PDF《第十章 数据的统计描述和分析》

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第十章 数据的统计描述和分析 数理统计研究的对象是受随机因素影响的数据, 以下数理统计就简称统计, 统计是 以概率论为基础的一门应用学科.

数据样本少则几个, 多则成千上万, 人们希望能用少数几个包含其最多相关信息的 数值来体现数据样本总体的规律.描述性统计就是搜集、整理、加工和分析统计数据, 使之系统化、条理化,以显示出数据资料的趋势、特征和数量关系.它是统计推断的基 础,实用性较强,在统计工作中经常使用. 面对一批数据如何进行描述与分析, 需要掌握参数估计和假设检验这两个数理统计 的最基本方法. 我们将用 Matlab 的统计工具箱(Statistics Toolbox)来实现数据的统计描述和分析. §1 统计的基本概念 1.1 总体和样本 总体是人们研究对象的全体,又称母体,如工厂一天生产的全部产品(按合格品及 废品分类) ,学校全体学生的身高. 总体中的每一个基本单位称为个体,个体的特征用一个变量(如x)来表示,如一 件产品是合格品记

0 = x ,是废品记

1 = x ;

一个身高 170(cm)的学生记

170 = x . 从总体中随机产生的若干个个体的集合称为样本,或子样,如n件产品,100 名学 生的身高, 或者一根轴直径的

10 次测量. 实际上这就是从总体中随机取得的一批数据, 不妨记作 n x x x , , ,

2 1 L , n 称为样本容量. 简单地说,统计的任务是由样本推断总体. 1.2 频数表和直方图 一组数据(样本)往往是杂乱无章的,做出它的频数表和直方图,可以看作是对这 组数据的一个初步整理和直观描述. 将数据的取值范围划分为若干个区间,然后统计这组数据在每个区间中出现的次 数,称为频数,由此得到一个频数表.以数据的取值为横坐标,频数为纵坐标,画出一 个阶梯形的图,称为直方图,或频数分布图. 若样本容量不大,能够手工做出频数表和直方图,当样本容量较大时则可以借助 Matlab 这样的软件了.让我们以下面的例子为例,介绍频数表和直方图的作法. 例1学生的身高和体重 学校随机抽取

100 名学生,测量他们的身高和体重,所得数据如表 表1身高体重数据 身高 体重 身高 体重 身高 体重 身高 体重 身高 体重

172 75

169 55

169 64

171 65

167 47

171 62

168 67

165 52

169 62

168 65

166 62

168 65

164 59

170 58

165 64

160 55

175 67

173 74

172 64

168 57

155 57

176 64

172 69

169 58

176 57

173 58

168 50

169 52

167 72

170 57

166 55

161 49

173 57

175 76

158 51

170 63

169 63

173 61

164 59

165 62

167 53

171 61

166 70

166 63

172 53

173 60

178 64

163 57

169 54

169 66

178 60

177 66

170 56

167 54

169 58

173 73

170 58

160 65

179 62

172 50

163 47

173 67

165 58

176 63

162 52 -202-

165 66

172 59

177 66

182 69

175 75

170 60

170 62

169 63

186 77

174 66

163 50

172 59

176 60

166 76

167 63

172 57

177 58

177 67

169 72

166 50

182 63

176 68

172 56

173 59

174 64

171 59

175 68

165 56

169 65

168 62

177 64

184 70

166 49

171 71

170 59 (i) 数据输入 数据输入通常有两种方法, 一种是在交互环境中直接输入, 如果在统计中数据量比 较大,这样作不太方便;

另一种办法是先把数据写入一个纯文本数据文件 data.txt 中, 格式如例