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1、第七章 计算机在数理统计与实验设计中的应用,7.1 概述 7.2 软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令 7.3 计算机在化学实验设计中的应用 7.4 实验数据的可靠性分析 7.5 变量间相关性分析 7.6实验结果表述 一元线性回归的演示,7.1 概 述,在化学化工领域中数理统计比较典型的应用主要包括以下几个方面: (1)实验设计方法 (2)实验数据分析检验: (3)实验数据的回归分析: 目前,利用计算机进行试验数据的数理统计和实验设计主要有两种方式:一种是针对要处理的实际问题,自己动手编写程序进行计算处理。二是直接采用商业数理统计软件进行处理。,7.2 软件STATISTICA的
2、使用界面、功能和基本指令,STATISTICA 是一个整合数据分析、图表绘制、数据库管理与自订应用发展系统环境的专业软件。 STATISTICA 不仅提供使用者统计、绘图与数据管理程序等一般目的的需求,更提供特定需求所需的数据分析方法 ( 例如,数据挖掘、商业、社会科学、生物研究或工业工程等 ) 。 所有 STATISTICA 产品线所提供的分析工具,皆以软件包的形式供使用者自行选择。这些工具可经由不同的使用者接口与程序语言 (SVB) 予以控制、使用。具有以下显著特点:,7.2 软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令,1、图形库种类非常丰富STATISTICA图形不但种类多而且质
3、量很高,配有分布拟合功能(Distribution Fitting),对于多维多变量资料集,交谈式三维探索器(Interactive 3D explorer)提供“Slice & Dice”般的资料切割技巧,例如可以将三维空间资料切割成数个二维或三维的资料子集。2、有同步报告输出功能STATISTICA可以使您在作统计分析的同时就可以编辑统计分析报告,并且可以另存为word文档(.rtf格式),大大节省您的时间。3、软件兼容性很好STATISTICA同Excel、C、Java等多种外部应用工具兼容,通过强大且直观的询问工具,可以连接并处理存储于任何地方的大型资料(这些资料可以储存在Oracle
4、、Sybase、Microsoft SQL Server、IBM DB2等数据库),而无需事先将资料拷贝到当前电脑中,就可以执行理想的大型资料提取和资料的分析任务。,7.2 软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令,4、导入导出数据时支持多种格式STATISTICA导入导出数据时支持多种格式,如STATISTICA documents 、Excel 、 dBase 、SPSS 、Lotos、text、Hmtl、Rich Text File(.rtf Word文档)等. 5、软件操作简便STATISTICA软件使用简便,操作界面、操作方式同Office软件类似,友好的操作界面,方便客户
5、操作并满足客户定制化的需求。STATISTICA中同一功能有多种操作实现方法,有多种快捷方式可供选择。6、内置Visual Basic程序STATISTICA内建完整的Visual Basic程序,供分析人员处理大数据量时进行编程之用,并且可以对STATISTICA进行二次开发,将STATISTICA软件放置在后台进行运算。,7.2 软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令,7、定制化的报表功能STATISTICA利用如同MS活页式(Binder-Style)之便利且有效的工作簿功能,组织所有的文件(例如STATISTICA、MS Excel、HTML报表等)。透过树状结构概观图组织
6、,检视并且修改所有的STATISTICA电子表格(Spreadsheet)、图形、报表以及STATISTICA工作簿宏指令。自动化制作完美格式的报表,以及利用鼠标拖曳其它对象完成定制化的报表需求。,7.2 软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令,7、定制化的报表功能STATISTICA利用如同MS活页式(Binder-Style)之便利且有效的工作簿功能,组织所有的文件(例如STATISTICA、MS Excel、HTML报表等)。透过树状结构概观图组织,检视并且修改所有的STATISTICA电子表格(Spreadsheet)、图形、报表以及STATISTICA工作簿宏指令。自动化
7、制作完美格式的报表,以及利用鼠标拖曳其它对象完成定制化的报表需求。,7.2 软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令,7、定制化的报表功能STATISTICA利用如同MS活页式(Binder-Style)之便利且有效的工作簿功能,组织所有的文件(例如STATISTICA、MS Excel、HTML报表等)。透过树状结构概观图组织,检视并且修改所有的STATISTICA电子表格(Spreadsheet)、图形、报表以及STATISTICA工作簿宏指令。自动化制作完美格式的报表,以及利用鼠标拖曳其它对象完成定制化的报表需求。,7.2 软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令,S
8、TATISTICA 模块介绍 STATISTICA 通用数据分析 / 统计应用 ( General Data Analysis/ Statistical Applications ) STATISTICA Base 基础统计模块 透过便利的使用者界面,提供广泛的有效统计程序应用,并享有 STATISTICA 最新功能呈现报表结果。 All STATISTICA Graphics Tools ( STATISTICA 全套图表工具) Basic Statistics Breakdowns & Tables (基本统计表格) Distribution Fitting (分布拟合) Multiple
9、 Linear Regression Methods (多重线性回归方法) Analysis of Variance (ANOVA) (方差分析) Correlations (相关性分析) T-Tests (and other tests of group differences) ( T 检验) Frequency Tables, Crosstabulation Tables (频数分析) Multiple Response Analysis (多应答分析) Nonparametric Statistics (非参数统计),7.2 软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令,STAT
10、ISTICA Advanced Linear/ Non-Linear Models 高级线性 / 非线性模型模块 为目前市场上,涵盖最广泛的高级线性与非线性建模工具组合,包括自动模型选取功能以及延伸性交谈式视觉化工具。 General Linear Models (GLM) (一般线性模型) Generalized Linear/Nonlinear Models (一般线性 / 非线性模型) General Regression Models (一般回归模型) General Partial Least Squares Models (一般偏最小二乘模型) Variance Component
11、s Survival Analysis (生存分析) Nonlinear Estimation (非线性估计) Fixed Nonlinear Regression (非线性回归) Log-linear Analysis of Frequency Tables Time Series Analysis/Forecasting (时间序列分析 / 预测) Structural Equation Modeling (结构方程式模型),7.2 软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令,STATISTICA Multivariate Exploratory Techniques 多变量探索性
12、分析技术模块 针对资料的探索技术,所研发的统计程序组合,提供一连串的交谈式图表视觉检视工具。 Cluster Analysis (聚类分析) Factor Analysis (因子分析) Principal Components & Classification Analysis (主要成分和分类分析) Canonical Analysis (典型相关分析) Discriminant Analysis (判别分析) General Discriminant Analysis Models (一般判别分析模型) Reliability/Item Analysis (可靠度和项目分析) Class
13、ification Trees (分类树) Correspondence Analysis (对应分析) Multidimensional Scaling (多维标度分析),7.2 软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令,STATISTICA Neural Networks类神经网络 提供最广泛的类神经网络方法,如智能问题解决者 (IPS) 与自动化网路搜寻精灵。另外,使用者可选择搭配 C-code 产生器。 Intelligent problem solver Wizard Automatic Search for Best Architecture Multilayer Per
14、ceptrons Radial Basis Function Networks, and many others Self-Organizing Feature Map Back Propagation Conjugate Gradient Descent Numerous Analytical Graphs Resampling (Cross Validation, Bootstrap) Sensitivity Analysis, ROC curves Network Ensembles Optional C-code Generator, and more,7.2 软件STATISTICA
15、的使用界面、功能和基本指令,STATISTICA Power Analysis 效能分析 提供广泛且一般化的工具,协助使用者进行调查研究,计算是适当的样本容量; STATISTICA Power Analysis 针对样本容量、置信区间估计和统计功效的计算,为使用者提供精确且便于操作的定制化工具。 Sample Size Calculation (计算样本容量) Confidence Interval Estimation (置信区间估计) Statistical Distribution Calculators,7.2 软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令,STATISTICA
16、 工业统计解决方案及 6 西格玛工具(Industrial Solution , Np , P, U, C Charts Pareto Charts Process Capability and Performance Indices Moving Average/Range Charts, EWMA Charts Short Run Charts (Including Nominal & Target) CuSum (Cumulative Sum) Runs Tests, and more,7.2 软件STATISTICA的使用界面、功能和基本指令,STATISTICA Process Analysis (add-on)过程分析 提供包括进程分析,测量工具的重复性、再现性和可靠性的分析以及其它质量管理改善的应用工具。 Process/Capability Analysis Charts Ishikawa ( Cause & Effect ) Diagrams Gage Repeatability & Reproducibilit