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1、3第九章MATLAB在统计分析中的应用MATLAB在概率论中的应用随着计算机的发展,统计软件包不断涌现且日益完善.这使得数据的统计描述、参数估计、假设检验等统计推断问题很容易在计算机上实现,从而把人们从庞大而复杂的统计与运算中解放出来.目前的统计软件很多,如SAS、SPSS、STATISTICA、MINITAB、TSP等都有强大的统计功能.但这些软件不像MATLAB那样普及,本章主要介绍MATLAB统计工具箱中的一些常用的统计分析命令.实验一、数据的录入,保存和调用统计中的数据量往往较多,在交互环境输入后,往往需要保存为数据文件,以便
2、在统计分析时调来使用.下面通过一个例子来介绍利用Matlab来实现数据的输入、保存和调用.例9.1某企业在10个月的广告费与销售额的数据如下(单位:百元):表9-1广告费与销售额的数据表月份12345678910广告费6.04.08.02.05.03.04.57.09.08.0销售额50407030603647657569(1)数据的录入月份数据是以1位增量,可用产生向量的方法输入.命令格式为:t=a:h:b.即产生从a到b,以h为增量的行向量.当h缺省时,默认增量为1,h也可以为负数.输入月份数据的命令如下:t=1:10广告费与销售
3、额分别以x和y来代表,分别以向量的形式输入如下:x=[6.0,4.0,8.0,2.0,5.0,3.0,4.5,7.0,9.0,8.0]y=[50,40,70,30,60,36,47,65,75,69](2)数据的保存将变量t,x,y的数据保存到文件data中.命令如下:Savedatatxy(3)数据的调用233复习题九在统计分析时,可用以下命令调用数据文件data中数据loaddata当然,数据的输入也可以用矩阵的形式.方法如下:输入矩阵:data=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10;6.0,4.0,8.0,2.0,5.0,
4、3.0,4.5,7.0,9.0,8.0;50,40,70,30,60,36,47,65,75,69]将矩阵data的数据保存到data1中,命令如下:Savedata1data调用数据文件data1中的数据时,先用命令:loaddata1,然后再用以下命令分别将矩阵data的第一,二,三行的数据赋给变量t,x,y,具体如下:t=data(1,:)x=data(2,:)y=data(3,:)若要调用矩阵data1中的第j列的数据,可用命令:data(:,j).实验二、常见概率分布的函数Matlab统计工具箱中,有20多种概率分布,常见的
5、几种分布及命令字符如下:表9-2常见分布二项分布泊松分布指数分布正态分布分布分布t分布F分布命令字符binopoissexpnormbetaChi2tF工具箱对每一种分布都提供五类函数,其命令字符为:表9-3函数概率密度概率分布逆概率分布均值与方差随机数生成命令字符pdfcdfinvstatrnd当需要一种分布的某一类函数时,将以上所列的分布命令字符与函数命令字符连接起来,并输入自变量与参数即可.下面用均值为mu,标准差为sigma的正态分布来举例说明用法.1.概率密度函数用normpdf函数计算正态概率密度函数.该函数的调用格式为:
6、y=normpdf(x,mu,sigma).233复习题九其中参数sigma必须为正,当为标准正态分布时mu,sigma可以省去.例9.2画出正态分布N(0,1)、N(0,4)和N(1,4)的概率密度函数图像.在Matlab中输入以下命令:x=-6:0.01:6;y1=normpdf(x);y2=normpdf(x,0,2);y3=normpdf(x,1,2);plot(x,y1,x,y2,x,y3)可得右图.练习:演示所有分布的概率分布律、密度函数图像图1实验三、概率计算1概率分布函数用normcdf函数计算正态概率分布函数.该函数
7、的调用格式为:p=normcdf(x,mu,sigma).其结果p为取自参数为mu,sigma的正态分布的单个观测量落在区间中的概率.例9.3计算标准正态分布的概率p{-28、下侧分位数的定义,易知.例9.5233复习题九计算均值86,标准差为2的正态分布随机变量的概率0.05的分位数.输入命令:norminv(0.05,86,2)结果为:82.7103练习:演示所有分布的概率计算、逆概率计算