدة، لذلك فإن ترميز البيانات يحتاج من القائمين عليها والراغبين في التعامل بها أن يكونوا على علم واسع وكافٍ وأن يكونوا على دراية جيدة بماهية ركائز ومفاهيم عملية الترميز الصحيحة للمعلومات وكذلك الترميز للمعلومات.

 فيديو: التدقيق الداخلي : أسهل وأسرع طريقة لتحليل البيانات باستخدام برنامج اكسل

مع تحيات: المنارة للاستشارات لمساعدة الباحثين وطلبة الدراسات العليا - أنموذج البحث العلمي