- •Введение
- •1.Главное и текущие окна анализа данных
- •2.Электронная таблица
- •Пример 4
- •Пример 6
- •3.Графическое представление данных
- •4.Пользовательский интерфейс текущего окна анализа
- •Общее знакомство с пакетом Statgraphics. Генерация временных рядов
- •Г) Рассчитайте размах тренда range и масштабный коэффициент (переменные range и scale соответственно).
- •Е) Сохраните график в отчетном документе (StatGallery).
- •1.2 Генерация реализаций абсолютно случайного временного ряда
- •1.3 Генерация временных рядов pk , sk , k
- •1.1 Генерация тренда временного ряда
- •1.4 Моделирование грубых сбоев измерений
- •1.5 Генерация обобщенной реализации временного ряда
- •Статистический анализ стационарных временных рядов
- •2.1 Подготовка данных для статистических исследований
- •А) Напишите расчетные выражения для переменных x1 – x5 с учетом синтаксиса языка пакета statgraphics Plus 5.1 и числовых значений параметров алгебраических выражений своего индивидуального задания.
- •2.2 Анализ одномерного закона распределения вероятностей
- •2.3 Сравнение экспериментального и теоретического
- •2.4 Изучение описательных статистик стационарного
- •Для временных рядов x1 – x5
- •2.5 Исследование автокорреляционной функции стационарного временного ряда
- •Анализ независимости значений временного ряда по одной реализации
- •3.1 Подготовка данных для статистических исследований
- •Результат визуального анализа временных рядов
- •3.2 Анализ независимости временного ряда по критерию
- •Результаты анализа независимости временных рядов
- •3.3 Анализ независимости временного ряда по критерию
- •Результаты анализа независимости временных рядов
- •3.4 Анализ независимости временного ряда
- •Результаты анализа независимости временных рядов
- •3.5 Анализ интервала корреляции для принятия решения
- •Результаты анализа независимости временных рядов
- •3.6 Заключение о точности и области практического применения исследованных методов
- •Сглаживание временных рядов линейными и нелинейными фильтрами
- •4.1 Исследование возможностей медианного фильтра
- •4.2 Анализ чувствительности линейного фильтра к выбросам входных данных
- •4.3 Изучение импульсной реакции линейных сглаживающих фильтров
- •4.4 Исследование динамической ошибки
- •4.5 Исследование коэффициента подавления помехи линейными сглаживающими фильтрами
- •Оптимальная обработка данных линейным фильтром с конечной памятью
- •5.1 Расчет оптимального линейного фильтра с конечной памятью
- •5.2 Исследование свойств оптимального фильтра
- •Спектральный анализ временных рядов конечной длины
- •Исследование периодограммы импульсного сигнала
- •6.2 Спектральный анализ гармонической функции
- •Расчет амплитудно-частотных характеристик
- •Исследование периодограммы реализации белого шума
- •Спектральный анализ низкочастотного временного ряда, измеренного на фоне помех
2.Электронная таблица
В электронную таблицу могут быть загружены данные из файла в форматах .sf3, .sf (форматы STATGRAPHICS разных версий), .txt, .xls, .dbf и в ряде других распространенных форматах. Для этого необходимо воспользоваться главным меню пакета File – Open - Open Data File…
В электронной таблице сохраняются также переменные, сгенерированные пользователем по заданным алгебраическим выражениям, и результаты расчетов в текущих окнах анализа, если в этом есть необходимость.
Каждая переменная электронной таблицы располагается в одном столбце, которому может быть присвоено заданное пользователем имя. По умолчанию переменные именуются Col_1, Col_2,… . Для изменения имени переменной нужно щелчком левой кнопки мыши в положении курсора в ячейке имени переменной (столбца) активизировать соответствующую переменную (столбец при этом выделяется черным фоном). Далее по правой кнопке мыши необходимо выйти в контекстное меню, в котором выбирается опция Modify Column и указывается новое имя и другие атрибуты переменной в открывшемся окне.
Для расчета значений переменной по алгебраической формуле после активизации этой переменной (столбца) и выхода в контекстное меню по правой кнопке мыши следует выбрать опцию Generate Data. В открывающемся после этого окне содержатся:
-
строка для записи расчетной формулы (Expression),
-
список содержащихся в электронной таблице переменных (Variables),
-
список встроенных функций (в пакете они называются операторами Operators), которые могут использоваться в алгебраическом выражении, кроме стандартных арифметических или логических операций.
В приводимой ниже таблице указаны основные встроенные функции, которые будут использоваться при выполнении лабораторного практикума. С другими встроенными функциями можно ознакомиться в справочной системе пакета. Следует обратить внимание на то, что аргументы встроенных функций разделяются символом ";". При наборе расчетного выражения можно воспользоваться автоматическим переносом заголовка функции в позицию курсора в поле Expression двойным нажатием левой кнопки мыши в поле выбранной функции. Аналогичным образом в поле расчетного выражения переносится имя переменной из списка переменных электронной таблицы.
Таблица встроенных функций пакета STATGRAPHICS Plus 5.1
|
№ п/п |
Оператор |
Функциональное назначение |
|
1 |
COUNT(N1;N2;N3) |
Вычисление последовательности целых чисел от N1 до N2 с интервалом N3 |
|
2 |
RNORMAL(N;m;σ) |
Генерация выборки N случайных значений из нормальной генеральной совокупности с характеристиками m и σ |
|
3 |
RUNIFORM(N;a;b) |
Генерация выборки N случайных значений, равномерно распределенных в интервале [a, b] |
|
4 |
AVG(Name) |
Вычисление среднего значения выборки с именем Name |
|
5 |
VARIANCE(Name) |
Вычисление дисперсии выборки с именем Name |
|
6 |
SKEWNESS(Name) |
Вычисление коэффициента асимметрии выборки с именем Name |
|
7 |
KURTOSIS(Name) |
Вычисление эксцесса выборки с именем Name |
|
8 |
SQRT(Name) |
Вычисление квадратного корня из числа Name или каждого значения переменной с этим именем |
|
9 |
SIZE(Name) |
Определение длины переменной с именем Name |
|
10 |
MAX(Name) |
Вычисление максимального значения переменной с именем Name |
|
11 |
MIN(Name) |
Вычисление минимального значения переменной с именем Name |
|
12 |
NORMAL(x;m;σ) |
Вычисление функции распределения вероятностей нормального закона с параметрами m и σ при значении аргумента x |
|
13 |
INVNORMAL(p;m;σ) |
Вычисление аргумента функции распределения вероятностей x нормального закона с параметрами m и σ при значении вероятности p (обратная функция распределения вероятностей) |
|
14 |
STANDARDIZE(Name) |
Стандартизация (нормирование) выборки с именем Name |
|
15 |
COS(Name) |
Вычисление косинуса числа Name или каждого значения переменной с этим именем. Аргумент указывается в градусах. |
|
16 |
SIN(Name) |
Вычисление синуса числа Name или каждого значения переменной с этим именем. Аргумент указывается в градусах. |
|
17 |
DIFF(Name) |
Вычисление первых разностей переменной Name |
|
18 |
DROP(Name;k) |
Удаление первых k строк переменной Name |
|
19 |
DROPLAST(Name;k) |
Удаление последних k строк переменной Name |
|
20 |
JOIN(Name1;Name2) |
Объединение переменных Name1 и Name2 (состыковывает две последовательности значений переменных) |
|
21 |
JOIN3(Name1;Name2;Name3) |
Объединение переменных Name1, Name2 и Name3 (состыковывает три последовательности значений переменных) |
|
22 |
JOIN4(Name1;Name2;Name3; Name4) |
То же, что JOIN( ) и JOIN3( ), но для четырех переменных |
|
23 |
LAG(Name;k) |
Для положительного целого числа k выполняется смещение значений переменной Name на k строк вниз (впереди остаются k пустых строк). Для отрицательного аргумента k - смещение значений переменной Name на k строк вверх (удаляются первые k значений переменной) |
|
24 |
REP(Name;k) |
Повторение каждого значения переменной Name k раз. |
|
25 |
SUM(Name) |
Вычисление суммы всех значений переменной Name |
Пример 1
Рассчитывается значение линейно нарастающей переменной (временного ряда) x6 длины 6, на которую аддитивно наложен белый нормально распределенный шум (переменная noise).
noise: 0.41 0.82 -1.31 0.05 -0.28 1.29
Expression: 2.5*COUNT(0;5;1) + noise
x6: 0.41 3.32 3.69 7.55 9.72 13.79
Пример 2
Генерируются значения временного ряда imp10, который представляет собой импульсный сигнал общей длины 10.
Expression: JOIN3(REP(0;3);REP(1;4);REP(0;3))
imp10: 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0
Пример 3
Имеется переменная k, которая является дискретным временем с интервалом дискретности 1. Генерируется синусоидальный временной ряд (переменная si100) длины 100 с наложенным на него нормально распределенным центрированным белым шумом заданной интенсивности 0.01 (стандартное отклонение 0.1).
k: 1 2 3 4 . . . 98 99 100
Expression: SIN(12*k+30)+RNORMAL(100;0;0.1)
