实用统计软件实验指导书.doc

实验指导书院系： 数学与计算机 专业： 数学、信息与计算科学 课程： 实用统计软件 编者： 夏婷婷 目 录实验一 MATLAB 的矩阵和数组的运算实验二 二维平面图形的绘制与分割 实验三 变量及其概率分布实验四 特殊图形的设计实验五 MATLAB 统计估计实验六 正态总体的假设检验实验一 MATLAB 的矩阵和数组的运算一、实验目的：1、学会矩阵和数组运算的基本规律2、会进行编程运算来检验结果二、实验内容：（1）产生 6阶单位矩阵、4 阶全 1阵，4 阶全 0阵（2）产生三阶随机均匀分布矩阵 A,求 A的数值 3次幂运算， A的矩阵 3次幂运算（3）计算[13-(17-5)×8]+ + 值345e（4）产生三阶魔方阵 A,对 A矩阵上下翻转、左右翻转各求一次5）矩阵 A= ,矩阵 B= ,求 A.*B,A*B123759,48392641三、实验原理与方法：数组运算侧重数值之间的运算，在进行加、减时是数组中对应位置上数值进行加减，这与矩阵运算一致数组乘与矩阵乘意义完全不同。

矩阵乘遵循左侧矩阵的第一行与右侧矩阵第一列对应相乘然后相加，得到新矩阵里第一项，与此类推得到之后的项数组乘指对应位置的数值相乘特殊矩阵的产生通常有特定的函数指令，而这些指令通常是英文因此在运用时要牢记英文含义四、实验条件：计算机、MATLAB 软件、实验教材五、实验步骤：构思、分析、编译、调试、运行、数据记录六、实验注意事项：注意数值运算与矩阵运算的物理意义和运算方法差别尤其是.*与*，.^与^的区别七、实验报告要求：格式工整，独立完成，注重分析，鼓励尝试实验二 二维平面图形的绘制与分割一、实验目的：1、了解二维平面图的绘制方法2、学会绘制不同色彩、线型的二维图3、掌握图形分割的方法多次叠绘图和多子图二、实验内容：（1）在 0 区间内，绘制曲线 ，线型为星号，品红色2x )2sin(5.0xeyx图片标题为“ 的曲线” ，x 轴标题为“x 轴” ，y 轴标题为)2sin(5.0eyx“y轴” 2）在同一个坐标轴中绘制四个球球心分别为原点， （1，1，1） ， （0，-1，-2） ， （2，-1，-3） ，图形背景色为绿色3）在同一个窗口中绘制四张子图， ，要求选取,sin2yxz7,yx不同视角，产生标题分别为“三维视图” ， “俯视图” ， “斜视图” ， “侧视图”。

视角自定义大小三、实验原理与方法：在绘制曲线时，可以规定线型、颜色和标记符如：实线“-” ，虚线“：” ，点画线“-.”,双画线“--” 蓝色 b，绿色 g，红色 r，青色 c，品红色 m，黄色 y，黑色 k，白色 w标识符中圆圈 o，星号*，方块符 s，六角星符 p多次叠绘指在已经存在的图上再绘制一条或多条曲线通常使用 hold函数多子图指用户在同一个图形窗口中布置几幅独立的子图，主要通过 subplot函数来实现在 MATLAB中，使用 view函数进行视觉效果设置，调用格式view（az，el） ，其中 az为方位角，el 为仰角az=0，el=90 时，默认的二维视点改变方位角，仰角的大小可以改变观察效果四、实验条件：计算机、MATLAB 软件、实验教材五、实验步骤：构思、分析、编译、调试、运行、数据记录六、 实验注意事项：注意不同线型和颜色选用不同的符号，视角的改变对图形效果的影响七、 实验报告要求：格式工整，独立完成，注重分析，鼓励尝试实验三 变量及其概率分布一、实验目的：1、掌握随机分布、正态分布、 分布、泊松分布的原理和绘制方法22、掌握统计量的均值、标准差、偏斜度和峰值等数字特征。

二、实验内容：（1） （投掷硬币的计算机模拟）投掷硬币 500次，试模拟掷硬币的结果2）绘制 时泊松分布的概率密度函数与分布函数曲线9,7531（3）绘制自由度 n=3，5，15 的 分布概率密度函数曲线，并求出自由度为 52的 分布的均值与方差2（4）有 10名同学的体重（单位：kg）为 55.7，62.9，48.3，55.3，70.3, 65.4，67.9，58.3，50.3，67.3计算 10名同学体重的均值、标准差、偏斜度和峰值三、实验原理与方法：MATLAB统计工具箱提供的泊松分布计算指令包括poisspdf、poisscdf、poissfit、poissinv、poissrnd、poisstats 分布2的分布函数 chi2cdf、分布函数的反函数 chi2inv、概率密度函数 chi2pdf、随机数发生函数 chi2rnd和期望及方差计算函数 chi2stat均值 mean，标准差std，偏斜度 skewness，峰值 kurtosis四、实验条件：计算机、MATLAB 软件、实验教材五、实验步骤：构思、分析、编译、调试、运行、数据记录六、实验注意事项：注重分析和指令的运用。

七、实验报告要求：格式工整，独立完成，注重分析，鼓励尝试实验四 特殊图形的设计一、实验目的：1、了解特殊图形的绘制思路2、学会绘制直方图、盒子图3、掌握工序能力图、正态分布密度图等统计工序管理图二、实验内容：（1）利用 hist和 histc函数分别绘制区间[-5.2，5.2]上的频率直方图2）正态分布的样本 N=2048，绘制样本的盒子图3）规定一机器零件规格上限为 3.02为 2.98拟样品的均值为 3.01标准差为0.006的过程能力指数及绘制其工序能力图4）玉米加工者生产成箱玉米片，重量规定为 11盎司，实际装填过程中有误差，平均每箱玉米质量为 12.5盎司，标准差为 1.32盎司那么有多少箱子质量大于 11盎司三、实验原理与方法：hist函数绘制直角坐标系下的概率分布图histic 用于绘制样本 X在断点定位区间上的频数直方图histfit 绘制正态密度曲线的直方图boxplot 绘制盒子图errorbar 用于绘制误差图normspec 函数用于绘制正态分布密度曲线schart函数用于绘制标准差管理图ewmaplot 函数用于绘制指数加权滑动平均图capaplot 用于绘制工序能力图。

四、实验条件：计算机、MATLAB 软件、实验教材五、实验步骤：构思、分析、编译、调试、运行、数据记录六、实验注意事项：hist函数、histic 函数、histfit 绘制的直方图区别七、实验报告要求：格式工整，独立完成，注重分析，鼓励尝试实验五 MATLAB 统计估计一、实验目的：1、了解参数的点估计法2、掌握区间估计的 MATLAB函数3、掌握正态总体方差的区间估计二、实验内容：（1）金球测定：观测值为 5.587,5.547,5.586,5.566,5.5789,5.5880铝球测定：观测值为 5.477,5.447,5.488,5.466,5.4789,5.4870针对两种情况分别对引力常数测定值的均值和标准差进行估计（置信水平0.9）（2）一批灯泡中随机抽取 6只作寿命测试，其寿命分为为1100,1200,1300,1260,1250,1108已知这批灯泡寿命符合正态分布，求平均寿命的置信度为 98%的单侧置信下限3）对一个含血液样本的化合物在不同时间进行测定，对测定数据进行高斯牛顿法的非线性最小二乘拟合时间:0.1，0.3,1.3,2.1,3.9,5.1,6.2,7.7,8.2,9.0。

血样：0.01，0,013,0.55,1.11,1.79,1.83,2.09,2.66,2.26,1.70三、实验原理与方法：P164-192自己组织语言四、实验条件：计算机、MATLAB 软件、实验教材五、实验步骤：构思、分析、编译、调试、运行、数据记录六、 实验注意事项：注意参数点估计法中矩估计法、极大似然估计法的特点和区别区间估计的 matlab函数的种类和区别七、 实验报告要求：格式工整，独立完成，注重分析，鼓励尝试实验六 正态总体的假设检验一、实验目的：1、了解假设检测一般步骤2、掌控单个正态总体的假设检验，总体均值的检验、总体方差检验3、掌控两个正态总体的假设检验4、两个正态总体均值的检验、成对数据的比较、两个正态总体方差的检验二、实验内容：（1）某切割机切割金属棒的长度符合正态分布 N(100,4).金属棒有 16根,测得长度(单位：mm)为：100,102,99,98,97,110,120,88,90,94,104,110,102，98,100,110假设整体方差不变，该切割机是否正常2）化肥厂用自动包装机包装化肥，某日测得 10袋化肥质量（单位：kg）为48.8，49.9，50.2，51.3，49.8，49.3，50.2，51.6，49.4，52.0。

设每袋化肥质量服从正态分布，根据样板观测数据检验每袋化肥质量的方差是否等于 1.5?取显著性水平 05.（3）某药厂研制一种新的安眠药，为考察效果，与一种老的安眠药作为对照现在独立观测 20个患者，其中 10个服用新药，10 个服用老药，以 X表示患者服新药后睡眠时间延长的时数，以 Y表示患者服用老药后睡眠延长的时数，数据(单位：h)为：X:1.9，2.0，2.1，1.8,1.7，2.4，3.5，4.0，2.9，3.4Y:1.9，2.0，1.1，1.6,1.7，1.4，1.5，1.0，2.0，1.4根据资料 X与 Y都服从正态分布，试问新药的治疗效果比老药的治疗效果更显著吗（ ）？05.（4）甲、乙两台机床加工同一种产品，从这两台机床加工的产品中随机抽取若干件，测得产品直径(单位：mm)：甲机床：19.6,18.9,19.7,20.2,19.8,20.4,20.3,19.7,19.5,20.3乙机床：19.4,19.9,18.7,20.2,18.8,22.4,20.3,18.7,19.6,21.5观测甲、乙两台机床加工的产品直径的方差是否相等？取显著性水平05.三、实验原理与方法：假设检验的基本步骤：1:提出原 H1假设及其选择假设 H22:选取一个适当的检验计量 T，并写出相应的检验准则3：给定显著性水平，并去除 H1的拒绝域 W4：由样本算出检验统计计量 T的实测值，判断其是否落入拒绝域。

四、实验条件：计算机、MATLAB 软件、实验教材五、实验步骤：构思、分析、编译、调试、运行、数据记录六、 实验注意事项：两种检验方法的区别和应用七、 实验报告要求：格式工整，独立完成，注重分析，鼓励尝试。