多元统计分析期末试题及答案
(完整word版)多元统计分析期末试题及答案
22121212121~(,),(,),(,),,1X N X x x x x x x ρμμμμσρ⎛⎫∑==∑=⎪⎝⎭+-1、设其中则Cov(,)=____.10312~(,),1,,10,()()_________i i i i X N i W X X μμμ='∑=--∑L 、设则=服从。
()1234433,492,3216___________________X x x x R -⎛⎫ ⎪'==-- ⎪ ⎪-⎝⎭=∑、设随机向量且协方差矩阵则它的相关矩阵4、__________， __________，________________。
215,1,,16(,),(,)15[4()][4()]~___________i p p X i N X A N T X A X μμμμ-=∑∑'=--L 、设是来自多元正态总体和分别为正态总体的样本均值和样本离差矩阵,则。
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多元统计分析期末试题及标准答案
多元统计分析期末试题及答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：22121212121~(,),(,),(,),,1X N X x x x x x x ρμμμμσρ⎛⎫∑==∑=⎪⎝⎭+-1、设其中则Cov(,)=____.10312~(,),1,,10,()()_________i i i i X N i W X X μμμ='∑=--∑L 、设则=服从。
()1234433,492,3216___________________X x x x R -⎛⎫ ⎪'==-- ⎪⎪-⎝⎭=∑、设随机向量且协方差矩阵则它的相关矩阵4、__________， __________，________________。
215,1,,16(,),(,)15[4()][4()]~___________i p p X i N X A N T X A X μμμμ-=∑∑'=--L 、设是来自多元正态总体和分别为正态总体的样本均值和样本离差矩阵,则。
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多元统计期末考试题及答案
多元统计期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 在多元线性回归中，如果一个变量的系数为0，这意味着什么？A. 该变量对因变量没有影响B. 该变量与因变量完全相关C. 该变量与因变量无关D. 该变量是多余的2. 主成分分析（PCA）的主要目的是什么？A. 减少数据的维度B. 增加数据的维度C. 找到数据的均值D. 找到数据的中位数3. 以下哪个不是聚类分析的优点？A. 可以揭示数据的内在结构B. 可以用于分类C. 可以减少数据的维度D. 可以找到数据的异常值4. 在因子分析中，如果一个因子的方差贡献率很低，这通常意味着什么？A. 该因子对数据的解释能力很强B. 该因子对数据的解释能力很弱C. 该因子是多余的D. 该因子是重要的5. 以下哪个是多元统计分析中常用的距离度量？A. 欧氏距离B. 曼哈顿距离C. 切比雪夫距离D. 所有以上选项二、简答题（每题10分，共30分）6. 解释什么是多元线性回归，并简述其在实际问题中的应用。
7. 描述主成分分析（PCA）的基本原理，并举例说明其在数据分析中的作用。
8. 简述聚类分析的过程，并讨论其在商业数据分析中的应用。
三、计算题（每题25分，共50分）9. 假设有以下数据集，包含两个变量X和Y，以及它们的观测值：| 观测 | X | Y |||||| 1 | 2 | 3 || 2 | 3 | 4 || 3 | 4 | 5 || 4 | 5 | 6 |请计算X和Y的协方差，并解释其意义。
10. 给定以下数据集，进行聚类分析，并解释聚类结果：| 观测 | 变量1 | 变量2 |||-|-|| 1 | 1.5 | 2.5 || 2 | 2.0 | 3.0 || 3 | 3.5 | 4.5 || 4 | 4.0 | 5.0 |多元统计期末考试题答案一、选择题1. A2. A3. C4. B5. D二、简答题6. 多元线性回归是一种统计方法，用于分析两个或两个以上的自变量（解释变量）与一个因变量之间的关系。
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4、设 X=(X|X 2xj 的相关系数矩阵通过因子分析分解为_13 2<3(0.934 0、 ‘0.934 -0.417 0.835、<0.128 、 -0.417 0.89+ 0.027、0 0.894 0.447、0.835 0.44 Z、0.103X 的共性方差叶0.872(0.934八2) 的方差o H = 1_ (0.128+0.934*0.934)1、设X =（兀［宀心）~弘（“上）,其中〃 =（1,0厂2）'工'16 -42、-44 -1 ,<2 -1 4丿试判断禹+2无3与是否独立?1、设X ~ “2（“◎），其中X =（“ 宀）=（“1，“2），工=， VP 1丿 贝l 」CoV （尢］+ x 2,x （ - x 2）二 •102、设 X j 〜N 、mn= 1,…，10,则 w 二工（X, -J = 1服从 。
‘4-4 3、 3、设随机向量X =（x, x 2兀3）‘，且协方差矩阵-49 -2U-2 16丿则它的相关矩阵R=_公W J'lj 对X 的贝献篦=_ （0.934人2+0.417人2+0.835人） ______ °5、设XJ = 1,…，16是来自多元正态总体竹（“上）,乂和A 分别为正态总体Np （“Q ）的样木均值和样木离差矩阵，则厂=15［4（乂-“）"“［4（乂-“）］〜 ________ o〔4]而其先验概率分别为彳=% =0.5,误判的代价C(2|l) = /33、设已知有两正态总体5与11“试用Bd)疚判别法确定样本X属于哪一个总体?4、W=(X,,X 2,X 3,X 4)r ((),£),协方差阵工二(1P P¥<1 1)J 9丿,C(1|2) yp p p 1丿2、对某地区农村的6名2周岁男婴的身高、胸围、上半臂围进行测量， 得相关数据如下，根据以往资料，该地区城市2周岁男婴的这三个指标的 均值他= (90,58,1 6)',现欲在多元正态性的假定下检验该地区农村男婴是 否与城市男婴有相同的均值。
多元统计分析期末试题及答案
22121212121~(,),(,),(,),,1X N X x x x x x x ρμμμμσρ⎛⎫∑==∑=⎪⎝⎭+-1、设其中则Cov(,)=____.10312~(,),1,,10,()()_________i i i i X N i W X X μμμ='∑=--∑、设则=服从。
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(),123设X=x x x 的相关系数矩阵通过因子分析分解为211X h =的共性方差111X σ=的方差21X g =1公因子f 对的贡献121330.93400.1280.9340.4170.8351100.4170.8940.02700.8940.44730.8350.4470.1032013R ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎛⎫ ⎪-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=-=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ⎪ ⎪⎝⎭12332313116421(,,)~(,),(1,0,2),441,2142X x x x N x x x x x μμ-⎛⎫⎪'=∑=-∑=-- ⎪ ⎪-⎝⎭-⎛⎫+ ⎪⎝⎭、设其中试判断与是否独立？11262(90,58,16),82.0 4.310714.62108.946460.2,(5)( 115.6924)14.6210 3.17237.14.5X S μ--'=-⎛⎫ ⎪==-- ⎪ ⎪⎝⎭0、对某地区农村的名周岁男婴的身高、胸围、上半臂围进行测量，得相关数据如下,根据以往资料,该地区城市2周岁男婴的这三个指标的均值现欲在多元正态性的假定下检验该地区农村男婴是否与城市男婴有相同的均值。
多元统计分析期末试题及答案
多元统计分析期末试题与答案22121212121~(,),(,),(,),,1X N X x x x x x x ρμμμμσρ⎛⎫∑==∑=⎪⎝⎭+-1、设其中则Cov(,)=____.10312~(,),1,,10,()()_________i i i i X N i W X X μμμ='∑=--∑、设则=服从。
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215,1,,16(,),(,)15[4()][4()]~___________i p p X i N X A N T X A X μμμμ-=∑∑'=--、设是来自多元正态总体和分别为正态总体的样本均值和样本离差矩阵,则。
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多元统计期末试题及答案
多元统计期末试题及答案一、选择题1. 在多元统计中，什么是协方差矩阵？A. 描述两个变量之间的线性关系的矩阵B. 描述两个变量之间的非线性关系的矩阵C. 描述多个变量之间的线性关系的矩阵D. 描述多个变量之间的非线性关系的矩阵答案：C2. 多元方差分析适用于以下哪种情况？A. 只有一个自变量和一个因变量B. 有一个自变量和多个因变量C. 有多个自变量和一个因变量D. 有多个自变量和多个因变量答案：C3. 多元线性回归分析中的残差是指什么？A. 因变量的观测值与估计值之间的差异B. 自变量的观测值与估计值之间的差异C. 因变量的观测值与真实值之间的差异D. 自变量的观测值与真实值之间的差异答案：A4. 主成分分析的目标是什么？A. 减少变量的数量B. 识别主要影响因素C. 降低模型复杂度D. 提高预测准确率答案：A5. 判别分析的目标是什么？A. 最小化类内方差B. 最大化类间方差C. 最小化类间方差D. 最大化类内方差答案：B二、填空题1. 多元正态分布的概率密度函数用符号____表示。
答案：f(x)2. 多元统计分析中的数据通常以矩阵的形式表示，其中每行代表____，每列代表____。
答案：样本，变量三、计算题假设有一组学生数据，包括他们的数学成绩（变量X1）、英语成绩（变量X2）和科学成绩（变量X3）。
1. 计算变量X1和X2之间的协方差。
答案：可使用协方差公式计算:Cov(X1,X2) = Σ[(X1-μ1)(X2-μ2)] / (n-1)其中，Σ表示求和符号，μ1和μ2分别为X1和X2的均值，n为样本数量。
2. 假设已经进行了主成分分析，计算数据的前两个主成分和对应的方差解释比例。
答案：主成分分析会得到一组主成分，可以通过对应的特征值来计算方差解释比例。
假设前两个特征值为λ1和λ2，总特征值和为Σλi。
则前两个主成分的方差解释比例为:(λ1 + λ2) / Σλi四、简答题1. 解释多元统计分析中的共线性问题。
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1 、设 X ~ N2 ( ,), 其中 X( x1 , x 2 ),( 1 ,212 ),,1则 Cov( x1x 2 , x1x 2 )=____.102、设X i ~N 3 (,), i 1, L,10,则 W =( X i)( X i)i 1服从_________。
4433、设随机向量X x1x2x3, 且协方差矩阵 4 9 2 ,3 2 16则它的相关矩阵R___________________4、设 X= x1x2x3,的相关系数矩阵通过因子分析分解为112330.93400.1280.4171R100.4170.9340.83530.8940.8940.027 0.83500.4472010.4470.10332__________，__________，X1的共性方差 h1X1的方差11公因子 f 1对 X的贡献 g12________________。
5、设 X i , i 1,L ,16 是来自多元正态总体N p (, ), X 和 A分别为正态总体N p ( ,)的样本均值和样本离差矩阵 , 则T 215[4( X)] A 1[4( X)] ~ ___________。
1642、设( x1 , x2 , x3) ~ N3(, ),其中(1,0, 2) ,44 1 ,1X214试判断 x12 x3与x2x3是否独立？x12、对某地区农村的 6 名 2 周岁男婴的身高、胸围、上半臂围进行测量，得相关数据如下 , 根据以往资料 , 该地区城市 2周岁男婴的这三个指标的均值0(90,58,16), 现欲在多元正态性的假定下检验该地区农村男婴是否与城市男婴有相同的均值。
82.0 4.310714.62108.9464其中 X60.2 ,(5 S ) 1( 115.6924)114.6210 3.17237. 376014.58.946437.376035.5936 (0.01,F 0.01 (3, 2)99.2, F 0.01 (3,3)29.5,F0.01 (3, 4)16.7)、设已知有两正态总体G与 G，且12，24，1211，3126219而其先验概率分别为q1q20.5,误判的代价C (2 1)4；e ,C(1 2)e试用判别法确定样本X 3属于哪一个总体？Bayes514、设X( X1 , X2 , X3 , X4 )T，协方差阵1~ N (0, ),0111(1)试从Σ出发求 X 的第一总体主成分；(2)试问当取多大时才能使第一主成分的贡献率达95％以上。
多元统计分析期末试题及答案
4设X=X i X 2 X 3，的相关系数矩阵通过因子分析分解为X i 的共性方差h i 2= ------------------------ i 的方差a 11 --------------------（1） 试从工出发求X 的第一总体主成分；P（2） 试问当 取多大时才能使第一主成分的贡献率达 95%以上 1、0 2、W (10，E)3、r d2 1、1 - —3 421 R =16111< 46 )4、 0.87211.7435、 T (15,卩)或(15p/(16-p) ) F (p , n-p )一、 填空题：1、 多元统计分析是运用 数理统计方法来研究解决多指标问题的理论和方法.2、 回归参数显着性检验是检验解释变量 对 被解释变量 的影响是否着.3、 聚类分析就是分析如何对样品（或变量）进行量化分类的问题。
通常聚类分 析分为Q 型聚类和R 型聚类。
4、 相应分析的主要目的是寻求列联表 行因素A 和 列因素B 的基本分析特 征和它们的最优联立表示。
5、 因子分析把每个原始变量分解为两部分因素：一部分为 公共因子，另一 部分为特殊因子 。
&若x （：.）L Np （ =1,2,3….n 且相互独立，则样本均值向量x 服从的分布为_X ~N （卩，工/n ）_。
二、 简答1、简述典型变量与典型相关系数的概念，并说明典型相关分析的基本思想。
在每组变量中找出变量的线性组合，使得两组的线性组合之间具有最大的相关 系数。
选取和最初挑选的这对线性组合不相关的线性组合，使其配对，并选取 相关系数最大的一对，如此下去直到两组之间的相关性被提取完毕为止。
被选 出的线性组合配对称为典型变量，它们的相关系数称为典型相关系数。
2、 简述相应分析的基本思想。
相应分析，是指对两个定性变量的多种水平进行分析。
设有两组因素A 和B ,其中因素A 包含r 个水平，因素B 包含c 个水平。
对这两组因素作随机抽样调查， 得到一个rc 的二维列联表，记为。
多元统计分析期末试题及答案
1、设X 〜N 2(,),其中则 Cov( x 1 x 2, x 1 x 2)=_ 2、 设 X i ~ N 3(服从 ____________ 3、 设随机向量 X X !X (X1，X2), (1 , 2)，),i 1,川,10,则 Wx 2 x 3 ,且协方差矩阵211 ,10(X ii 1)(X i)44 34 9 2 , 3 2 164、则它的相关矩阵设 X= x 1X 2 X 3 '的相关系数矩阵通过因子分析分解为0.9341 32 30.417 0.835 00.934 0.4170.8940 0.8940.4470.835 0.4470.1280.0270.103X 1的共性方差h ；0.872_( 0.934A2)_，的方差11 1 (0.128+0.934*0.934)公因子匚对X 的贡献 2g 1(0.934A 2+0.417A 2+0.835A ) 5、设X i ,i 1,|||,16是来自多元正态总体 的样本均值和样本离差矩阵，则 T 2N p ( 15[4( X ,),X 和A 分别为正态总体N p (,)X )] 1A [4( )]〜 16 1、设X (X 1,X 2,xJ 〜2(,),其中 (1,0, 2), 试判断％2x 3与 X 2 x 3是否独立?X 12、对某地区农村的 6名2周岁男婴的身高、胸围、上半臂围进行测量,得相关数据如下，根据以往资料，该地区城市2周岁男婴的这三个指标的 均值 0(90,58,16),现欲在多元正态性的假定下检验该地区农村男婴是否与城市男婴有相同的均值。
而其先验概率分别为q q 2 0.5,误判的代价C(2|1) e 4,C(1|2) e; 3试用Bayes 判别法确定样本X 属于哪一个总体？111 「°1(1)试从》出发求 X 的第一总体主成分； ⑵试问当取多大时才能使第一主成分的贡献率达95 %以上。
X5、设X (X 1,X 2)T ,Y (Y,X 2)T 为标准化向量，令Z 丫 ,且其协方差阵求其第一对典型相关变量和它们的典型相关系数? 1、设随机向量X 的均值向量、协方差矩阵分别为 试证：E(XX )82.0 其中 X 60.2,(5 S)1( 115.6924)14.5(0.01 ,F 0.01 (3, 2)99.2 ,F 0.01 (3,3) 3、设已知有两正态总体 G 与G,且14.3107 14.6210 8.9464 114.6210 3.172 37. 37608.9464 37.376035.593629.5,F 0.01 (3, 4)16.7)241 12亠 ,1 2621 94、设X (X 1,X 2,X 3,X 4)T ~ N 4(0,)，协方差阵V(Z)1000 0 111210.95 021 220 0.95 1 00 0 0 1002、设随机向量X~N P (,),又设Y=A p X+b r1, 试证：丫~ N r (A b,A A ')。
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4、 __________， __________， ________________。
(1) 试从Σ出发求X 的第一总体主成分；
(2) 试问当 取多大时才能使第一主成分的贡献率达95％以上。
1、0 2、W 3（10，∑） 3、
2113
4211361114
6
R ⎛
⎫-
⎪ ⎪ ⎪=-- ⎪ ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭
4、0.872 1 1.743
5、T 2（15，p ）或（15p/(16-p)）F （p ，n-p ）
一、填空题：
1、多元统计分析是运用 数理统计 方法来研究解决 多指标 问题的理论和方法.
2、回归参数显着性检验是检验 解释变量 对 被解释变量 的影响是否着.
3、聚类分析就是分析如何对样品（或变量）进行量化分类的问题。
通常聚类分析分为 Q 型 聚类和 R 型 聚类。
4、相应分析的主要目的是寻求列联表 行因素A 和 列因素B 的基本分析特征和它们的最优联立表示。
5、因子分析把每个原始变量分解为两部分因素：一部分为 公共因子 ，另一部分为 特殊因子 。
6、若()
(,),P x N αμα∑=1,2,3….n 且相互独立，则样本均值向量x 服从的分布
为_x ~N(μ，Σ/n)_。
二、简答
1、简述典型变量与典型相关系数的概念，并说明典型相关分析的基本思想。
在每组变量中找出变量的线性组合，使得两组的线性组合之间具有最大的相关系数。
选取和最初挑选的这对线性组合不相关的线性组合，使其配对，并选取相关系数最大的一对，如此下去直到两组之间的相关性被提取完毕为止。
被选出的线性组合配对称为典型变量，它们的相关系数称为典型相关系数。
2、简述相应分析的基本思想。
ρ
(),
1
2
3设X=x
x x 的相关系数矩阵通过因子分析分解为
211X h =
的共性方差111X σ=
的方差
相应分析，是指对两个定性变量的多种水平进行分析。
设有两组因素A 和B ，其中因素A 包含r 个水平，因素B 包含c 个水平。
对这两组因素作随机抽样调查，得到一个rc 的二维列联表，记为 。
要寻求列联表列因素A 和行因素B 的基本分析特征和最优列联表示。
相应分析即是通过列联表的转换，使得因素A 和因素B 具有对等性，从而用相同的因子轴同时描述两个因素各个水平的情况。
把两个因素的各个水平的状况同时反映到具有相同坐标轴的因子平面上，从而得到因素A 、B 的联系。
3、简述费希尔判别法的基本思想。
从k 个总体中抽取具有p 个指标的样品观测数据，借助方差分析的思想构造一个线性判别函数 系数：
确定的原则是使得总体之间区别最大，而使每个总体内部的离差最小。
将新样品的p 个指标值代入线性判别函数式中求出 值，然后根据判别一定的规则，就可以判别新的样品属于哪个总体。
5、简述多元统计分析中协差阵检验的步骤 第一，提出待检验的假设 和H1；
第二，给出检验的统计量及其服从的分布；
第三，给定检验水平，查统计量的分布表，确定相应的临界值，从而得到否定域；
第四，根据样本观测值计算出统计量的值，看是否落入否定域中，以便对待判假设做出决策（拒绝或接受）。
协差阵的检验 检验0=ΣΣ
检验12k ===ΣΣΣ012k H ==
=ΣΣΣ：
统计量/2/2
/2
/2
1
1
i i k
k
n n pn np k i
i
i i n
n
λ===∏∏S
S
6、在进行系统聚类分析时，不同的类间距离计算方法有何区别？请举例说明。
设d ij 表示样品X i 与X j 之间距离，用D ij 表示类G i 与G j 之间的距离。
（1）. 最短距离法 （2）最长距离法 （3）中间距离法
其中 （4）重心法 （5）类平均法
（6）可变类平均法 其中?是可变的且? <1
（7）可变法 2
2222
121pq
kq kp kr D D D D β++= 222
2
(1)()p q kr kp kq pq
r r
n n D D D D n n ββ=-++
2222
1()2
kr kp kq pq D D D D ββ-=
++ 其中?是可变的且? <1 （8）离差平方和法 1
()()t
n t it
t it t t S X
X X X ='=
--∑
7、比较主成分分析与因子分析的异同点。
相同点：①两种分析方法都是一种降维、简化数
据的技术。
②两种分析的求解过程是类似的，都是从一个协方差阵出发，利用特征值、特征向量求解。
因子分析可以说是主成分分析的姐妹篇，将主成分分析向前推进一步便导致因子分析。
因子分析也可以说成是主成分分析的逆问题。
如果说主成分分析是将原指标综合、归纳，那么因子分析可以说是将原指标给予分解、演绎。
主要区别是：主成分分析本质上是一种线性变换，将原始坐标变换到变异程度大的方向上为止，突出数据变异的方向，归纳重要信息。
而因子分析是从显在变量去提炼潜在因子的过程。
此外，主成分分析不需要构造分析模型而因子分析要构造因子模型。
9、进行相应分析时在对因素A 和因素B 进行相应分析之前没有必要进行独立性检验？为什么？有必要，如果因素A 和因素B 独立，则没有必要进行相应分析；如果因素A 和因素B 不独立，可以进一步通过相应分析考察两因素各个水平之间的相关关系。