实验指导书-实验1 多元数据图示分析
多元统计分析实验指导书——实验一均值向量和协方差阵检验
实验一SPSS软件的基本操作与均值向量和协方差阵的检验【实验目的】通过本次实验，了解SPSS的基本特征、结构、运行模式、主要窗口等，了解如何录入数据和建立数据文件，掌握基本的数据文件编辑与修改方法,对SPSS有一个浅层次的综合认识。
同时能够掌握对均值向量和协方差阵进行检验。
【实验性质】必修，基础层次【实验仪器及软件】计算机及SPSS软件【实验内容】1.操作SPSS的基本方法(打开、保存、编辑数据文件)2.问卷编码3.录入数据并练习数据相关操作4.对均值向量和协方差阵进行检验，并给出分析结论。
【实验学时】4学时【实验方法与步骤】1.开机2.找到SPSS的快捷按纽或在程序中找到SPSS，打开SPSS3.认识SPSS数据编辑窗、结果输出窗、帮助窗口、图表编辑窗、语句编辑窗4.对一份给出的问卷进行编码和变量定义5.按要求录入数据6.练习基本的数据修改编辑方法7.检验多元总体的均值向量和协方差阵8.保存数据文件9.关闭SPSS，关机。
【实验注意事项】1.实验中不轻易改动SPSS的参数设置，以免引起系统运行问题。
2.遇到各种难以处理的问题，请询问指导教师。
3.为保证计算机的安全，上机过程中非经指导教师和实验室管理人员同意，禁止使用移动存储器。
4.每次上机，个人应按规定要求使用同一计算机，如因故障需更换，应报指导教师或实验室管理人员同意。
5.上机时间，禁止使用计算机从事与课程无关的工作。
【上机作业】1.定义变量：试录入以下数据文件，并按要求进行变量定义。
表1学号姓名性别生日身高（cm）体重（kg）英语（总分100分）数学（总分100分）生活费（$代表人民币）200201 刘一迪男1982.01.12 156.42 47.54 75 79 345.00 200202 许兆辉男1982.06.05 155.73 37.83 78 76 435.00 200203 王鸿屿男1982.05.17 144.6 38.66 65 88 643.50 200204 江飞男1982.08.31 161.5 41.68 79 82 235.50 200205 袁翼鹏男1982.09.17 161.3 43.36 82 77 867.00 200206 段燕女1982.12.21 158 47.35 81 74200207 安剑萍女1982.10.18 161.5 47.44 77 69 1233.00 200208 赵冬莉女1982.07.06 162.76 47.87 67 73 767.80 200209 叶敏女1982.06.01 164.3 33.85 64 77 553.90 200210 毛云华女1982.09.12 144 33.84 70 80 343.00200211 孙世伟男1981.10.13 157.9 49.23 84 85 453.80200212 杨维清男1981.12.6 176.1 54.54 85 80 843.00男1981.11.21 168.55 50.67 79 79 657.40 200213 欧阳已祥200214 贺以礼男1981.09.28 164.5 44.56 75 80 1863.90200215 张放男1981.12.08 153 58.87 76 69 462.20200216 陆晓蓝女1981.10.07 164.7 44.14 80 83 476.80200217 吴挽君女1981.09.09 160.5 53.34 79 82200218 李利女1981.09.14 147 36.46 75 97 452.80200219 韩琴女1981.10.15 153.2 30.17 90 75 244.70200220 黄捷蕾女1981.12.02 157.9 40.45 71 80 253.00要求：1）变量名同表格名，以“（）”内的内容作为变量标签。
多元统计分析课程多元统计分析实验指导书
统计学专业《多元统计分析》课程实验指导书主撰人：李燕辉主审人：潘文荣刖言《多元统计分析》是统计学专业的一门重要的专业主干课。
它主要用于研究多维随机变量之间相互关系及内在统计规律，是认识和探索社会经济现象数量方面关系的重要方法和工具，在实际工作中具有广泛的应用前景。
由于其理论涉及的数学知识多而深,是本科生中最难学的一门课。
传统的教学方法主要是从理论上讲授，由于计算复杂、工作量大、分析过程长、计算工具和硬件条件等原因，讲授过程中举例比较困难，脱离实践，教学效果不理想。
由于统计专业学习多元统计分析，主要是掌握每个方法的基本原理，能够运用多元统计分析方法分析社会经济现象，该课程的教学更应强调方法的应用、学生实际操作能力和解决实际问题能力的培养。
为此，我们对该课程的教学进行多方面改革，以培养学生应用能力为主线，将多媒体技术、统计分析软件、案例教学、实践教学等有机结合起来，达到提高课堂教学效率和教学质量的目的，使学生真正掌握多元统计分析方法，培养了学生动手能力、数据分析能力、使用统计分析软件能力以及对实际经济问题的综合统计分析能力。
在我们的教学实践中，将《多元统计分析》总课时分解为课堂教学和实验教学两个部分。
该实验指导书就是为《多元统计分析》实验课设计的。
目录第一部份绪论（2）第二部份基本实验指导（3）实验一均值检验、多元方差分析（3）实验二聚类分析、判别分析（3）实验三因子分析、主成分分析（4）实验四联合分析（5）实验五对应分析（6）实验六多元数据综合分析（7）第一部份绪论本指导书是根据《多元统计分析》课程实验教学大纲编写的，适用于统计学专业。
一、本课程实验的作用与任务本课程为统计学专业必修的技术课程。
通过实验教学，使学生能够更好地了解多元统计分析的基本概念和基本原理，对一些常用的多元统计思想和统计方法有更深的认识，提高学生处理常见的多元统计问题的实际操作能力。
要求学生密切关注社会经济中的热点问题，独立进行思考，查找自己感兴趣的研究资料，自己动手设计多元变量，以提高学生解决实际问题的能力。
应用多元统计分析实验报告
多元统计分析实验报告学院名称理学院专业班级应用统计学14-2学生姓名张艳雪学号201411081051工资、受教育年限、初始工资和工作经验资料如下表所示： 设职工总体的以上变量服从多元正态分布，根据样本资料利用 SPSS 软件求出均注 1：最大似然估计公式为： μˆ = X = ∑ ∑ (X i - X )(X i - X )' ； ˆ第一章 多元正态分布1.1 从某企业全部职工中随机抽取一容量为 6 的样本，该样本中个职工的目前值向量和协方差矩阵的最大似然估计。
1 n n i =1 X i ， Σ = 1 nn i =1一．SPSS 操作步骤：第一步：利用 spss 建立数据集第二步：分析--描述统计--描述 计算样本均值向量 第三步：分析--相关--双变量计算样本协方差阵与样本相关系数二．输出结果：⎪ μ= 37125 ⎪ 152.50⎪ ⎛ 352068000 12500 -110677500 102000 ⎫= -110677500 - 86250 2192793750 691125 ⎪16695.1⎪⎭ ∑ X i，∑ (X i - X )(X i - X )'ˆ三．实验结果分析：样本均值为样本的协方差∑⎪⎪如此就可以按照极大似然估计方程：1 nΣ =n i =1得出均值向量与协方差向量的最大似然估计结果。
μ=X=1nn i=1ˆ第三章聚类分析3.1下表是15个上市公司2001年的一些主要财务指标，使用系统聚类法和K－均值法利用SPSS软件分别对这些公司进行聚类，并对结果进行比较分析。
公司编号净资产收益率每股净利润总资产周转率资产负债率流动负债比率每股净资产净利润增长率总资产增长率111.090.210.0596.9870.53 1.86-44.0481.99211.960.590.7451.7890.73 4.957.0216.11300.030.03181.99100-2.98103.3321.18411.580.130.1746.0792.18 1.14 6.55-56.325-6.19-0.090.0343.382.24 1.52-1713.5-3.366100.470.4868.486 4.7-11.560.85710.490.110.3582.9899.87 1.02100.2330.32811.12-1.690.12132.14100-0.66-4454.39-62.759 3.410.040.267.8698.51 1.25-11.25-11.4310 1.160.010.5443.7100 1.03-87.18-7.411130.220.160.487.3694.880.53729.41-9.97128.190.220.3830.31100 2.73-12.31-2.771395.79-5.20.5252.3499.34-5.42-9816.52-46.821416.550.350.9372.3184.05 2.14115.95123.4115-24.18-1.160.7956.2697.8 4.81-533.89-27.74一、实验原理:1.系统聚类的基本思想是：首先，每个样品（或变量）先聚成一类，然后，选择距离公式计算类与类之间的距离，把距离相近的样品（或变量）先聚成类，距离相远的后聚成类，该过程一直进行下去，每个样品（或变量）总能聚到合适的类中，最后，所有的样品（或变量）聚成一类。
(整理)多元统计分析-实验一.
实验一
一、实验内容
1、实验目的
考察北京、天津、上海、内蒙古、辽宁、山西、江苏、浙江、山东九省市人均生活消费支出情况。
2、实验要求
分别使用SPSS软件和Excel作出散点图、雷达图并作简要分析。
二、实验报告
1、数据来源
选取九省市人均食品、衣着、居住等七项指标作分析，数据取自于2007年统计年鉴（见下表1）。
2、数据作图
散点图矩阵
图 1.1
图 1.2
3、结果分析
分析1：由上图1.1可以看出，九省市的教育文化及娱乐服务费用支出分别与食品费用支出、交通和通信费用支出存在正向的线性关系；交通和通信费用支出分别与食品费用支出、教育文化及娱乐服务费用支出存在正向线性关系；食品费用支出分别与交通和通信费用支出、教育文化及娱乐服务费用支出存在正向线性关系。
分析2：由上图1.2可以看出，上海（红色）的图形面积最大，表明上海人均生活成本最高，其次是北京（深蓝色）与浙江（蓝色），山西的（棕色）人均生活成本最小。
另外，上海的人均交通和通信、教育文化及娱乐服务、食品等费用支出在九省市中均是最高的，且相差幅度较大。
多元统计分析实验教学上机指导书
《多元统计分析》实验教学上机指导书(共70页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《多元统计分析》实验教学上机指导书数学与统计学学院信息与计算科学教研室第一章聚类分析一、实验目的与要求1.通过上机操作使学生掌握系统聚类分析方法在SAS和SPSS软件中的实现，熟悉系统聚类的用途和操作方法，了解各种距离，能按要求将样本进行分类；2.要求学生重点掌握该方法的用途，能正确解释软件处理的结果，尤其是冰柱图和树形图结果的解释；3.要求学生阅读一定数量的文献资料，掌握系统聚类分析方法在写作中的应用。
二、实验内容与步骤SAS部分（一）SAS程序语言简介SAS系统强大的数据管理能力、计算能力、分析能力依赖于作为其基础的SAS语言。
SAS语言是一个专用的数据管理与分析语言，它的数据管理功能类似于数据库语言（如FoxPro），但又添加了一般高级程序设计语言的许多成分（如分支、循环、数组），以及专用于数据管理、统计计算的函数。
SAS系统的数据管理、报表、图形、统计分析等功能都可以用SAS语言程序来调用，只要指定要完成的任务就可以由SAS系统按照预先设计好的程序去进行，所以SAS 语言和FoxPro等一样是一种第四代计算机语言。
SAS语言有它自己的对变量、常量、表达式的一系列规定，有一系列标准函数，有它自己的语句、语法，可以按一定规则构成SAS程序。
SAS语言程序由数据步（DATA步）和过程步（PROC步）组成。
数据步用来生成数据集、计算、整理数据，过程步用来对数据进行分析、报告。
SAS语言的基本单位是语句，每个SAS语句一般由一个关键字（如DATA，PROC，INPUT，CARDS，BY）开头，包含SAS名字、特殊字符、运算符等，以分号结束。
SAS关键字是用于SAS语句开头的特殊单词。
SAS名字在SAS程序中标识各种SAS成分，如变量、数据集、数据库，等等。
SAS 名字由1到8个字母、数字、下划线组成，第一个字符必须是字母或下划线。
多元统计分析1
武夷学院实验报告00216陆晓蓝女1981.10.07164.744.148083476.80 200217吴挽君女1981.09.09160.553.347982200218李利女1981.09.1414736.467597452.80 200219韩琴女1981.10.15153.230.179075244.70 200220黄捷蕾女1981.12.02157.940.457180253.00要求：1）对性别（Sex）设值标签“男=0；女=1”。
2）正确设定变量类型。
其中学号设为数值型；日期型统一用“mm/dd/yyyy“型号；生活费用货币型。
3)变量值宽统一为10，身高与体重、生活费的小数位2，其余为0。
.试录入以下数据文件，保存为“数据1.sav”。
工资1男253020002女242519003女252820004男112515005男383530006男232918507男3103432008女283019509女1327160010女41538420011男3835300012男2532200013女1225155014女2930210015女31434350016女1326160017男41036400018女3934315019男2628180020男2228180021女2328185022男21030190023男32050340024男31645330025男42548480026男41034450027女2529200028女31538320029女1125150030男363531003、实验步骤1.开机2.找到SPSS的快捷按纽或在程序中找到SPSS，打开SPSS3.认识SPSS数据编辑窗4.按要求录入数据5.联系基本的数据修改编辑方法6.保存数据文件7.关闭SPSS，关机。
4、实验结果1.将数据输入EXCEL中，由SPASS将数据导入得到如图：对性别（Sex）设值标签“男=0；女=1”。
多元统计分析 判别分析(方法+步骤+分析 总结)
判别分析：实验步骤：1.在SPSS窗口中选择：分析-分类-判别，将变量导入自变量框中，group导入分组变量中，选择定义范围，最小为1最大为3，并选择一起输入自变量，点击继续2.点击统计量，描述性中选择“均值”，“单变量”和”Box”，选择函数系数中的“Fisher”“未标准化”，矩阵中选择“组内相关”，点击继续3.点击分类点击继续4.点击“保存”，三个框均选中，点击继续5.点击确定实验结果分析：1.表1 组统计量看各个总体在均值等指标上的值是否接近，若接近说明各类之间在该指标差异不大表2表3 汇聚的组内矩阵若自变量之间存在高度相关，则判别分析价值不大，但并不严格，允许出现一定的相关表4 协方差矩阵的均等性的箱式检验检验结果p值>0.05时，说明协方差矩阵相等，可以进行bayes检验表7由表7可知，两个Fisher 判别函数分别为1123456212345674.99 1.861 1.6560.8770.7980.098 1.57929.4820.867 1.1550.3560.0890.0540.69y XX X X X X y X X X XX X =--+-+++=--+--++表8 结构矩阵该表是原始变量与典型变量（标准化的典型判别函数）的相关系数，相关系数的绝对值越大，说明原始变量与这个判别函数的相关性越强由表9可知各类别重心的位置，通过计算观测值与各重心的距离，距离最小的即为该观测值的分类。
表10 给出贝叶斯判别函数系数第一类：11234565317.2143.9153.190.153.011.0189.3F X X X X X X =--+-+++2. 将各样品的自变量值代入上述三个Bayes 判别函数，得到函数值。
比较函数值，哪个函数值比较大就可以判断该样品判入哪一类。
《多元统计分析分析》实验报告
《多元统计分析分析》实验报告2012 年月日学院经贸学院姓名学号实验实验成绩名称一、实验目的（一）利用SPSS对主成分回归进行计算机实现.（二）要求熟练软件操作步骤，重点掌握对软件处理结果的解释.二、实验内容以教材例题7.2为实验对象，应用软件对例题进行操作练习，以掌握多元统计分析方法的应用三、实验步骤（以文字列出软件操作过程并附上操作截图）1、数据文件的输入或建立：(文件名以学号或姓名命名)将表7.2数据输入spss：点击“文件”下“新建”——“数据”见图1：图1点击左下角“变量视图”首先定义变量名称及类型：见图2：图2：然后点击“数据视图”进行数据输入（图3）：图3完成数据输入2、具体操作分析过程：（1）首先做因变量Y与自变量X1-X3的普通线性回归：在变量视图下点击“分析”菜单，选择“回归”-“线性”（图4）：图4将因变量Y调入“因变量”栏，将x1-x3调入“自变量”栏（图5）：然后选择相关要输出的结果：①点击右上角“统计量（s）”：“回归系数”下选择“估计”；“残差”下选择“D.W”；在右上角选择输出“模型拟合度”、“部分相关和偏相关”“共线性诊断”（后两项是做多重共线性检验）。
选完后点击“继续”（见图6）②如果需要对因变量与残差进行图形分析则需要在“绘制”下选择相关项目（图7），一般不需要则继续③如果需要将相关结果如因变量预测值、残差等保存则点击“保存”（图8），选择要保存的项目④如果是逐步回归法或者设置不带常数项的回归模型则点击“选项”（图9）其他选项按软件默认。
最后点击“确定”，运行线性回归，输出相关结果（见表1-3）图5 图6图7图8图9回归分析输出结果：的协差阵也就是相关阵进行分解做因子分析或主成分分析），如果不需要对变量做标准化处理就选“协方差矩阵”；“输出”中的两项都选，要求输出没有旋转的因子解（主成分分析必选项）和碎石图（用图形决定提取的主成分或因子的个数）；“抽取“下，默认的是基于特征值（大于1表示提取的因子或主成分至少代表1个单位标准差的变量信息，因为标准化后的变量方差为1，因子或者主成分作为提取的综合变量应该至少代表1个变量的信息），也可以自选提取的因子个数（即第二项），本例中做主成分回归，选择提取全部可能的3个主成分，所以自选个数填3。
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实验一多元数据图示分析
一、实验目的
用各种统计图形表示多元数据，掌握各种多元统计图的制作方法和优缺点。
二、实验内容：
1．考察2004年或2005年北京、上海、天津和重庆四个直辖市人均生活消费支出情况，选取合适的指标，查找统计年鉴找出数据。
2．用轮廓图、雷达图对数据进行表示。
三、实验使用的仪器设备、软件
本实验需要上机实验，借助SPSS或Excel的图形功能加以实现。
四、实验记录与数据处理要求
在实验报告中，每位学生应该记录下主要的数据处理步骤和程序运行结果，并对运行结果进行分析，并给出完整的实验思考题的解答情况。
五、实验中的注意事项
1.注意数据输入的方式，不能行列倒置；
2.选择合适的Excel图形类型。
六、数据处理及实验步骤
以北京、上海、陕西和甘肃四个省市人均生活消费支出情况为例，选取以下五个指标，
（一）轮廓图
1．在A1：F5中输入数据（含标题）；
2．选择数据区域A1：F5；
3．单击图表向导按钮，选“折线图”之“数据点折线图”格式；
4．单击“下一步”按钮，完成操作。
按上述步骤得出运行结果，并将其记录下来，然后对结论进行分析，写入实验报告中。
（二）雷达图
1．选择数据区域A1：F5；
2．单击图表向导按钮，选“雷达图”之“数据点雷达图”格式；
3．单击“下一步”按钮，完成操作。
按上述步骤得出运行结果，并将其复制到实验报告中。
七、实验思考题
1．除了雷达图和轮廓图之外，还有哪些图形可以表示多元数据并进行分析？
2．简述星座图的原理，并对四直辖市的人均生活支出作出星座图。
八、实验报告的基本要求（参见实验报告范本）
（1）实验名称
（2）基本步骤
（3）运行结果
（4）运行情况和结果分析
（5）存在的问题和改进措施
（6）实验思考题解答，含结论分析。