- •Оглавление
- •Введение
- •Вычисления
- •Предварительные сведения
- •Настройка среды
- •Начало работы
- •Определение функций пользователя
- •Определение других объеков
- •Импорт данных
- •Арифметика
- •Вычисления с целыми числами и обыкновенными дробями
- •Вычисления с вещественными числами
- •Вычисления с комплексными числами
- •Алгебра
- •Многочлены и дробно-рациональные функции
- •Матрицы и системы линейных уравнений
- •Векторная алгебра
- •Математический анализ
- •Решение уравнений и неравенств
- •Пределы
- •Дифференцирование
- •Интегрирование
- •Дифференциальные уравнения
- •Комбинаторика, логика, множества
- •Графика
- •Статистика
- •Оптимизация
- •Создание документов
- •Предварительные сведения
- •Издательские системы типаTeX.
- •Задания для курсовой работы
- •Литература
- •Учебное пособие
- •450000, Уфа-центр, ул. К.Маркса, 12
Статистика
SWP имеет широкий набор средств для решения различных статистических задач. Прежде всего, позволяет вычислить различные параметры выборок. Среднее арифметическое (выборочная средняя) вычисляется командой Compute/Statistics/Mean, среднее геометрическое - Compute/Statistics/Geometric Mean, cреднее гармоническое - командой Compute/Statistics/Harmonic Mean, среднее отклонение - Compute/Statistics/Mean Deviation, среднее квадратическое отклонение - Compute/Statistics/Standart Deviation. При этом данные можно ввести в виде списка, перечислив их через запятую или заполнить ими матрицу. Для матриц все эти оценки будут считаться по отдельности для каждой строки и представлять собой список. Можно вновь посчитать оценку для полученного списка и найти интересующее нас значение параметра выборки. Элементами списка или матрицы могут быть не только числовые данные, но и просто имена переменных. При этом если первая строка матрицы состоит из не определенных ранее буквенных символов, то система трактует их как названия данных и не учитывает в расчетах. Например, для списка значений (15,18,19,16,16), вычисляя среднее арифметическое, получим Mean(s)=16,8, а для матрицы Mean(s)=.
Кроме этих параметров можно найти значение квантилей с помощью команды Compute/Statistics/Quantile..., задав после данных значение квантиля в процентах в виде десятичной дроби в диапазоне [0;1]. Также система позволяет вычислить значения моментов различных порядков с помощью пункта Compute/Statistics/Moment... После выбора этого пункта появляется диалоговое окно, где необходимо задать порядок момента в поле Moment number и выбрать число, относительно которого считается момент в поле Moment Origin, выбрав либо пункт About mean для вычисления центрального момента, либо пункт About для вычисления момента относительно другой точки. В последнем случае для этой величины имеется специальное окошко, в которое ее необходимо ввести, например, для вычисления начального момента следует ввести нуль. Ниже приведены примеры вычисления квантилей и моментов:
B=(15,18,19,16,16), 0.6th Quantile(s): 17
Moment number:2, Moment Origin: About Mean
B, Moment(s): 2. 16
Moment number:2, Moment Origin: About 0
B, Moment(s): 284.4
Система SWP также позволяет проводить корреляционный анализ. В справочной системе указано, что корреляционную матрицу можно получить, выбрав пункт Compute/Statistics/Correlation. При этом если в качестве исходных данных была введена матрица m*n, то корреляционная матрица будет содержать коэффициенты корреляции для каждой пары столбцов, она будет симметричной и на ее главной диагонали будут единицы. Однако, попытки вычислить корреляционную матрицу на практике успехом не увенчались. Ковариационная матрица вычисляется при выборе пункта Compute/Statistics/Covariance. Элементы корреляционной матрицы можно получить из соответствующих элементов ковариационной матрицы делением на произведение среднеквадратических отклонений. Например, для матрицы были получены следующие результаты:Correlation matrix: undecidable
Covariance matrix:
Standard deviation(s): [15.177, 5.6862]
Для построения линий регрессии используется пункт меню Compute/Statistics/Fit Curve to Data... При выборе этого пункта появляется диалоговое окно, в котором надо задать следующие параметры: Location of dependent variable – местонахождение зависимой переменной, надо выбрать в каком столбце (первом или последнем) находится зависимая переменная; после этого следует выбрать тип регрессии, возможны три варианта. Первый – это линейная регрессия для выбранной зависимой переменной плюс константа, второй – то же самое, но без константы, и третий – это полиномиальная регрессия, в этом случае необходимо еще указать порядок полинома. Для каждого из этих случаев следует выбрать в диалоговом окне соответственно пункты Multiple Regression/Multiple Regression (No Constant)/Polynomial of Degree. Результат будет получен в виде уравнения, в котором зависимая переменная будет выражена через остальные. В противном случае система не производит никаких вычислений. Например, для матрицы
Location of dependent variable:last column
Multiple Regression
был получен результат .
Необходимо помнить, что при задании данных в виде матрицы столбцы обязательно должны быть помечены буквенными идентификаторами, то есть первая строка матрицы должна содержать имена переменных.
Наконец, с помощью системы SWP можно получить случайные числа с заданным законом распределения. Для этого выбираем пункт Compute/Statistics/Random Numbers, после чего появится диалоговое окно. В поле с названием How many? следует отметить количество требуемых чисел, затем выбрать закон распределения из списка Distribution. Список содержит следующие законы: бэта, биномиальный, Коши, хи-квадрат, показательный, F-распределение, гамма-распределение, нормальное, Пуассона, Стьюдента, равномерное и Вэйбулла. После выбора закона распределения, система предложит указать параметры, например, число степеней свободы для хи-квадрат или математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение для нормального. Примеры:
How many? 10
Distribution: normal
Mean: 5
Standart deviation: 1
5. 8109, 6. 0778, 4. 4986, 5. 5616, 3. 9685, 5. 1515, 5. 859, 4. 8436,
7.2132, 6. 0683
How many? 10
Distribution: uniform
Lower end of range:0
Upper end of range:100
27.765, 96.22, 98.137, 25.519, 89.154, 95.907, 47.533, 97.214, 9. 508, 37. 225
Следует иметь в виду, что статистические возможности SWP уступают возможностям специализированных статистических пакетов, таких, как Statistics или SPSS.