常用统计软件实验.ppt
常用统计软件实验,数学科学学院统计学,实用统计软件实验,2,上机指南,登陆FTP的软件：flashxpFTP地址用户名:stud-axi2003密码:axi2003以各自学号+姓名在”student11统计学”目录下建立子目录,上传或保存作业.上课课件在teacher目录下。,实用统计软件实验,3,FlashFXP的主界面。,最上面的是菜单栏快捷键区浏览区，浏览区分为左右两个部分，功能完全一样，分别显示的是本地或F TP主机的文件列表通过工具拦上的“Toggle FTP/Local View”图标进行远程与本地文件夹之间的切换。左下的是 FlashFxp 的任务显示区。显示上载/下载的文件名、目标、大小等信息，左下角区域显示“队列”的处理状态。右下是 FlashFxp 的信息区。显示上载/下载时的各种系统信息。,实用统计软件实验,4,单击会话菜单的快速链接输入账号和密码单击链接帐号和密码会保存，可以通过菜单栏断开或链接服务器,连接主机进入地址用户名和密码,链接或断开,实用统计软件实验,5,教学平台，每人的目录等,本机用户目录用于计算和写实验报告,在student目录下以学号和姓名建立自己的目录，本学期本课程所有作业均交到各自的目录中，作为平时成绩的依据。,实用统计软件实验,6,本学期本课程所有作业均交到各自的目录中，作为平时成绩的依据。,实用统计软件实验,7,在本机用户盘中建立自己的目录,在该目录下编程、计算并完成实验报告的写作。然后在该目录下将你完成的实验报告拉到远程服务器中你的目录里。,用鼠标将实验报告1拉入到自己的目录中,多媒体课件、作业和数据将放在在远程服务器的teacter目录下,实用统计软件实验,8,实验报告应包括以下内容：标题作者姓名与学号实验目的统计模型与编程结果分析实验报告应该用word或写字板编写，计算机程序也插入实验报告中。请看一个典型的实验报告。,实验报告的格式与方法,实用统计软件实验,9,实验一 Matlab的数据结构与作图,实验目的：了解Matlab的运行环境，掌握Matlab帮助信息的阅读和使用；掌握matlab的数据类型及数组、字符串、单元数组和结构数组的定义和引用掌握Matlab的常用作图命令的用法，并用各种修饰命令对图形进行修饰和标注；实验内容：认识了解Matlab窗口及操作方法、内存变量操作、Matlab帮助信息获取；一维数组、二维数组和多维数组的定义与定位,实用统计软件实验,10,用三种方式定义数组：A=0 1 2 3 4 5 6 7 8 9;输出A(4),A(9);输出第3到第7个元素的值；输出第8到第10个元素的值；输出A中大于5的偶数；定义两个55的二维数组，比较数组运算和矩阵运算的结果；用rand(2,3,4,5)定义一个数组，检测其维数、大小和长度；将以上变量保存到文件bl.mat中，清除内存变量，再将bl.mat中的变量调入内存；字符串数组的定义与操作；定义一字符串，求其两个子串，变换大小写字符，逆序输出，比较两子串是否相同；,创建一个单元型数组，其中包括复数、字符串、三维数组等元素，并显示其内容；将班级信息建立一个结构型数组，包括姓名、性别、课程、成绩等，进行简单的统计分析。绘制sin(x+cos(x+sin(x)在-2,2上的图形，设置曲线的线型、宽度、标记、颜色；标注图形（图名、坐标名、图例和相关文字说明）在不同窗口中绘制sinx,sin2x,sin3x,sin4x,sin5x,sin6x的图形；绘制心脏线的极坐标图，并标记数据点；绘制摆线的x=a(t-sint),y=a(1-cost)，0t 2的图形,实用统计软件实验,11,实用统计软件实验,12,实验二 Matlab程序设计,目的与要求：了解M文件编辑器的基本知识掌握MATLAB 7的控制流语言理解Matlab变量和函数的种类程序的调试和优化实验内容：从键盘输入若干个数，当输入0时结束输入，求这些数的平均值和它们之和；用筛选法求某自然数范围内的全部素数。编程用梯形法求定积分的近似值，要求任意给定一个被积函数和积分区间计算定积分的值，默认被积函数为sin(x);,实用统计软件实验,13,猜数游戏。首先由计算机产生1,100之间的随机整数，然后由用户猜测所产生的随机数。根据用户猜测的情况给出不同提示，如猜测的数大于产生的数，则显示“High”，小于则显示“Low”，等于则显示“You won”，同时退出游戏。用户最多可以猜7次。对编写的程序进行调试。,实用统计软件实验,14,实验三 Matlab作图和图形界面,目的与要求：利用plot、plot3、surf、mesh命令作图,并用各种修饰命令对图形进行修饰和标注；了解图形界面的控件的设置方法，制作简易的图形界面。实验内容：,实用统计软件实验,15,编程绘制原点为球心的球体，并将所有x0,y0,z0的部分（也就是1/8球体）被割去 设函数，解决以下问题：（1）求出 并画出其图形；（2）计算 的值；（3）求出方程 的全部实根。计算矩阵 的特征值与特征向量。设计一个Matlab的绘图菜单设计Matlab符号计算的图形界面,实用统计软件实验,16,实验四 数据输入输出与预处理,目的与要求：掌握Matlab数据输入与输出的主要命令和方法；了解数据平滑的概念、方法和主要命令；理解数据中心化的概念和算法掌握非数或奇异数据的查找与处理方法实验内容将Matlab中的carbig数据调入内存，将Horsepower中为非数的数据删除，并将Accelearation、Cylinders的对应数据删除，再将它们保存到文件carbigx.mat中。,实用统计软件实验,17,example03_01.m是产生已列正弦信号，加入噪声信号，调用smooth函数，使用5种方法对加入噪声的正弦波进行平滑的程序，修改程序:使处理结果在不同的子窗口内显示，以利于比较；调整窗口的大小，比较窗口对平滑结果的影响。编写程序实现数据的标准化和极差归一化。,实用统计软件实验,18,实验五数据描述分析,目的与要求理解数据描述性分析分析的基本理论掌握Matlab描述统计分析的基本命令结合实际问题，描述统计分析结果的解释实验内容某小学60位11岁学生身高数据如下：126 149 143 141 127 123 137 132 135 134 146 142135 141 150 137 144 137 134 139 148 144 142 137147 138 140 132 149 131 139 142 138 145 147 137135 142 151 146 129 120 143 145 142 136 147 128142 132 138 139 147 128 139 146 139 131 138 149,实用统计软件实验,19,求均值、方差、标准差、变异系数、偏度、峰度；计算中位数、上、下四分位数、极差、四分位极差、三均值绘制学生身高的直方图、Box图，正态分布概率图，分析学生身高是否服从正态分布；估计学生身高在1.2m1.45m的概率；1978-2008年我国居民消费数据见居民消费.xls，选取适当的指标对该数据进行分析；1.求均值、方差、标准差、变异系数、偏度、峰度；2.计算中位数、上、下四分位数、极差、四分位极差、三均值3.作直方图4.作BOX图5.找出异常值并对所得结果做分析修改datastats.m使之可以处理更多的统计信息；,实用统计软件实验,20,人体的胸部、腹部、手臂部分皮肤的有关数据见文件exersice1_7.txt,相应指标记为x1,x2,x3,计算观测数据的均值向量和中位数向量计算观测数据的Pearson相关矩阵R，Spearman相关矩阵Q级各元素对应的检验P值，并作相关性检验构建数据描述性分析的图形界面。,实用统计软件实验,21,实验六、分布函数计算和界面设计,实验目的与要求：学习使用pdf,cdf,inv 等命令对各类随机数的分布函数、分位点进行计算利用界面设计功能，设计概率分布的教学界面能利用该模块计算和绘制各类分布图形 实验内容：某人向空中抛硬币100次，落下为正面的概率为0.5，这100次中正面向上的次数的概率。分别使用通用函数和专用函数画出自由度为3,5，15的卡方分布的分布函数和密度函数。设X服从N(5,16),计算P|X|3，设计分布函数、密度函数、分位点函数界面。,实用统计软件实验,22,实验七 参数估计与假设检验,实验目的与要求：理解参数估计和假设检验 的基本原理与步骤；熟悉参数估计与假设检验的Matlab命令及其使用方法应用matlab工具箱对对实际问题数据进行分析，并估计其参数或假设检验。实验内容：,用Matlab实现下列各题：1.,实用统计软件实验,23,3.某车间用一台包装机包装葡萄糖，包得的袋装糖重是一个随机变量，它服从正态分布。当机器正常时，其均值为0.5公斤，标准差为0.015。某日开工后检验包装机是否正常，随机地抽取所包装的糖9袋，称得净重为（公斤）0.497,0.506,0.518,0.524,0.498,0.511,0.52,0.515,0.512 问机器是否正常？,2.在平炉上进行一项试验以确定改变操作方法的建议是否会增加钢的产率，试验是在同一只平炉上进行的。每炼一炉钢时除操作方法外，其他条件都尽可能做到相同。先用标准方法炼一炉，然后用建议的新方法炼一炉，以后交替进行，各炼10炉，其产率分别为（1）标准方法：78.1 72.4 76.2 74.3 77.4 78.4 76.0 75.5 76.7 77.3（2）新方法：79.1 81.0 77.3 79.1 80.0 79.1 79.1 77.3 80.2 82.1 设这两个样本相互独立，且分别来自正态总体N(1,2)和N(2,2)，1,2,均未知。问建议的新操作方法能否提高产率？（取=0.05）,4.某班有31名学生,某门课程的考试成绩:25,45,50,54,55,61,64,68,72,75,75,78,79,81,83,84,84,84,85,86,86,86,87,89,89,89,90,91,91,92,1001)做正态性检验;2)若拒绝总体的正态分布假设,选选择合适的分布类型,做分布拟合检验.,实用统计软件实验,24,7.建立Matlab的参数估计与假设检验的图形界面。,5.为了解一种数学教学法的效果是否比原方法的效果有所提高，从10名水平相当的学生中随机地选5名接受新方法和原方法的教学实验，充分长时间后，对这10名学生的数学能力测试能力予以评估，并按有若到强排序如下：,6.将18分样品的每一份均分为1分为二，送给建议二热测定某成分的含量，得数据如下：,用符号检验法检验两位测验者的测试结果是否有差异。,实用统计软件实验,25,实验八、随机数产生原理和检验,实验目的与要求：利用随机数发生器产生各类分布的随机数对均匀分布随机数进行检验设计均匀分布随机数的检验界面 实验内容：用同余法产生（0，1）均匀分布随机数发生器，比较不同系数所产生随机数的效果。调用normrnd函数生成10003的随机矩阵，使其均值分别为0,15,40，方差分别为1，2，3；作出各列数据频数直方图。修改随机数检验的程序，尽可能使用矩阵运算，并可自主设定检验参数；利用中心极限定理产生标准正态分布随机数，并进行检验。编制一个界面，产生（0，1）均匀分布随机数，并检验其主要统计量性质,实用统计软件实验,26,实验九 回归分析,实验目的与要求理解回归分析及相关检验的原理与算法；应用回归分析解决实际问题用Matlab实现回归分析与检验,并建立其系统界面.对给定的试验数据进行回归分析并作检验实验内容阅读相关文献，了解回归分析在实际问题中的应用；修改regstats.m，增加关于自相关和异方差检验的DW和GQ统计量；完成下列各题,实用统计软件实验,27,1.研究科研人员的年工资与他的论文质量、工作年限、获得资助指标之间的关系.24位科研人员的调查数据(ex81.txt):设误差,建立回归方程;假定某位人员的观测值,预测年工资及置信度为95%的置信区间.,实用统计软件实验,28,实用统计软件实验,29,4.54位肝病人术前数据与术后生存时间(ex82.txt,指标依次为凝血值，预后指数，酵素化验值，肝功能化验值，生存时间）.(1)若用线性回归模型拟合,考察其各假设合理性;(2)对生存是时间做对数变换，用线性回归模型拟合,考察其各假设合理性;(3)用变量的选择准则，选择最优回归方程(4)用逐步回归法构建回归方程(5)做变换 用线性回归模型拟合,考察其各假设合理性;,实用统计软件实验,30,分析上面的用Matlab实现的回归分析与检验的系统界面，作相应修改，使其更具通用性。,实用统计软件实验,31,实验十 方差分析,实验目的与要求理解方差分析的原理与算法；掌握方差分析的主要命令和使用格式，建立聚方差分析实验界面对给定的随机数据进行方差分析实验内容阅读相关文献，了解回归分析在实际问题中的应用；设计方差分析的图形界面；实现下列各题,实用统计软件实验,32,1.利用carbig数据进行多因素方差分析，例如Acceleration 对三因素org、when、cyl4的方差分析等。,2.某班同学来自安徽三地区，淮北、江淮和江南，对同学的身高进行抽样，问三地区学生的平均身高是否有显著的差异？江南 江淮 淮北175 167 170 183 177 182 174 178 174 176 175 173 163 175 173 168 173 177 174 167 170 176 177 170 165 175 177 175 178 176 173 166 170 176 180 169 172 172 179 180 175,实用统计软件实验,33,为研究广告的效果，考察4种广告方式：当地报纸（paper)、当地广播（radio）、店内销售员（people）和店内展示（display）的效果。共设有144个销售点，每种广告随机抽取36个销售点记录销售额，分布在6个地区的144个销售点的销售情况生成的数据集ADS见下表。数据集ADS中有3个变量：AD表示广告的类型、AREA表示地区、SALES表示销售额（单位：千元）。请完成以下练习：(1)概括下列数据：用箱形图、条形图直观地呈现四种广告方式下销售量的分布情况；计算四种广告方式下销售量的均值、方差、标准差、最大和最小值；(2)进行单因素方差分析：检验四种广告方式下销售量数据是否服从正态分布，方差是否相等；检验四种广告方式下的销售量是否有显著差异（）；若四种广告方式下的销售量有显著差异，指出哪些类型的广告效果有显著的不同？,实用统计软件实验,34,(3)在设计广告效果的试验时，虽然地区差异对销售量的影响并不是我们感兴趣的，但希望排除这一因素的影响。数据集ADS记录了各个销售点所在的地区AREA。试用双因素方差分析方法分析销售数据，并指出广告方式和地区对销售量是否有显著影响（）？广告方式(AD)与地区(AREA)之间有无交互效应？表 ADS数据集中的数据,实用统计软件实验,35,实验十一 聚类分析,实验目的理解聚类分析的原理与算法；掌握聚类分析的主要命令和使用格式，建立聚类分析实验界面对给定数据进行聚类分析实验内容阅读相关文献，了解聚类分析的实际应用；对18个民族男性体质特征的数据进行样本聚类和变量聚类。,实用统计软件实验,36,某农业生态经济系统各个区域单元的有关数据，下面我们运用系统聚类法，对该农业生态经济系统进行聚类分析，步骤如下：(1)用标准差标准化方法，对8项指标的原始数据进行处理；(2)采用欧氏距离测度21个区域单元之间的距离；(3)选用组平均法，计算类间的距离，依据不同的聚类标准（距离），对各样本（各区域单元）进行聚类，并作出聚类谱系图。,实用统计软件实验,37,某农业生态经济系统各区域单元的有关数据,实用统计软件实验,38,建立聚类分析的实验界面；,实用统计软件实验,39,实验十二 主成分分析和因子分析,实验目的与要求：理解主成份分析和因子分析的原理和对数据进行主成分和因子分析的方法；建立主成分分析和因子分析界面，对给定的随机数据进行主成分分析和因子分析；实验内容：阅读相关文献，了解主成份分析和因子分析应用的广泛性；对18个民族男性体质特征的数据作主成分分析和因子分析；,实用统计软件实验,40,建立主成分分析和因子分析界面。,
