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1、概率论与数理统计数学实验目录实验一几个重要的概率分布的MATLAB实现p2-3实验二数据的统计描述和分析p4-8实验三参数估计p9-11实验四假设检验p12-14实验五方差分析p15-17实验六回归分析p18-2727实验一几个重要的概率分布的MATLAB实现实验目的(1)学习MATLAB软件与概率有关的各种计算方法(2)会用MATLAB软件生成几种常见分布的随机数(3)通过实验加深对概率密度,分布函数和分位数的理解Matlab统计工具箱中提供了约20种概率分布,对每一种分布提供了5种运算功能,下表给出了常见
2、8种分布对应的Matlab命令字符,表2给出了每一种运算功能所对应的Matlab命令字符。当需要某一分布的某类运算功能时,将分布字符与功能字符连接起来,就得到所要的命令。分布均匀指数正态分布t分布F分布二项泊松字符unifexpnormchi2tfbinopoiss功能概率密度分布函数逆概率密度均值与方差随机数生成字符pdfcdfinvstatrnd例1求正态分布,在x=1.2处的概率密度。解:在MATLAB命令窗口中输入:normpdf(1.2,-1,2)结果为:0.1089例2求泊松分布,在k=5,6,7
3、处的概率。解:在MATLAB命令窗口中输入:poisspdf([567],3)结果为:0.10080.05040.0216例3设服从均匀分布,计算。解:在MATLAB命令窗口中输入:unifcdf(2.5,1,3)-unifcdf(-2,1,3)结果为:0.7500027例4求概率的正态分布的分位数。解:在MATLAB命令窗口中输入:norminv(0.995,1,2)结果为:6.1517例5求t分布的期望和方差。解:在MATLAB命令窗口中输入:[m,v]=tstat(10)m=0v=1.2500例6生成一
4、个2*3阶正态分布的随机矩阵。其中,第一行3个数分别服从均值为1,2,3;第二行3个数分别服从均值为4,5,6,且标准差均为0.1的正态分布。解:在MATLAB命令窗口中输入:A=normrnd([123;456],0.1,2,3)A=1.11892.03272.98133.99625.01756.0726例7生成一个2*3阶服从均匀分布的随机矩阵。解:在MATLAB命令窗口中输入:B=unifrnd(1,3,2,3)B=1.82051.11582.62632.78731.70571.0197注:对于标准正态
5、分布,可用命令randn(m,n);对于均匀分布,可用命令rand(m,n)。27实验二数据的统计描述和分析实验目的(1)学习MATLAB软件关于统计作图的基本操作(2)会用MATLAB软件计算计算几种常用统计量的值(3)通过实验加深对均值、方差、中位数等常用统计量的理解1.频数表和直方图一组数据(样本观察值)虽然包含了总体的信息,但往往是杂乱无章的,作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
6、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。2经验累计分布函数图设是总体的一个容量为的样本观察值。将按自小到大的次序排列,并重新编号,设为记则称为总体的经验累积分布函数,它的图像即为经验累计分布函数图。3几种常用的统计量(1)算术平均值和中位数算术平均值(简称均值),,中位数是将数据由小到大排序后位于中间位置的那个数值。(2)标准差、方差27标准差:,它是各个数据与均值偏离程度的度量。方差是标准差的平方,记为。(3)偏度和峰度表示数据分布形状的统计量有偏度和
7、峰度。偏度:反映数据分布对称性的指标,当时,称为右偏态,此时数据位于均值右边的比位于左边的多;当时称为左偏态,情况相反;而接近0时,则可认为分布是对称的。峰度:),是数据分布形状的另一种度量,正态分布的峰度为3,若比3大得多,表示分布有沉重的尾巴,说明样本中含有较多远离均值的数据,因而峰度可以用作衡量偏离正态分布的尺度之一。将样本的观测值代入以上各式后,即可求得对应统计量的观测值。4MATLAB实现下面我们列出用于数据的统计描述和分析的常用MATLAB命令。其中,x为原始数据行向量。(1)用hist命令实现作
8、频数表及直方图,其用法是:[n,y]=hist(x,k)返回x的频数表。它将区间[min(x),max(x)]等分为k份(缺省时k设定为10),n返回k个小区间的频数,y返回k个小区间的中点。hist(x,k)返回x的直方图。(2)用cdfplot命令作累积分布函数图,其用法是:[h,stats]=cdfplot(x)在返回x的累积分布函数图的同时,在stats中给出样本的一些特征:样本最小值、最大