实验4(分析)

实验四：聚类分析1、实验内容：层次聚类和K-Means聚类的主要步骤，SPSS的聚类分析操作，聚类分析结果的分析2、实验目的：能够运用SPSS软件进行聚类分析，能够分析聚类分析结果3、实验难点：聚类分析结果的分析一、层次聚类1、层次聚类（Hierarchical Cluster）：聚类过程是按照一定的层次逐步进行的，也称为系统聚类。

层次聚类是聚类分析方法中使用最多的，它有两种类型：（1）Q型聚类：对样品（Case，也称为个案）进行聚类，使具有相似特征的样品聚集在一起，使差异性较大的样品分离开来，也称为样品聚类。

Q型聚类应用较多。

（2）R型聚类：对变量进行聚类，使具有相似特征的变量聚集在一起，使差异性较大的变量分离开来，也称为变量聚类。

2、SPSS层次聚类的基本操作：SPSS层次聚类功能的启动：Analyze/Classify/Hierarchical Cluster …需注意的是：（1）SPSS的数据文件与输出结果文件是分开的，数据文件扩展名为“.sav”，包括两个页面——Data View和Variable View；输出结果文件扩展名为“.spo”，SPSS 17.0将扩展名改为“.spv”——它不能用低版本的SPSS打开。

（2）SPSS不同本版的操作界面可能略有差异，但不影响分析结果。

图1.1 层次聚类分析：添加参与分析的变量注：Cases是对个案（个体、样品）聚类，Variables是对变量聚类。

图1.2 层次聚类分析的Statistics窗口注：Cluster Membership选项中的None表示不输出个案所属的类，Single Solution 表示输出当分成n类（n需输入）时的各个案所属的类，Range of Solution表示输出当分成m至n类（m、n均需输入）时的各个案所属的类。

输入完毕点Continue。

图1.3 层次聚类分析的Plots窗口注：Dendrogram表示输出聚类分析树状图。

实验报告
一、实验目的
1、使学生掌握交流小信号分析的工作原理；
2、使学生掌握交流小信号分析的参数设置方法；
3、掌握多波形的调用方法。

二、实验内容
1、按电路图1所示的连接，绘制电路。

2、当时，绘制出图1所示电路的电压增益的幅频响应、相频响应，并用特征值提取方法求出和。

3、绘制出图1所示电路的输入电阻和输出电阻。

4、改变双极性晶体管，重复求2、3问题。

5、分析各结果。

6、分析频率为1khz时的等效噪声。

v cc
图1电路图
图2设置参数设置
图3幅频响应和相频响应曲线
图4 B=100幅频响应和相频响应曲线
图5 FH FL
FH=189.03、FL=25.25meg
图6 B=100 FH FL
FH=188.46、FL=25.96meg
图7输入电阻
图8输出电阻
图9 B=100 输入电阻
图10 B=100输出电阻
图11噪声参数设置
图13噪声分析
三、实验总结
通过此次实验，学会了电路的分析。

幅频特性响应，相频特性响应曲线的求取。

中间要求输出输入电阻和输出电阻，我们先找到输入电压，输出电压，在找到了流过的电流。

这样就求出了电阻的曲线。

起始频率和截止频率的设置，起始频率一定不为0。

发现参数的设置很重要。

要细心。

实验四相关分析与聚类分析上机作业两变量的相关分析（Bivariate过程）某地区10名健康儿童头发和全血中的硒含量（1000ppm）如下，试作发硒与血硒的相关分析。

编号发硒血硒1 2 3 4 5 6 7 8 9 107466886991736696587313101311169714510实验步骤：1．建立数据文件。

定义变量名：发硒为x，血硒为y，按顺序输入相应数值。

2．选择菜单“Analyze→Correlate→Bivariate”，弹出“Bivariate Correlation”对话框。

在对话框左侧的变量列表中选x、y，使之进入“V ariables”框；再在“Correlation Coefficients”框中选择Pearson相关系数（r）；在“Test of Significance”框中选相关系数的“Two-tailed”（双侧）检验。

选中复选框“Flag significant correlations”设置是否突出显示显著相关。

3．单击“Options”按钮，弹出“Bivariate Correlation: Options”对话框，选择“Means and standard deviations”和“Cross-product deviations and covariances”项，输出X、Y的均数与标准差以及XY交叉乘积的标准差与协方差。

4．单击“OK”按钮，得到输出结果。

2.偏相关分析(Partial 过程)某地29名13岁男童身高（cm）、体重（kg）和肺活量（ml）的数据如下表,1．建立数据文件。

定义变量名：身高为height，体重为weight，肺活量为vc，按顺序输入相应数据。

2．选择菜单“Analyze→Correlate→Partial”，弹出“Partial Correlations”对话框。

在对话框左侧的变量列表中选变量height、vc 进入V ariables框，选择要控制的变量weight进入“Controlling for”框中，以在控制体重的影响下对变量身高与肺活量进行偏相关分析；在“Test of Significance”框中选双侧检验。

实验四S-P表分析法（实验估计时间：120 分钟）1.1.1 背景知识现代教育强调以培养学生的能力为主、传授知识为辅因此, 学生的能力水平及其变化就成为学校考试所要测量的主要对象, 而对试卷中试题难度的操作则是达到测量目的的主要手段之一，但传统的考试及其分析方法在实际运用过程中存在许多缺陷, 对提高学校考试质量往往很难发挥作用。

例如, 对试卷的分析缺乏数量化方法, 科学依据不足而对实际从事教学的教师来说, 传统的统计方法过于繁杂, 其实用性受到限制此外, 有些教师片面注重对学生学习情况的评价,忽视对试卷试题质量的分析, 造成考试模式千篇一律, 考试质量长期停留在原有水平的局面。

为了提高学校考试的质量, 有必要引进即简便易行又直观可靠的试卷分析方法, 以不断改进现有的考试方法。

就一般教师对局限于班级规模或少数学生组织的小测验而言, S一P表是一常用、简便而直观的分析方法。

这种方法可以帮助任课教师不断总结经验, 逐步提高试卷出题质量, 以更准确、更合适的反馈结果来调动学生的学习积极性。

该方法具体直观, 可以将分析结果列成图表, 使分析结果一目了然；其使用简单易懂, 不需复杂计算, 只要会四则运算即可；以其针对性, 可以重点突出某个试题或参试学生, 细致剖析各个方面的特殊问题；S一P表的种种特点使得它在实际教学中具有极大的可应用性。

形成性评价是教学工作者在实际工作中获取数据，并通过这些数据修正教学、提高教学效率的过程，是教学设计中非常重要的一个环节。

形成性评价是在教学过程中进行，一般在某章节或知识点结束时使用。

一般课程教学中，教学内容多，学生情况复杂，很难以某种定量的数据表示。

S－P表分析法将复杂的教学环境中学生和问题两个重要因素抽取出来，以图表的方式进行分析，具有直观、简便等优点，可以用S－P表分析法进行形成性评价。

1.1.2 实验目的（1）掌握教育信息的结构分析的基本方法，理解项目反应模式的性质、意义。

实验4 频率响应分析一 实验要求掌握应用MATLAB 绘制系统Bode 图和Nyquist 图的方法，并通过系统的Bode 图和Nyquist 图分析系统的动态性能、稳定性和相对稳定性。

二 实验步骤1 系统Nyquist 曲线的绘制（1）掌握系统极坐标（Nyquist ）图绘制的函数nyquist()及其参数的使用方法。

（可通过help 方法）（2）在Matlab 中输入课本162页例5－14的程序，观察并记录结果。

利用Nyquist 稳定判据判断该系统的稳定性。

（3）在Matlab 中输入课本162-163页例5－15的程序，观察并记录结果(包括系统函数和Nyquist 图)，利用Nyquist 稳定判据判断该系统的稳定性。

（4）在Matlab 中输入下面例子的程序，观察并记录结果，利用轴函数axis （）绘出在一定区域内的曲线，或用放大镜工具放大，进行稳定性分析。

例：已知系统的开环传递函数为101781000)(230+++=s s s s G 绘制系统的Nyquist 图，并利用Nyquist 稳定判据判断该系统的稳定性。

Matlab 命令窗口输入： >> num=[1000];>> den=[1 8 17 10];>> nyquist(num,den);grid2 系统Bode 图的绘制（1）掌握系统对数频率特性曲线（Bode ）图绘制的函数bode()及其参数的使用方法。

（可通过help 方法） （2）在Matlab 中输入课本164页例5－16的程序，观察并记录结果。

计算系统稳定裕量（相角稳定裕量和增益稳定裕量）分析系统的稳定性。

（3）在Matlab 中输入课本164-165页例5－17的程序，观察并记录结果。

并分析阻尼系数对系统幅频特性和相频特性的影响。

三 思考题1 已知系统的开环传递函数为 12.124.22420)(230+++=s s s s G （1）绘制系统的开环零极图、Nyquist 图，并利用Nyquist 稳定判据判断该系统的稳定性。

实验4-氨基酸类物质的荧光光谱分析实验背景荧光光谱分析是常用的分析方法之一。

在化学、生物、物理等领域都有广泛的应用，常用于分析物质结构和性质之间的关系。

本实验利用荧光光谱分析的方法，研究氨基酸类物质的结构和性质之间的关系。

实验目的1.理解荧光光谱分析的基本原理；2.掌握实验室荧光光谱仪的使用方法；3.研究不同氨基酸类物质的荧光性质。

实验步骤实验器材和试剂1.氨基酸标准品（色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、甘氨酸）2.荧光光谱仪3.1mol/L 的酸和碱溶液4.玻璃试管和移液管等实验器材实验步骤1.将各种氨基酸标准品分别称取一定量，加入不同的试管中。

2.分别将各氨基酸标准品试管中的溶液调至 pH7 的缓冲液溶液中，量取适量溶液加入荧光光谱仪尽头。

3.设置荧光光谱仪参数，如激发波长（Excitation wavelength ），荧光检测波长（Emission wavelength ），激发和检测滤光片等等。

4.通过荧光光谱测量不同氨基酸标准品的荧光光谱强度，记录数据。

5.重复实验2-4，调整氨基酸标准品的 pH 值至其他值，如 pH4、pH10等，并记录数据。

6.处理数据，绘制氨基酸标准品在不同 pH 值下的荧光光谱图，分析氨基酸结构和性质之间的关系。

实验结果与分析根据荧光光谱仪测量结果，可以得出各种氨基酸标准品在不同 pH 值下的荧光光谱图。

在 pH7 条件下，各种氨基酸标准品的荧光 intensity 呈现不同的变化，如下图所示。

荧光光谱图荧光光谱图通过荧光光谱图的分析，可以发现以下：1.不同氨基酸标准品的荧光 intensity 不同，表明它们的荧光性质存在差异；2.在 pH 值较低的条件下，氨基酸标准品的荧光 intensity 明显增强，说明它们容易发生 protonation；3.在 pH 值较高的条件下，氨基酸标准品的荧光 intensity 明显下降，与pH 值影响荧光的原理相符合。

实验使用荧光光谱分析的方法，可以研究氨基酸类物质的结构和性质之间的关系。

学院：数学与统计学院专业：数学与应用数学学号：20111910121姓名：杨君波实验六方差分析一、实验目的通过本次实验，了解如何进行各种类型均值的比较与检验。

二、实验性质必修，基础层次三、主要仪器及试材计算机及SPSS软件四、实验内容单因素方差分析五、实验学时2学时单因素方差分析(One-Way ANOVA过程)1.某城市从4个排污口取水，进行某种处理后检测大肠杆菌数量，单位面积内菌落数如下表所示，请分析各个排污口的大肠杆菌数量是否有差别。

排污口 1 2 3 4 大肠杆菌数量9,12,7,5 20,14,18,12 12,7,6,10 23,13,16,21实验步骤：首先建立“数据视图”→单击“分析(A)”→选择“比较均值（M）”→选择“单因素ANOV A”→将“大肠杆菌数量”选入到“因变量列表(E)”→将“排污口”选入到“因子”中→在“选项（O）”中的“描述性（D）”、“方差同质性检验（H）”、“均值图（M）”上打勾→点击“继续”→点击“确定”。

运行过程及结果：变量视图：数据视图：运行结果：结果分析：①在“描述”图表中给出了四个排污口的大肠杆菌数量的基本描述性统计量。

包括样本容量、样本均值、标准差、标准误差、均值的95%的置信区间、最小值和最大值；②在“方差齐性检验”图表中P值为0.329，若我们给定显著性水平为0.05，P大于0.05，接受原假设，认为四个总体的方差相等；③在“ANOVA”图表中若取显著性水平0.05，因为P=0.003,所以P小于0.05，拒绝原假设，认为各个排污口的大肠杆菌数量存在显著差别；④在“均值图”中可以看出第四个排污口大肠杆菌数量最多，第一个排污口大肠杆菌数量最少。

2.某连锁商场有五个连锁分店。

希望比较这五个分店的营业额是否相同，调查人员各自独立地从这五个分店中取得12个营业日的日营业额，资料见下表：连锁店营业日第一分店第二分店第三分店第四分店第五分店1 924 994 1160 1072 9492 1094 1270 1185 1011 11213 1000 1261 1292 961 11594 948 1034 1319 1229 10495 1066 1542 1101 1238 9526 923 1258 1246 1035 10977 823 1215 1340 1240 11448 1035 978 1019 947 9589 1130 1316 1224 1110 91710 1019 1005 967 955 107711 985 944 1221 1091 96712 957 1295 1210 916 1039以α＝0.05的显著性水平检验“这五个分店的日营业额相同”这一假设。

广州大学动物生理学实验报告开课学院及实验室：生科院生化楼6032019年4月01日学院生命科学学院年级、专业、班生技171姓名GDZ学号实验课程名称动物生理学实验成绩实验项目名称反射时的测定及反射弧的分析指导老师[实验目的]1.了解反射弧的组成；2.学习反射时的方法；[实验原理]从皮肤接受刺激到机体出现反应的时间为反射时。

反射时是反射通过反射弧所用的时间，完整的反射弧则是反射的结构基础。

反射弧的组成包括感受器、传入神经、反射中枢、传出神经和效应器，反射弧的任何一部分缺损，原有的反射不再出现。

由于脊髓的机能比较简单，所以常选用只毁脑的动物为实验材料，以利于观察和分析。

[实验对象]蛙[实验药品]任氏液、2%普鲁卡因、硫酸溶液（1%、2%、5%）[仪器与器械]器械：毁髓针、手术镊、手术剪、玻璃分针、铁支架、蛙嘴夹其他：蛙板、小烧杯、小培养皿、小滤纸、棉花、秒表[实验方法与步骤]1取蛙，毁脑髓2蛙嘴夹夹下颌，悬挂蛙体3进行实验项目3.1屈反射的反射时长测定及屈反射感受器的分析测定3.2抓反射的反射时长测定5分离左后肢坐骨神经，穿入棉条备用6进行后续的实验项目6.1屈反射的传入神经的分析测定6.2屈反射的传出神经的分析测定6.3屈反射的神经中枢的分析测定7实验结果记录与分析[实验结果与分析]1.屈反射的反射时长测定（抓反射）及屈反射感受器的分析测定（2%硫酸溶液刺激）结果：（1）如表1，表2所示，右后肢最长指屈反射时长的平均值为3.16s，抓反射时长均值3.36s；（2）剥离右后肢最长指的皮肤后，刺激，未发生屈反射活动；表1右后肢最长指屈反射时长测定第一次测第二次测第三次测平均值1.30s 3.28s 4.90s 3.16s表2右后肢抓反射时长测定第一次测第二次测平均值4.12s 2.6s 3.36s分析：（1）上述两步操作的结果表明蛙的屈反射的感受器为皮肤，2%的硫酸溶液刺激含皮肤的最长指能够发生反射活动，而刺激同样的位置，但肌肉裸露，无皮肤，发现未出现屈反射，结果对比，证明了屈反射的感受器是皮肤，故失去皮肤后，没有了产生神经冲动的感受器，反射不出现。