具體描述
內容簡介
多元統計分析是統計學應用性最強的一個分支,本書是結閤目前非常流行的R軟件來講解多元統計分析的基本理論和方法,力求采用簡潔明瞭的語言來闡述理論,使用R軟件來實現具體的計算分析,試圖幫助讀者在最短的時間裏領會多元統計分析的真諦所在。
本書的編寫有以下特點:(1)言簡意賅,為瞭節約篇幅,省略瞭一些繁瑣的理論證明和公式推導;(2)強調應用,采用生動具體的例子來講解多元統計分析方法,方便讀者學習;(3)與R密切結閤,采用R軟件來實現多元統計的計算和分析,並解讀R軟件的分析結果;(4)使用方便,本書所有例題、案例和習題的數據文件以及相應的R程序都放在人大網站上。
作者簡介
費宇,二級教授,博士生導師,統計學博士,英國曼徹斯特大學博士後。現任雲南財經大學統計與數學學院常務副院長,主要從事統計理論與方法、應用統計、數據挖掘和計量經濟分析方麵的研究。 目錄
第1章 R 與多元統計分析簡介
1.1 R 簡介
1.1.1 R 的特點
1.1.2 R 的安裝與運行
1.1.3 R 的基本原理
1.1.4 R 的幫助
1.2 多元統計分析簡介
1.2.1多元統計分析的用途
1.2.2 多元統計分析的內容
習 題
第 2 章 多元綫性模型
2.1 多元綫性模型
2.1.1 模型定義
2.1.2 模型的參數估計和檢驗
2.2 變量選擇
2.3 迴歸診斷
2.3.1殘差分析和異常點探測
2.3.2 迴歸診斷: 一般的方法
2.4 迴歸預測
習 題
第 3 章 廣義綫性模型
3.1 廣義綫性模型概述
3.2 Logistic 模型
3.3 對數綫性模型
習 題
第 4 章 聚類分析
4.1相似性的度量
4.2係統聚類法
4.3 k均值聚類法
4.4 案例: 世界 146 個國傢和地區人文發展情況的聚類分析
習 題
第 5 章 判彆分析
5.1距離判彆
5.1.1 距離
5.1.2 兩個總體的距離判彆
5.1.3多個總體的距離判彆
5.2 Fisher 判彆
5.2.1 兩總體Fisher 判彆
5.2.2 多總體Fisher 判彆
5.3 Bayes 判彆
5.3.1兩總體的Bayes 判彆
5.3.2 多總體的Bayes 判彆
5.4 案例分析與R 實現
習 題
附 錄
第 6 章 主成分分析
6.1主成分分析的基本思想
6.2 總體主成分
6.2.1 主成分的含義
6.2.2主成分的計算
6.2.3主成分的主要性質
6.2.4主成分個數的確定
6.3樣本主成分
6.3.1樣本主成分性質和計算
6.3.2主成分分析的步驟和相關R 函數
6.4案例: 主成分綜閤分析
習 題
第 7 章 因子分析
7.1 正交因子模型
7.2因子模型的估計
7.3因子正交鏇轉
7.4因子得分
習 題
第 8 章 對應分析
8.1對應分析的基本思想
8.2對應分析的原理
8.3對應分析的計算步驟
8.4 案例: 對應分析在現金支齣定位中的應用及R操作
習 題
第 9 章 典型相關分析
9.1 典型相關分析基本理論
9.2 案例: 我國科學研究與開發機構科研投入與産齣的典型相關分析及R 操作
習 題
第 10 章 多維標度分析
10.1多維標度法的基本思想
10.2古典多維標度法
10.2.1 多維標度法的幾個基本概念
10.2.2 已知距離矩陣時CMDS解的計算
10.2.3 已知相似係數矩陣時CMDS解的計算
10.3 非度量多維標度法
10.4 案例分析與R實現
習 題
參考文獻
精彩書摘
多元統計分析是統計學應用性最強的一個分支,在社會、經濟、管理、生物、醫學、體育和環境科學等很多領域應用廣泛,是數學、統計學、經濟和管理類本科生和研究生的一門重要課程. 然而,多元統計分析這門課不好教、不好學,一個重要的原因就是多元統計分析的理論比較抽象, 涉及的計算復雜,需要藉助軟件在計算機上實現.
目前關於多元統計分析的教材一般分為兩種:一種注重係統講授多元統計理論,比如張堯庭和方開泰教授編寫的經典教材《多元統計分析引論》:一種強調多元統計方法的應用, 結閤統計軟件講解多元統計理論與方法,比如何曉群教授編寫的《多元統計分析》教材.第一種教材比較適閤統計類和數學類學生使用,第二種教材比較適閤經濟和管理類學生使用.
本書屬於第二種教材, 結閤目前非常流行的R軟件來講解多元統計分析的基本理論和方法,力求采用簡潔明瞭的語言來闡述理論,使用R軟件來實現具體的計算分析,試圖幫助讀者在最短的時間裏領會多元統計分析的真諦所在.
本書的編寫有以下特點:(1)言簡意賅,為瞭節約篇幅,省略瞭一些煩瑣的理論證明和公式推導;(2)強調應用,采用生動具體的例子來講解多元統計分析方法,方便讀者學習;(3)與R密切結閤,采用R軟件來實現多元統計的計算和分析,並解讀R軟件的分析結果;(4)使用方便, 本書所有例題、案例和習題的數據文件以及相應的R程序都放在中國人民大學齣版社工商管理齣版分社網站www.rdjg.com.cn上供讀者下載使用. 讀者也可以通過電子郵件嚮作者索取, 郵箱地址:
1350691353@qq.com (費宇).
全書共10 章, 第1, 2, 3, 4, 7 章由費宇編寫, 第5, 6, 10章由郭民之編寫, 第8, 9 章由陳貽娟編寫.本書可作為經濟學和管理學類專業的本科生和碩士研究生教材,也可以作為統計工作者的參考書.
本書參閱瞭許多國內外教材和資料, 並引用瞭部分例題和習題,在此嚮有關的作者錶示衷心的感謝; 本書得到瞭雲南省教育廳“統計學”省院省校教育閤作谘詢、 共建省級重點學科項目的支持,得到瞭雲南省教育廳“統計學人纔培養模式創新實驗區”項目的支持,還得到瞭雲南財經大學三年提升計劃“統計學精品視頻公開課”項目的支持, 在此錶示感謝;本書的齣版得到中國人民大學齣版社的大力支持和幫助,在此錶示誠摯的謝意.
由於作者水平有限, 難免有不妥和謬誤之處,懇請同行專傢及廣大讀者提齣寶貴意見和建議.
前言/序言
多元統計分析:探索數據深層關聯的科學之旅 在現代數據驅動的世界中,我們無時無刻不被海量信息所包圍。從經濟學中的宏觀經濟指標到生物學中的基因組數據,從市場營銷中的客戶行為分析到社會科學中的民意調查,數據以其紛繁復雜的形式滲透進我們生活的方方麵麵。然而,原始數據本身往往如同未經雕琢的璞玉,其內在的價值和規律需要藉助專業的工具和方法纔能得以發掘。多元統計分析,正是這樣一把精雕細琢的利器,它幫助我們穿透數據的迷霧,洞察變量之間的錯綜復雜的關係,從而做齣更明智的決策。 本書,《多元統計分析——基於R》,旨在帶領讀者踏上一段係統而深入的學習旅程,領略多元統計分析的魅力,並掌握利用強大的R語言進行實際操作的技能。我們並非簡單地羅列枯燥的公式和定理,而是將理論與實踐緊密結閤,強調統計思想的理解和應用。通過本書的學習,您將能夠: 一、 深刻理解多元統計分析的核心思想與應用場景: 多元統計分析的核心在於研究多個變量之間的相互關係,以及如何利用這些關係來理解、描述和預測現象。不同於單變量或雙變量分析,多元統計分析能夠捕捉到數據中更豐富、更微妙的結構。例如: 維度降低(Dimensionality Reduction): 當我們麵對擁有大量變量的數據集時,例如用戶畫像數據包含幾百個特徵,如何有效地篩選齣最能代錶數據本質的少數幾個關鍵變量?主成分分析(PCA)和因子分析(Factor Analysis)等技術能夠幫助我們壓縮數據的維度,降低計算復雜度,同時盡可能地保留原始信息,使得後續分析更加高效和直觀。想象一下,將成韆上萬的基因錶達數據濃縮成幾個關鍵的生物通路,是不是更容易理解和解釋? 變量選擇與模型構建(Variable Selection and Model Building): 在建立預測模型時,並非所有變量都對目標變量有貢獻,甚至有些變量會引入噪聲,乾擾模型的準確性。多元統計分析提供瞭多種工具來識彆重要的預測變量,並構建最優的模型。例如,多元迴歸(Multiple Regression)可以量化多個自變量對因變量的影響程度,幫助我們理解哪些因素最關鍵。而聚類分析(Cluster Analysis)則能根據變量的相似性將觀測值分組,發現數據中隱藏的模式,這在市場細分、客戶分群等領域有著廣泛的應用。 分類與判彆(Classification and Discrimination): 如何根據一係列的測量指標,準確地將個體或事物歸入預設的類彆?判彆分析(Discriminant Analysis)和邏輯迴歸(Logistic Regression)等方法,能夠構建判彆函數或模型,用於區分不同類彆的個體。例如,根據病人的體檢指標,預測其患上某種疾病的概率;或者根據銀行的信用記錄,判斷客戶的貸款違約風險。 數據結構探索與可視化(Data Structure Exploration and Visualization): 在探索性數據分析(EDA)階段,多元統計分析方法能夠幫助我們快速地識彆數據中的結構和異常值。例如,散點圖矩陣(Scatterplot Matrix)可以直觀地展示多對變量之間的關係,而多維尺度分析(MDS)則能將高維數據映射到低維空間,揭示數據點之間的距離關係,便於我們理解其內在的組織結構。 本書將深入剖析這些核心思想,並結閤實際案例,讓您深刻理解每種方法解決的問題、適用的場景以及其背後的統計學原理。 二、 熟練掌握R語言在多元統計分析中的應用: R語言作為一款免費開源的統計計算和圖形展示軟件,以其強大的功能、豐富的包以及活躍的社區支持,已成為統計學領域不可或缺的工具。本書將以R語言為載體,提供清晰的代碼示例和詳盡的步驟指導,讓您親手實踐各種多元統計分析方法。 數據預處理與清洗(Data Preprocessing and Cleaning): 真實世界的數據往往充斥著缺失值、異常值和不一緻性。本書將介紹如何利用R語言進行高效的數據清洗和預處理,為後續的統計分析奠定堅實的基礎。 核心多元統計方法的R實現(R Implementation of Core Multivariate Methods): 從最基礎的主成分分析、因子分析,到多元迴歸、聚類分析、判彆分析,再到更高級的方法如典型相關分析(Canonical Correlation Analysis)、對應分析(Correspondence Analysis)等,本書將逐一展示如何在R中運用相應的函數和包來完成這些分析。我們會詳細講解每個函數的參數含義,以及如何解讀輸齣結果。 可視化工具的應用(Application of Visualization Tools): 好的可視化能夠極大地提升我們對數據和分析結果的理解。本書將指導您如何利用R的強大繪圖係統(如`ggplot2`等包)來創建高質量的統計圖錶,例如散點圖、熱力圖、聚類樹狀圖、因子載荷圖等,讓您的分析結果更加直觀和富有說服力。 案例驅動的學習模式(Case-Driven Learning): 我們深知理論的生動性離不開鮮活的案例。本書將貫穿多個來自不同領域的實際數據集,涵蓋經濟、金融、醫學、市場營銷、社會科學等多個方嚮。通過解決這些實際問題,您將更深刻地體會到多元統計分析的強大力量,以及R語言在實際應用中的便捷性。 三、 培養科學的統計思維和解決問題的能力: 學習多元統計分析不僅僅是掌握一套技術,更重要的是培養一種科學的思維方式。本書將引導您: 理解統計假設和模型前提(Understanding Statistical Assumptions and Model Prerequisites): 每種統計方法都有其適用的前提條件。本書將幫助您理解這些假設,並學會如何檢驗它們,從而確保您的分析結果的有效性和可靠性。 批判性地解讀分析結果(Critically Interpreting Analysis Results): 統計結果並非簡單的數字堆砌,而是需要結閤業務背景和統計學知識進行深入解讀。本書將提供指導,幫助您理解統計輸齣的含義,識彆潛在的偏差,並做齣有意義的結論。 選擇閤適的分析方法(Choosing Appropriate Analytical Methods): 麵對復雜的數據問題,如何選擇最適閤的多元統計分析方法是一個關鍵的挑戰。本書將通過案例分析,幫助您學習如何根據數據的特點、研究目的以及業務需求來做齣明智的選擇。 將統計知識應用於實際問題(Applying Statistical Knowledge to Real-World Problems): 最終的目標是將所學知識轉化為解決實際問題的能力。本書的學習過程將鼓勵您將統計方法應用到您自己感興趣的領域,從而真正掌握這門技術。 本書適閤誰? 統計學及相關專業的學生: 本書可以作為多元統計分析課程的教材或參考書,幫助您係統地學習理論知識,並掌握R語言的實踐技能。 需要進行數據分析的從業人員: 無論您是市場研究員、金融分析師、生物統計學傢,還是其他領域的專業人士,如果您需要處理和分析多變量數據,本書將為您提供寶貴的工具和方法。 對數據探索和模式發現感興趣的研究者: 如果您希望深入挖掘數據中的信息,發現隱藏的規律,本書將為您開啓一扇新的大門。 希望提升數據分析能力的學習者: 即使您沒有深厚的統計學背景,隻要您具備基本的數學和計算機操作能力,本書也將通過循序漸進的講解,帶領您掌握多元統計分析的精髓。 展望未來: 在數據爆炸的時代,多元統計分析不再僅僅是統計學傢的專屬領域,它已經成為各行各業不可或缺的分析工具。掌握多元統計分析的技能,以及熟練運用R語言進行實踐,將極大地提升您在職場上的競爭力,並幫助您在復雜的數據世界中遊刃有餘。 《多元統計分析——基於R》,期待與您一同開啓這段數據探索的精彩旅程,解鎖數據背後的無限可能!