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1、实验三多元正态总体检验一、实验目的1.掌握单一多元正态总体均值的检验;2.掌握两个多元正态总体均值向量的检验(区分协差阵是否相等)。3.掌握多元方差分析的思想和操作。二、实验内容:1.检验2008年西部9个省区城镇居民大类消费与全国平均水平有无显著差异。2.分析我国上市公司电力、煤气及水生产供应行业和房地产行业在经营绩效(净资产收益率、总资产报酬率、资产负债率和总资产周转率)方面是否存在明显差异,抽样数据见上市公司效绩指标.xls。3.一套生产线同时产出三种产品,分析温度和时间对总体产出率的影响,以及温度和时间对不同产品产出率的影响,数据见三种产品产出率
2、.sav三、实验使用的仪器设备、软件本实验需要上机实验,借助Excel的数据处理和矩阵运算功能以及SPSS加以实现。四、实验记录与数据处理要求在实验报告中,每位学生应该记录下主要的数据处理步骤和程序运行结果,并对运行结果进行分析,并给出完整的实验思考题的解答情况。五、实验中的注意事项1.注意判断检验的类型,选择相应的检验方法对数据进行分析;2.在使用矩阵运算公式时,必须用组合键Ctrl+Shift+Enter确认,否则会计算出错。六、实验的基本原理、数据处理及实验步骤(一)多元总体的单样本检验(协差阵未知)示例:人的出汗多少与人体内钠和钾的含量有一定的关
3、系。今测20名健康成年女性的出汗多少(X1)、钠的含量(X2)和钾的含量(X3),其数据如图1所示。试检验,其检验步骤如下:1.在工作表列ABCD中输入样本数据,如图1所示;2.选择样本数据区域B2:D21,选择命令“插入”→“名称”→“定义”,输入名称X,然后按“添加”按钮,再“确定”,将数据区域定义为X;3.在F1:F5中输入各标题,如图所示;4.在G1:I1中输入检验值,用Z0表示;5.在G2中输入=AVERAGE(B2:B21),再往右复制到I2处,计算出样本平均值向量;6.计算样本值与检验值的差,在G3中输入=G2-G1,并往右复制公式到I3处
4、;7.在G4输入样本量n的值20,在G5输入指标个数p的值3;8.选择区域F1:I3,选择命令“插入”→“名称”→“指定”,选定“最左列”复选框后再确定;选择区域F4:G5,选择命令“插入”→“名称”→“指定”,选定“最左列”复选框后再确定,将最左列的标题文字定义为右侧区域的名称。9.在F7输入标题S,选择区域G7:I9,输入离差阵S公式=MMULT(TRANSPOSE(X-Z),X-Z),然后按Ctrl+Shift+Enter键确认。10.选择区域G7:I9,定义其名称为S;11.在F11输入标题S-1,选择区域G11:I13,输入离差阵的逆矩阵公式=
5、MINVERSE(S),然后按Ctrl+Shift+Enter键确认。12.选择区域G11:I13,定义其名称为S_1;13.计算统计量T2,在G15输入=n*(n-1)*MMULT(MMULT(Z_Z0,S_1),TRANSPOSE(Z_Z0)),按Ctrl+Shift+Enter键确认;14.在G16输入检验统计量F的公式=(n-p)/((n-1)*p)*G15。计算得F统计量值为2.9045。15.计算临界值,在G18和G19中分别输入=FINV(0.05,p,n-p)和=FINV(0.01,p,n-p)。当显著水平为0.05时,临界值为3.197
6、,当显著水平为0.01时,临界值为5.185。(二)多元两样本检验(有共同未知协差)示例:为了研究日、美两国在华投资企业对中国经营环境的评价是否存在差异,今从两国在华投资企业中各抽出10家,让其对中国的政治、经济、法律、文化等环境进行打分,其结果如表所示,1~10号为美国在华投资企业的代号,11~20号为日本在华投资企业的代号。设两组样本来自正态总体X和Y,且两组样本相互独立,协差阵相等但未知。建立由于有共同未知协差阵,故检验统计量为其中:图1多元两样本检验(有共同未知协差)检验步骤为:1.在A1:F1中输入标题;2.在A2:F21中输入原始数据,如图1
7、所示,C2:F11中是X的转置阵,C12:F21中是Y的转置阵。3.选择区域C2:F11,单击菜单“插入”→“名称”→“定义”,输入X,按“添加”按钮后确定;选择C12:F21,单击“插入”→“名称”→“定义”,输入Y,按“添加”按钮后确定;4.在H2,H3,H4中输入标题n,m,p,在I2,I3,I4中输入对应数值10,10,4;5.选择H2:I4,单击菜单“插入”→“名称”→“指定”,选择复选框“最左列”后确定;6.在单元格K2,K3,K4中输入标题Mx,My和d;7.计算X的平均值,在L2中输入=AVERAGE(C2:C11),再往右复制公式到O2
8、处,即在区域L2:O2中保存了X的平均值向量转置矩阵;8.计算Y的平均值,在L3