具体描述
内容简介
多元统计分析是统计学应用性最强的一个分支,本书是结合目前非常流行的R软件来讲解多元统计分析的基本理论和方法,力求采用简洁明了的语言来阐述理论,使用R软件来实现具体的计算分析,试图帮助读者在最短的时间里领会多元统计分析的真谛所在。
本书的编写有以下特点:(1)言简意赅,为了节约篇幅,省略了一些繁琐的理论证明和公式推导;(2)强调应用,采用生动具体的例子来讲解多元统计分析方法,方便读者学习;(3)与R密切结合,采用R软件来实现多元统计的计算和分析,并解读R软件的分析结果;(4)使用方便,本书所有例题、案例和习题的数据文件以及相应的R程序都放在人大网站上。
作者简介
费宇,二级教授,博士生导师,统计学博士,英国曼彻斯特大学博士后。现任云南财经大学统计与数学学院常务副院长,主要从事统计理论与方法、应用统计、数据挖掘和计量经济分析方面的研究。 目录
第1章 R 与多元统计分析简介
1.1 R 简介
1.1.1 R 的特点
1.1.2 R 的安装与运行
1.1.3 R 的基本原理
1.1.4 R 的帮助
1.2 多元统计分析简介
1.2.1多元统计分析的用途
1.2.2 多元统计分析的内容
习 题
第 2 章 多元线性模型
2.1 多元线性模型
2.1.1 模型定义
2.1.2 模型的参数估计和检验
2.2 变量选择
2.3 回归诊断
2.3.1残差分析和异常点探测
2.3.2 回归诊断: 一般的方法
2.4 回归预测
习 题
第 3 章 广义线性模型
3.1 广义线性模型概述
3.2 Logistic 模型
3.3 对数线性模型
习 题
第 4 章 聚类分析
4.1相似性的度量
4.2系统聚类法
4.3 k均值聚类法
4.4 案例: 世界 146 个国家和地区人文发展情况的聚类分析
习 题
第 5 章 判别分析
5.1距离判别
5.1.1 距离
5.1.2 两个总体的距离判别
5.1.3多个总体的距离判别
5.2 Fisher 判别
5.2.1 两总体Fisher 判别
5.2.2 多总体Fisher 判别
5.3 Bayes 判别
5.3.1两总体的Bayes 判别
5.3.2 多总体的Bayes 判别
5.4 案例分析与R 实现
习 题
附 录
第 6 章 主成分分析
6.1主成分分析的基本思想
6.2 总体主成分
6.2.1 主成分的含义
6.2.2主成分的计算
6.2.3主成分的主要性质
6.2.4主成分个数的确定
6.3样本主成分
6.3.1样本主成分性质和计算
6.3.2主成分分析的步骤和相关R 函数
6.4案例: 主成分综合分析
习 题
第 7 章 因子分析
7.1 正交因子模型
7.2因子模型的估计
7.3因子正交旋转
7.4因子得分
习 题
第 8 章 对应分析
8.1对应分析的基本思想
8.2对应分析的原理
8.3对应分析的计算步骤
8.4 案例: 对应分析在现金支出定位中的应用及R操作
习 题
第 9 章 典型相关分析
9.1 典型相关分析基本理论
9.2 案例: 我国科学研究与开发机构科研投入与产出的典型相关分析及R 操作
习 题
第 10 章 多维标度分析
10.1多维标度法的基本思想
10.2古典多维标度法
10.2.1 多维标度法的几个基本概念
10.2.2 已知距离矩阵时CMDS解的计算
10.2.3 已知相似系数矩阵时CMDS解的计算
10.3 非度量多维标度法
10.4 案例分析与R实现
习 题
参考文献
精彩书摘
多元统计分析是统计学应用性最强的一个分支,在社会、经济、管理、生物、医学、体育和环境科学等很多领域应用广泛,是数学、统计学、经济和管理类本科生和研究生的一门重要课程. 然而,多元统计分析这门课不好教、不好学,一个重要的原因就是多元统计分析的理论比较抽象, 涉及的计算复杂,需要借助软件在计算机上实现.
目前关于多元统计分析的教材一般分为两种:一种注重系统讲授多元统计理论,比如张尧庭和方开泰教授编写的经典教材《多元统计分析引论》:一种强调多元统计方法的应用, 结合统计软件讲解多元统计理论与方法,比如何晓群教授编写的《多元统计分析》教材.第一种教材比较适合统计类和数学类学生使用,第二种教材比较适合经济和管理类学生使用.
本书属于第二种教材, 结合目前非常流行的R软件来讲解多元统计分析的基本理论和方法,力求采用简洁明了的语言来阐述理论,使用R软件来实现具体的计算分析,试图帮助读者在最短的时间里领会多元统计分析的真谛所在.
本书的编写有以下特点:(1)言简意赅,为了节约篇幅,省略了一些烦琐的理论证明和公式推导;(2)强调应用,采用生动具体的例子来讲解多元统计分析方法,方便读者学习;(3)与R密切结合,采用R软件来实现多元统计的计算和分析,并解读R软件的分析结果;(4)使用方便, 本书所有例题、案例和习题的数据文件以及相应的R程序都放在中国人民大学出版社工商管理出版分社网站www.rdjg.com.cn上供读者下载使用. 读者也可以通过电子邮件向作者索取, 邮箱地址:
1350691353@qq.com (费宇).
全书共10 章, 第1, 2, 3, 4, 7 章由费宇编写, 第5, 6, 10章由郭民之编写, 第8, 9 章由陈贻娟编写.本书可作为经济学和管理学类专业的本科生和硕士研究生教材,也可以作为统计工作者的参考书.
本书参阅了许多国内外教材和资料, 并引用了部分例题和习题,在此向有关的作者表示衷心的感谢; 本书得到了云南省教育厅“统计学”省院省校教育合作咨询、 共建省级重点学科项目的支持,得到了云南省教育厅“统计学人才培养模式创新实验区”项目的支持,还得到了云南财经大学三年提升计划“统计学精品视频公开课”项目的支持, 在此表示感谢;本书的出版得到中国人民大学出版社的大力支持和帮助,在此表示诚挚的谢意.
由于作者水平有限, 难免有不妥和谬误之处,恳请同行专家及广大读者提出宝贵意见和建议.
前言/序言
多元统计分析:探索数据深层关联的科学之旅 在现代数据驱动的世界中,我们无时无刻不被海量信息所包围。从经济学中的宏观经济指标到生物学中的基因组数据,从市场营销中的客户行为分析到社会科学中的民意调查,数据以其纷繁复杂的形式渗透进我们生活的方方面面。然而,原始数据本身往往如同未经雕琢的璞玉,其内在的价值和规律需要借助专业的工具和方法才能得以发掘。多元统计分析,正是这样一把精雕细琢的利器,它帮助我们穿透数据的迷雾,洞察变量之间的错综复杂的关系,从而做出更明智的决策。 本书,《多元统计分析——基于R》,旨在带领读者踏上一段系统而深入的学习旅程,领略多元统计分析的魅力,并掌握利用强大的R语言进行实际操作的技能。我们并非简单地罗列枯燥的公式和定理,而是将理论与实践紧密结合,强调统计思想的理解和应用。通过本书的学习,您将能够: 一、 深刻理解多元统计分析的核心思想与应用场景: 多元统计分析的核心在于研究多个变量之间的相互关系,以及如何利用这些关系来理解、描述和预测现象。不同于单变量或双变量分析,多元统计分析能够捕捉到数据中更丰富、更微妙的结构。例如: 维度降低(Dimensionality Reduction): 当我们面对拥有大量变量的数据集时,例如用户画像数据包含几百个特征,如何有效地筛选出最能代表数据本质的少数几个关键变量?主成分分析(PCA)和因子分析(Factor Analysis)等技术能够帮助我们压缩数据的维度,降低计算复杂度,同时尽可能地保留原始信息,使得后续分析更加高效和直观。想象一下,将成千上万的基因表达数据浓缩成几个关键的生物通路,是不是更容易理解和解释? 变量选择与模型构建(Variable Selection and Model Building): 在建立预测模型时,并非所有变量都对目标变量有贡献,甚至有些变量会引入噪声,干扰模型的准确性。多元统计分析提供了多种工具来识别重要的预测变量,并构建最优的模型。例如,多元回归(Multiple Regression)可以量化多个自变量对因变量的影响程度,帮助我们理解哪些因素最关键。而聚类分析(Cluster Analysis)则能根据变量的相似性将观测值分组,发现数据中隐藏的模式,这在市场细分、客户分群等领域有着广泛的应用。 分类与判别(Classification and Discrimination): 如何根据一系列的测量指标,准确地将个体或事物归入预设的类别?判别分析(Discriminant Analysis)和逻辑回归(Logistic Regression)等方法,能够构建判别函数或模型,用于区分不同类别的个体。例如,根据病人的体检指标,预测其患上某种疾病的概率;或者根据银行的信用记录,判断客户的贷款违约风险。 数据结构探索与可视化(Data Structure Exploration and Visualization): 在探索性数据分析(EDA)阶段,多元统计分析方法能够帮助我们快速地识别数据中的结构和异常值。例如,散点图矩阵(Scatterplot Matrix)可以直观地展示多对变量之间的关系,而多维尺度分析(MDS)则能将高维数据映射到低维空间,揭示数据点之间的距离关系,便于我们理解其内在的组织结构。 本书将深入剖析这些核心思想,并结合实际案例,让您深刻理解每种方法解决的问题、适用的场景以及其背后的统计学原理。 二、 熟练掌握R语言在多元统计分析中的应用: R语言作为一款免费开源的统计计算和图形展示软件,以其强大的功能、丰富的包以及活跃的社区支持,已成为统计学领域不可或缺的工具。本书将以R语言为载体,提供清晰的代码示例和详尽的步骤指导,让您亲手实践各种多元统计分析方法。 数据预处理与清洗(Data Preprocessing and Cleaning): 真实世界的数据往往充斥着缺失值、异常值和不一致性。本书将介绍如何利用R语言进行高效的数据清洗和预处理,为后续的统计分析奠定坚实的基础。 核心多元统计方法的R实现(R Implementation of Core Multivariate Methods): 从最基础的主成分分析、因子分析,到多元回归、聚类分析、判别分析,再到更高级的方法如典型相关分析(Canonical Correlation Analysis)、对应分析(Correspondence Analysis)等,本书将逐一展示如何在R中运用相应的函数和包来完成这些分析。我们会详细讲解每个函数的参数含义,以及如何解读输出结果。 可视化工具的应用(Application of Visualization Tools): 好的可视化能够极大地提升我们对数据和分析结果的理解。本书将指导您如何利用R的强大绘图系统(如`ggplot2`等包)来创建高质量的统计图表,例如散点图、热力图、聚类树状图、因子载荷图等,让您的分析结果更加直观和富有说服力。 案例驱动的学习模式(Case-Driven Learning): 我们深知理论的生动性离不开鲜活的案例。本书将贯穿多个来自不同领域的实际数据集,涵盖经济、金融、医学、市场营销、社会科学等多个方向。通过解决这些实际问题,您将更深刻地体会到多元统计分析的强大力量,以及R语言在实际应用中的便捷性。 三、 培养科学的统计思维和解决问题的能力: 学习多元统计分析不仅仅是掌握一套技术,更重要的是培养一种科学的思维方式。本书将引导您: 理解统计假设和模型前提(Understanding Statistical Assumptions and Model Prerequisites): 每种统计方法都有其适用的前提条件。本书将帮助您理解这些假设,并学会如何检验它们,从而确保您的分析结果的有效性和可靠性。 批判性地解读分析结果(Critically Interpreting Analysis Results): 统计结果并非简单的数字堆砌,而是需要结合业务背景和统计学知识进行深入解读。本书将提供指导,帮助您理解统计输出的含义,识别潜在的偏差,并做出有意义的结论。 选择合适的分析方法(Choosing Appropriate Analytical Methods): 面对复杂的数据问题,如何选择最适合的多元统计分析方法是一个关键的挑战。本书将通过案例分析,帮助您学习如何根据数据的特点、研究目的以及业务需求来做出明智的选择。 将统计知识应用于实际问题(Applying Statistical Knowledge to Real-World Problems): 最终的目标是将所学知识转化为解决实际问题的能力。本书的学习过程将鼓励您将统计方法应用到您自己感兴趣的领域,从而真正掌握这门技术。 本书适合谁? 统计学及相关专业的学生: 本书可以作为多元统计分析课程的教材或参考书,帮助您系统地学习理论知识,并掌握R语言的实践技能。 需要进行数据分析的从业人员: 无论您是市场研究员、金融分析师、生物统计学家,还是其他领域的专业人士,如果您需要处理和分析多变量数据,本书将为您提供宝贵的工具和方法。 对数据探索和模式发现感兴趣的研究者: 如果您希望深入挖掘数据中的信息,发现隐藏的规律,本书将为您开启一扇新的大门。 希望提升数据分析能力的学习者: 即使您没有深厚的统计学背景,只要您具备基本的数学和计算机操作能力,本书也将通过循序渐进的讲解,带领您掌握多元统计分析的精髓。 展望未来: 在数据爆炸的时代,多元统计分析不再仅仅是统计学家的专属领域,它已经成为各行各业不可或缺的分析工具。掌握多元统计分析的技能,以及熟练运用R语言进行实践,将极大地提升您在职场上的竞争力,并帮助您在复杂的数据世界中游刃有余。 《多元统计分析——基于R》,期待与您一同开启这段数据探索的精彩旅程,解锁数据背后的无限可能!