第一章 数据描述性分析

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数据分析
1.数据描述性分析
变异系数 ( coefficient of variation ) s CV 100 (% ) , x 变异系数是刻画数据相对分散性的度量,可用 来比较两组以上不同数据的离散程度; 特别是单位 不同或均值相差悬殊的情况. 如:某地7岁男童身高均值为123.10cm ,标准差为4.71cm;
g1

1 n xi , n i 1

n ( n 1)( n 2) s 3
3 ( ) , x x i i 1
n
偏度是刻画数据偏态的度量,能反映单峰分布 资料的偏斜程度和方向.
数据分析
1.数据描述性分析
g1=0 时,对应的数据分布称为正态,其数据 关于均值对称; g1>0 时,对应的数据分布称为正 偏态,其数据在右侧的分布更分散; g1<0 时,对 应的数据分布称为负偏态,其数据在左侧的分布 更分散.
体重的均值为22.29kg,标准差为2.26kg。由于单位不同, 我们不能因为4.71>2.26而说身高的变异大于体重。 而变异系数分别为:身高CV=4.17/123.10×100%=3.83%, 体重CV=2.26/22.29×100%=10.14%, 可见同一批儿童的体重变异比身高的大。
数据分析
1.数据描述性分析 例1. 1 及1.2 某单位对100名女学生测定血清总蛋白 含量(g/L),数据如下: 74.3 78.8 68.8 78.0 70.4 80.5 80.5 69.7 71.2 73.5 79.5 75.6 75.0 78.8 72.0 72.0 72.0 74.3 71.2 72.0 75.0 73.5 78.8 74.3 75.8 65.0 74.3 71.2 69.7 68.0 73.5 75.0 72.0 64.3 75.8 80.3 69.7 74.3 73.5 73.5 75.8 75.8 68.8 76.5 70.4 71.2 81.2 75.0 70.4 68.0 70.4 72.0 76.5 74.3 76.5 77.6 67.3 72.0 75.0 74.3 73.5 79.5 73.5 74.7 65.0 76.5 81.6 75.4 72.7 72.7 67.2 76.5 72.7 70.4 77.2 68.8 67.3 67.3 67.3 72.7 75.8 73.5 75.0 72.7 73.5 73.5 72.7 81.6 70.3 74.3 73.5 79.5 70.4 76.5 72.7 77.2 84.3 75.0 76.5 70.4 计算均值、方差、标准差、变异系数、偏度、峰度、 中位数、诸分位数、极差、四分位极差、四分位标准差、 三均值等.
数据分析
1.数据描述性分析
g2=0 时,对应的峰称为正态峰; g2>0 时, 对应的峰称为尖顶峰; g2<0 时,对应的峰称为 平顶峰;
g2 近似为 0 时,数据可认为来自正态总体; g2为正时,两侧的极端数据较多; g2为负时, 两侧的极端数据较少.
数据分析
1.数据描述性分析
均值、方差、标准差、偏度、峰度等数字特征 是作为总体相应的数字特征的一种矩估计而引入的, 适合于对来自正态分布的 数据作分析. 以上所有数字特征可通过 SAS 系统中的 proc means 过程 或 proc univariate 过程来实现.
数据分析
1.数据描述性分析
Hale Waihona Puke 在 p分位数中较重要的是四分位数 ( quartile ):
Q1 M 0.25 , Q 2
下四分位数
M 0.5 , Q 3 M 0.75 .
上四分位数
中位数
4. 三均值(trimean) 描述数据集中位置的数字特征还有三均值 1 1 1 ˆ M Q1 M Q 3 , 4 2 4 其优点是充分利用了样本信息,又具有较强的 稳健性.
数据分析
1.数据描述性分析
峰度 ( kurtosis )
n n( n 1) 4 g2 ( x x ) i 4 ( n 1)( n 2)( n 3) s i 1
( n 1) 2 3 , ( n 2)( n 3)
峰度是刻画数据尾重程度的度量,能反映单峰 分布资料的峰态情况(分布集中趋势高峰的形状) :

1 n xi ; n i 1
均值是描述数据取值平均位置的数字特征, 但容易受异常值的影响,稳健性较差;适用于数 据分布比较规则、不存在异常值或数据对中心的 偏离不是很大的情况.
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1.数据描述性分析
2. 中位数(median) 将样本 x1 , x2 ,…, xn 由小到大进行排列得 次序统计量 x (1 ) , x ( 2 ) , , x ( n ) .
数据分析
1.数据描述性分析
3. 调试SAS程序 没出现结果窗口,或结果不理想时。 激活LOG窗口(F6) 查看运行过程及出错信息 •黑色文字:源程序及运行情况 •蓝色文字:程序运行情况说明信息 •红色文字:出错信息 •绿色文字:警告信息 激活PGM窗口(F5) 调回SAS程序 (F4) 修改错误后重新发送
R1 Q 3 Q1 .
四分位极差 R1和极差 R 类似,可度量数据的 分散性. 但四分位极差比极差稳定,具有稳健性, 适用于偏态分布资料.
数据分析
1.数据描述性分析
由四分位极差R1 可得出正态总体标准差σ的 一个具有稳健性的估计:
R1 ˆ . 四分位标准差 1.349
用 R1/1.349 与 s 相比较: 若两数值相等, 则数据分布认为是正态的; 若 R1/1.349 较大,则分布是细尾的; 若 R1/1.349 较小,则分布是重尾的.
x n1 , n为奇数; ( ) 2 则中位数 M 1 ( x n x n ) , n为偶数. ( 1) 2 2 (2)
中位数是描述数据中心位置的数字特征,其 显著特点是不受异常值的影响,具有稳健性,适 宜于描述偏态分布的数据资料.
数据分析
1.数据描述性分析
3. 分位数(percentile) 样本 x1 , x2 ,…, xn的 p分位数 (第100 p百分数, 100 p-th percentile ):
数据分析
1.数据描述性分析
DATA STEP(数据步)
SAS 程序
以data语句开始 将数据读入SAS系统,建立SAS数据集 PROCEDURE STEP(过程步) 以proc语句开始 调用各种已编好的过程处理和分析数据 RUN (结束) 整个程序的最后必须要有run语句结束, 表示要执行以上全部任务。
数据分析
1.数据描述性分析
§1.1 一维数据的数字特征(描述统计量)
描述统计量可以从集中趋势、离中趋势和 分布趋势三方面来描述原始资料: 描述集中趋势的有均值、中位数等; 描述离中趋势的有方差、标准差、极差等; 描述分布趋势的有偏度、峰度等.
数据分析
1.数据描述性分析
1.1.1 表示位置的数字特征 1. 均值 (mean) 设样本为 x1 , x2 ,…, xn , 则均值 x
数据分析
1.数据描述性分析
SAS程序编写、运行、调试、保存
1. 必须在PGM窗口。SAS语句书写格式自由,每个 语句以“ ; ”结束,可以在一行中写几个语句或 一个语句写在几行中,不区分字母大小写。 2. 运行SAS程序 工具栏执行按钮 功能键“F8”( Submit ) 菜单栏 Locals Submit 命令框键入“Submit”命令 自动激活OUTPUT窗口,出现程序运行结果
数据分析
1.数据描述性分析
借助菜单进行操作,若需要可再编程修改
1、建立数据集。 2、菜单中选“Solutions” → “Analysis” → “Analyst”, 打开Analyst窗口。 3、打开需分析计算的数据集 ( 菜单中选“File” → “Open By SAS Name” …)。 4、菜单中选“Statistics” → “Descriptive” → “Summary Statistics …”,按过程完成操作,输出结果。 5、在左边窗口选择“Code” 可显示完成以上操作过程 的代码,可对其进行编程修改,得到你需要的SAS 程序。 数据分析
Analysis Variable : x N Mean Variance 3.4056673 Std Dev 1.8454450 Coeff of Variation 21.7447783 Skewness 0.0352192 Kurtosis -0.8515580
过 程 步
19 8.4868421
数据分析
1.数据描述性分析
1.1.2 表示分散性的数字特征 1.方差、标准差、变异系数 设样本为 x1 , x2 ,…, xn , 均值 x 则方差 (variance) s 2
n 1 i 1 1

1 n xi , n i 1
( xi
n
x)2 ,
而 s 叫标准差 ( standard deviation).
1.数据描述性分析 数 据 步
data chap1e1; input x @@; cards; 9.89 8.00 6.40 6.17 5.39 7.27 9.08 10.40 11.20 8.75 6.45 11.90 10.30 9.58 9.24 7.75 6.20 8.95 8.33 ; ods html body='chap1e1.htm';/*ods为output delivery System,此语句是将结果输出给文件chap1e1.htm*/ proc means n mean var std cv skewness kurtosis; var x; run; ods html close;
例: 从19个杆塔上的普通盘形绝缘子测得该层电导率 (μs,微秒为百万分之一秒 )的数据如下: 9.89 8.00 6.40 6.17 5.39 7.27 9.08 10.40 11.20 8.75 6.45 11.90 10.30 9.58 9.24 7.75 6.20 8.95 8.33 计算均值、方差、标准差、变异系数、偏度、峰度. 数据分析