系统和数据分析三维图形.docx

第二十二课 三维图形SAS系统除了可以绘制二维平面图形外，还可以绘制三维立体图形使用PROC G3D过程能对在PLOT或SCATTER语句中指定的变量值绘制三维图形PROC G3D过程产生的三维图形分为两种：三维曲面图和三维散布图三维曲面图是通过在PLOT语句中指定三个图形变量来产生，三维散布图是在SCATTER语句中必需指定三个图形变量才能产生，同样还可以对三维散布图进行大小、形状、颜色的修改一、 PROC G3D过程说明PROC G3D过程产生三维高分辨率立体图形，一般由下列语句控制：Proc G3DDATA=数据集;PLOTY*X=Z ;SCATTER Y*X=Z ;TITLEn‘字符串’;FOOTNOTEn‘字符串’;By 变量列表 ;Run ;在PROC G3D过程中至少要有一条PLOT或SCATTER语句，如果两条语句同时存在，将在一页中产生一个三维曲面图，下一页中产生一个三维散布图语句中的Y*X=Z指定三个图形变量X、Y、Z，三维空间中的图形点由三个变量的值共同决定，X和Y为水平变量，Z为垂直变量PLOT语句是将X、Y、Z三个变量值确定的空间图形点相互连成曲面，而SCATTER语句是将X、Y、Z三个变量值确定的空间图形点用符号表示或画出图形点向XY平面的垂直线（采用NEEDLE选项）。

一个PROC G3D过程中可以有多条SCATTER语句1. PLOT语句的选项用在PLOT语句中的选项按功能可以分为三类：外观选项、轴选项和描述性选项主要选项如下：l ROTATE=角度列表——指定三维图形Z轴的一个或多个旋转角度，缺省值为70度如果有多个旋转角度，将画出对应多个不同旋转角度的三维图形l TILT=角度列表——指定三维图形Y轴的一个或多个倾斜角度，缺省值为70度如果有多个倾斜角度，将画出对应多个不同倾斜角度的三维图形l GRID——在所有坐标轴的每一个刻度线上画出网格线l SIDE——在三维曲面图形中画出侧面墙l XTICKNUM=n YTICKNUM=n ZTICKNUM=n——指定X、Y、Z坐标轴上的刻度线数目n，缺省值为4l ZMAX=最大数字值 ZMIN=最小数字值——设定Z轴上最大的数字值和最小的数字值，超出了最大值和最小值的Z变量值部分将被省略还有设置图形各个对象颜色的选项，如CBOTTOM、CTOP、CTEXT、CAXIS选项，分别指定顶部、底部、文本和所有轴的颜色其他还有NOAXES选项表示不画出坐标轴，NOLABEL选项表示不显示轴的刻度值和轴标签2. SCATTER语句的选项SCATTER语句包含上面PLOT语句的这些选项，还有自己的一些常用选项：l NONEEDLE——不画出图形点向XY平面的垂直线。

l SHAPE=‘符号名’——指定符号名或字符变量名符号用于显示散布图的图形点的形状，有BALLOON 、DIAMOND 、PRISM 、CLUB 、FLAG 、PYRAMID、CROSS 、HEART、SPADE 、CUBE 、PILLAR 、SQUARE、CYLINDER 、POINT 、STARl SIZE=大小值——指定图形点符号的大小值l COLOR=颜色名——指定图形点符号的颜色二、 曲面图 例如，在前面我们用GCONTOUR过程绘制了表达式Z=2+7X-X2+9Y-Y2二维平面的利润等值线图，现在，我们可以用PROC G3D过程的PLOT语句画出三维立体的利润曲面图我们仍然采用相同的数据集STUDY.PROFIT来绘制程序如下：Goptions reset=global gunit=pct cback=white borderhtitle=6 htext=3 ftext=swissb colors=(back);LibnameStudy "d:\sasdata\mydir";Proc g3d data=study.profit ;Plot y*x=z / rotate=160 tilt=80ctop=black caxis=black cbottom=blackgridzmax=34 zmin=-16xticknum=10 yticknum=10 zticknum=11;Title 'Profit Surface' ;Run ;二维等利润线所构成的一圈圈大小值不同的同心椭圆，是由三维利润曲面中相同的Z值点在XY平面投影所构成的。

图形中显示的曲面形状与公式的吻合程度， 与STUDY.PROFIT数据集中的观测条数有关，如果我们在STUDY.PROFIT数据集中生成的X、Y、Z数据点数越多，吻合程度越高ROTATE和TILT选项指定三维立体图形的观察角度，Z轴的旋转角度为160度，Y轴的倾斜角度为80度CTOP、CAXIS和CBOTTOM选项的参数值都定义为黑色BLACK，是由于我们在黑白印刷时只能看到黑色，用户实际使用时可以改为其他彩色颜色GRID选项的选用，将使图形中的XY平面出现按主刻度划分的网格线，Y轴的墙面上也将出现按主刻度划分的网格线通过对ZMAX、ZMIN选项的参数设定，可以控制三维图形的观察区间XTICKNUM、YTICKNUM、YTICKNUM选项，用于设定X轴、Y轴、Z轴的主刻度线的条数程序的运行结果显示在GRAPH窗口中，如图22.1所示图22.1 用PROC G3D过程的PLOT语句订制的曲面图下面我们再给出一个画二维正态分布的联合密度函数的图形二维连续型随机向量（X，Y）的联合密度函数为：其中，μ1和μ2为X和Y的均值，σ1和σ2为X和Y的方差，ρ为X和Y的相关系数，绝对值小于1为简单起见，我们设μ1和μ2为0，σ1和σ2为1，相关系数为0.5。

程序如下：Goptions reset=global gunit=pct cback=white border htitle=6 htext=3 ftext=swissb colors=(back);libname study "d:\sasdata\mydir";data study.normal3d; format z 5.1; do x=-3 to 3 by 0.05; do y=-3 to 3 by 0.05;Z=1/(2*3.14*SQRT(1-0.5**2))*EXP(-1/(2*(1-0.5**2))*(X**2-2*0.5*X*Y+Y**2)); output; end; end;proc g3d data=study.normal3d ; plot y*x=z /rotate=160 ctop=red caxis=black cbottom=blue tilt=65 grid xticknum=10 yticknum=10 zticknum=10 zmax=0.2 zmin=0; title '3D Normal Distribution ' ; title2 'Ex=0,Ey=0,Dx=1,Dy=1,Pxy=0.5';run;程序的运行结果显示在GRAPH窗口中，如图22.2所示。

图22.2 用PROC G3D过程的PLOT语句订制的二维正态分布的联合密度函数的图形三、 气泡图用PROC G3D过程的SCATTER语句绘制的三维散布图，与用PROC GPLOT过程的PLOT语句绘制的二维散布图相比，三维散布图能表现三个变量X、Y、Z在三维空间中的关系和趋势，而二维散布图只能表现二个变量X、Y在二维平面上的关系和趋势下面，我们以上证指数中的日期DATE、成交量VOLUME、收盘价CLOSE三个关键变量的值来绘制三维散布图，我们把图形点符号用小气泡表示，也可称为气泡图程序如下：Goptionsreset=global gunit=pct cback=white borderhtitle=6 htext=3 ftext=swissb colors=(back);LibnameStudy "d:\sasdata\mydir";Proc g3d data=study.indexsh ;Scatter volume*date=close /shape= 'balloon' noneedle size=1rotate=70 tilt=80color='black' caxis=blackzmax=2100 zmin=100 zticknum=11 xticknum=7 yticknum=7 ;Title1 'Shanghai StockIndex Balloon' ;Title2 ' 1990.12.21---2000.01.07' ;Run ;程序说明：数据集STUDY.INDEXSH中存放的是上证指数周线数据，成交量VOLUME和日期DATE作为X、Y轴，收盘价CLOSE作为Z轴。

选项shape= 'balloon'指定数据点的图形符号为气泡，选项noneedle表示不向XY平面作垂直线，选项size=1表示图形符号的大小尺寸为1个单位程序的运行结果显示在GRAPH窗口中，如图22.3所示图22.3 上证指数气泡图第二十三课 上证指数气泡图是一种新的研判行情的技术分析方法可以通过研究气泡群与脱离群体的个体气泡之间的关系，以及气泡群的形成过程和移动方向、规律等，来研判大势的风向和风险程度编辑统计图形一、 图形编辑窗口提交的图形过程如果没有语法错误将产生高分辨图形，并自动输出在GRAPH窗口中图形在GRAPH窗口生成以后，为了进一步探查和分析数据或增强视觉效果，需要在图形编辑窗口编辑所生成的图形我们也可以从下拉菜单Globals中选择Graph命令调出GRAPH窗口，窗口的名称自动被设为GRAPH1，如图23.4所示如果当前图形过程产生了图形，将在GRAPH1窗口显示此图形，如果还没有产生图形，在GRAPH1窗口将显示空白GRAPH窗口与其他WINDOWS窗口一样，可以放大窗口、缩小窗口和改变窗口的长宽图23.4 图形编辑窗口从命令框中直接键入命令GRAPH1…4也可以调出GRAPH窗口。

如果没有指定存放图形的图形目录，默认图形目录为WORK.GSEG如果图形名没有指定，在图形GRAPH窗口，将显示指定目录中最后一个使用的图形图形文件的后缀被SAS系统默认为.GRSEG可以直接键入GRAPH命令调出图形管理器Graph Manager窗口来指定4个GRAPH窗口对应的图形目录SAS系统的图形文件名的结构如下所示：<库名.>目录名<.图形名><.GRSEG>;例如，有一个图形文件的全称为Glib.mygraphs.gabc.grseg，Glib为库名，mygraphs为目录名，gabc为图形名，grseg为后缀名二、 编辑图形我们以PROC G3D过程产生的上证指数气泡图为例来说明编辑一个图形的基本操作步骤步骤如下：1. 选择一个对象SAS软件的高分辨率图形。