Mann-Kendall法(非参数检验方法)程序
mann-kendall检验法 matlab
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Mann-Kendall检验法是一种常用于检测时间序列数据趋势性的统计方法。
它可以帮助我们分析数据的趋势特征,以便做出相应的决策和预测。
在Matlab中,我们可以利用内置的函数进行Mann-Kendall 检验,对时间序列数据进行分析和判断。
本文将介绍Mann-Kendall 检验法的原理和在Matlab中的实现方法。
1. Mann-Kendall检验法的原理Mann-Kendall检验法是一种非参数检验方法,用于检测时间序列数据中是否存在趋势性。
它不依赖于数据的分布类型,适用于各种类型的时间序列数据。
该方法基于数据点的先后顺序,通过比较数据点的大小关系来判断数据的趋势性。
具体而言,Mann-Kendall检验法通过计算序列中各数据点之间的差值,然后根据差值的符号和大小关系,判断序列的趋势性。
如果大多数的差值为正,表明序列呈上升趋势;如果大多数的差值为负,表明序列呈下降趋势;如果差值存在随机分布,则序列无显著趋势性。
2. 在Matlab中进行Mann-Kendall检验在Matlab中,可以利用内置的函数kendall来进行Mann-Kendall 检验。
该函数的基本语法如下所示:[k, z] = kendall(x)其中,x为待检验的时间序列数据,k为Mann-Kendall检验的统计量,z为对应的Z值。
通过计算统计量和Z值,我们可以判断序列的趋势性,进而分析数据的特征。
除了kendall函数,Matlab还提供了其他用于时间序列分析的函数,如corr和regress等。
这些函数可以帮助我们更全面地分析时间序列数据的特征,从而做出更准确的预测和决策。
3. 示例接下来,我们通过一个示例来演示在Matlab中使用Mann-Kendall检验法进行时间序列数据分析的流程。
假设我们有一组温度数据,我们希望通过Mann-Kendall检验判断温度是否存在趋势性。
我们需要将温度数据导入Matlab,并利用kendall函数进行Mann-Kendall检验。
mann-kendall检验法在excel中的实现与应用
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mann-kendall检验法在excel中的实现与应用引言Mann-Kendall检验法是一种非参数统计方法,用于检测时间序列数据中的趋势。
在Excel中,可以通过一系列操作实现Mann-Kendall检验,并应用于各种领域的研究。
本文将介绍Mann-Kendall检验法的原理、Excel实现方法以及其在气候变化、环境监测等领域的应用。
一、Mann-Kendall检验法原理Mann-Kendall检验法是一种基于数据排序和秩次比较的方法,适用于各种类型的时间序列数据。
其基本原理是比较相邻两个数据点之间的大小关系,并统计出秩次之间逆序对(concordant和discordant)的个数。
具体而言,对于一个时间序列数据集X={x1, x2, ..., xn},其中xi为第i个时间点上观测到的数值。
首先,对X进行排序得到有序观测值集合S={s1, s2, ..., sn},其中si为第i个时间点上排序后得到的数值。
然后,计算逆序对数目(concordant和discordant)。
对于任意两个不同位置i和j(i<j),如果xi>xj且si<sj,则称此为一个discordant pair;如果xi<xj且si>sj,则称此为一个concordant pair。
通过统计discordant和concordant pair的个数,可以计算出Mann-Kendall统计量(S)。
Mann-Kendall统计量的计算公式如下:S = Σ(sign(xi - xj))其中,sign()为符号函数,当xi - xj>0时,sign(xi - xj)=1;当xi - xj<0时,sign(xi - xj)=-1;当xi - xj=0时,sign(xi - xj)=0。
二、Excel中的Mann-Kendall检验实现方法在Excel中实现Mann-Kendall检验需要进行以下步骤:1. 将时间序列数据导入Excel表格。
mann-kendall检验法在excel中的实现与应用
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mann-kendall检验法在excel中的实现与应用第一章引言1.1 检验方法的背景统计方法在数据分析中扮演着重要的角色,它能够帮助我们对数据进行有效的分析和推断。
Mann-Kendall检验法是一种非参数的时间序列分析方法,用于检测数据中的趋势和相关性。
这个方法在许多领域中被广泛应用,包括环境科学、地理学和气象学等。
1.2 研究目的本文旨在介绍如何使用Excel来实现Mann-Kendall检验法,并探讨其在实际应用中的价值与意义。
通过对数据的趋势进行检测,我们能够更好地理解数据的变化规律,为决策提供有力的依据。
第二章 Mann-Kendall检验法的基本原理2.1 原理概述Mann-Kendall检验法是一种基于秩和符号差异的非参数统计方法。
它通过比较数据序列中每个数据点与其他数据点的大小关系,来确定数据序列是否存在趋势。
2.2 过程与步骤Mann-Kendall检验法的具体计算过程包括以下几步:1)计算每个数据点与其他数据点的符号差异;2)计算每个数据点与其他数据点的秩差;3)计算序列的秩和统计量;4)根据秩和统计量的分布特征,判断是否存在趋势。
第三章在Excel中实现Mann-Kendall检验法3.1 数据准备首先,在Excel中准备好需要进行趋势检测的数据。
确保数据按照时间顺序排列,并将其保存为Excel文件。
3.2 数据处理接下来,我们需要进行数据的预处理。
在Excel中,我们可以使用内置的函数来计算每个数据点与其他数据点的符号差异和秩差。
可以使用IF函数来判断数据点之间的大小关系,并使用RANK函数来计算秩差。
3.3 计算秩和统计量计算每个数据点与其他数据点的秩差之后,我们可以使用内置的Sum函数来计算序列的秩和统计量。
这个统计量将作为判断数据序列是否存在趋势的依据。
3.4 判断趋势根据Mann-Kendall检验法的理论,我们可以使用Excel的数据分析工具来计算秩和统计量的分布特征,并检查是否存在趋势。
mann-kendall检验方法
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mann-kendall检验方法Mann-Kendall检验方法是一种常用的非参数统计方法,用于分析时间序列数据中的趋势特征。
时间序列数据是指按照一定时间顺序排列的数据,常见于气象、经济、环境等领域。
在这些领域中,我们常常需要分析数据中的趋势,以便预测未来的情况或制定相应的措施。
Mann-Kendall检验方法基于先验假设:原假设H0认为数据中不存在趋势,备择假设H1认为存在趋势。
该方法的核心思想是通过比较数据中各观测值的排列顺序,来判断数据中是否存在趋势。
Mann-Kendall检验的具体步骤如下:1.首先,给定一个时间序列数据,对于每个数据点,计算其与其他数据点的差值。
然后,根据差值的正负号,将原始数据点转换为+1或-12.然后,计算转换后的序列中连续的逆序对的数量(即逆序对数)。
逆序对是指序列中相邻两个数据点的顺序与转换后的序列中相应两个数据点的顺序不一致。
3.根据逆序对的数量,计算统计量Z。
其计算公式为:Z=(逆序对数-预期逆序对数)/标准差预期逆序对数和标准差的计算可以在文献中找到相应的公式。
4.最后,根据统计量Z的值,利用指定的显著性水平,判断是否拒绝原假设。
通常,当统计量的绝对值大于临界值时,可以拒绝原假设,认为数据中存在趋势。
Mann-Kendall检验方法的优点在于它不需要对数据的分布进行任何假设,适用于各种类型的时间序列数据。
另外,该方法还可以用于有缺失数据或不等间距观察的情况下。
然而,Mann-Kendall检验方法也存在一些限制。
首先,它只能检测数据中的单调趋势,无法检测非单调趋势。
其次,当数据存在季节性变化或周期性变化时,该方法可能会出现错误的判断结果。
为了提高Mann-Kendall检验的准确性和可靠性,我们可以结合其他统计方法进行分析。
例如,我们可以使用线性回归分析来拟合趋势线,然后使用Mann-Kendall检验来验证趋势的显著性。
总之,Mann-Kendall检验方法是一种常用的非参数统计方法,用于分析时间序列数据中的趋势特征。
mk趋势检验
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mk趋势检验
MK趋势检验(Mann-Kendall test)是一种常用的非参数检验方法,用于检验一组数据是否存在趋势性的变化。
MK趋势检验不对数据的概率分布进行假设,适用于任何连续的数据集。
MK趋势检验的原假设为:数据集中的观测值是独立的,并且没有趋势性的变化。
备择假设为存在趋势性的变化。
MK趋势检验的基本思想是对数据集中的所有观测值进行两两比较,统计出逆序对的数量。
如果逆序对的数量明显大于或明显小于预期值,则可以拒绝原假设,认为数据集中存在趋势性的变化。
具体的MK趋势检验步骤如下:
1. 将数据集中的每个观测值与其他所有观测值进行比较,计算逆序对的数量。
2. 根据逆序对的数量,计算出统计量Z:
Z = (S - E[S]) / sqrt(Var[S])
其中,S为逆序对的数量,E[S]为逆序对的期望值,Var[S]为逆序对的方差。
3. 根据样本大小n,计算出标准正态分布的临界值Zα/2,α为显著性水平。
4. 如果Z的绝对值大于Zα/2,则可以拒绝原假设,认为数据集中存在趋势性的变化。
MK趋势检验的优点是适用于各种类型的数据集,并且不对数
据的概率分布进行假设。
然而,MK趋势检验也存在一些限制,例如对数据集大小的要求较高,且对异常值比较敏感。
总之,MK趋势检验是一种常用的非参数检验方法,用于检验
一组数据是否存在趋势性的变化。
通过计算逆序对的数量,并将其与预期值进行比较,可以判断数据集中是否存在趋势性的变化。
mann-kendall检验方法
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mann-kendall检验方法
Mann-Kendall检验是一种常用的非参数检验方法,用来检验时间序列数据是否具有趋势性。
其原理是通过比较数据中每个点和其后续点的大小关系,来判断数据中是否存在单调上升或单调下降的趋势。
Mann-Kendall检验的计算步骤如下:
1.对每个数据点i,计算它后续所有点比它大或比它小的次数S[i]。
2. 计算总的Z得分:$$ Z=\frac{\sum_{i=1}^{n-
1}\sum_{j=i+1}^{n}sgn(x_j-x_i)w_{i,j}}{\sqrt{\sum_{i=1}^{n-
1}v_i}} $$其中,n为数据点的数量,x_i 为第i个数据点的值,sgn表示符号函数(若x_j > x_i,sgn(x_j-x_i) = 1;若x_j < x_i,
sgn(x_j-x_i) = -1),w_i,j为权重系数,v_i为方差(即 S[i] 的平方和减去 S[i] 的平方)。
3.计算得分的正态分布累积概率P,若P<0.05,则说明数据存在显著的趋势性。
Mann-Kendall检验可以用来检验时间序列数据的线性趋势,但无法检验非线性趋势。
在应用Mann-Kendall检验时需要注意数据的独立性和随机性,以避免得到虚假的显著性结果。
非参数检验,秩和检验法(Mann-Whitney检验法)(检验两组产品强度是否有差异)

拒绝原假设,认为 原假设不成立,备 选假设成立。认为 改善前后产品的强 度有显著差异
就谈到这,欢迎大家交流!
分析目的:判定改善前后产品的强度是否有显著差异?
看看一个分析的例子
用秩和检验(Mann-Whitney检验),用秩和方式判定两组数据是否有显著差 异 原假设(H0):η改善前-η改善后= 0;备择假设(H1):η改善前-η改善后 ≠ 0
求p值:若p<0.05;则认为改善前后的强度值有显著差异
分析方法
非参数检验 秩和检验法(Mann-Whitney检验法) 例子:检验两组产品强度是否有差异
大家好!今天我们谈谈:如何利用Minitab来进行秩和检验
秩是对应数值由大到小的,例 如有100个数据都不一样的 话,最大的数值对应的秩就是 100,最小的就是1
有重复数据时候,会按同名称 排列;如数值最大数有一个1 个则秩为最大值(例如100), 数值第二大有2个一样的则对 应的秩就是一样的(例如都 为98,98),第三数值最大的 一个秩就是97了
数据 12 13 14 14 15 16 19 19 19 21 23
秩1
2 3.5 3.5 5
6
8
8
8 10 11
先了解一下,秩的概念
两组数据,分别记为A和B:
A组 19.95 20.17 19.78 19.99 19.94 20.17 19.99 20.15 19.94
B组 17.95 18.15 16.72 19.11 18.94 19.27 19.10 17.15
步骤一:将A组数据和B组数 据混在一起进行排秩,
步骤二:排秩后,分别求A 组数据和B组数据的秩和
mann-kendall的突变点计算公式推导
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mann-kendall的突变点计算公式推导
Mann-Kendall 检验是一种常用的非参数统计方法,用于检测时间序列数据中存在的趋势和突变点。
下面是Mann-Kendall 检验中突变点计算公式的推导过程:
假设我们有一个时间序列数据X = {x1, x2, ..., xn},其中xi 表示第i 个观测值。
我们的目标是找到突变点的位置。
1. 首先,我们计算序列中每对观测值之间的差值d = xi - xj,其中i < j。
2. 然后,我们对差值序列d 进行秩排,得到排名序列R = {r1, r2, ..., rn},其中ri 表示第i 个差值的秩。
3. 接下来,我们计算秩序列中每个秩值的和S = Σri,其中i = 1 到n。
4. 然后,我们计算统计量Z,其计算公式为:
Z = (S - E[S]) / sqrt(Var[S])
其中,E[S] 是S 的期望值,Var[S] 是S 的方差。
对于
Mann-Kendall 检验,E[S] 和Var[S] 的计算公式为:
E[S] = (n * (n - 1)) / 4
Var[S] = (n * (n - 1) * (2n + 5)) / 72
5. 最后,我们根据统计量Z 的值和显著性水平进行假设检验,判断是否存在突变点。
这就是Mann-Kendall 检验中突变点计算公式的推导过程。
根据计算得到的统计量Z 的值,我们可以进行假设检验,以确定时间序列数据中是否存在突变点。
mann-kendall趋势检验算法解读

mann-kendall趋势检验算法解读[mannkendall趋势检验算法解读]在环境科学、气象学、水文学等领域中,趋势分析是一种常用的统计方法,用来研究时间序列数据中的变化趋势和周期性变化。
Mann-Kendall趋势检验算法是一种常用的非参数方法,用来检测时间序列数据中的趋势变化。
本文将对Mann-Kendall趋势检验算法进行详细解读,介绍其原理、步骤和应用场景。
一、Mann-Kendall趋势检验算法的原理Mann-Kendall趋势检验算法是一种基于秩和统计量的非参数统计方法,用来检验时间序列数据中的单调趋势。
其原理基于观察到的数据值的等级秩次,而不是数据值本身,因此不需要对数据满足特定的分布要求。
其基本思想是对各个数据点进行两两比较,而不是与某个特定数值进行比较,从而能够有效地检测数据中的趋势变化。
二、Mann-Kendall趋势检验算法的步骤Mann-Kendall趋势检验算法包括以下步骤:1. 对观测数据进行排序,得到对应的秩次。
2. 计算各个数据点的等级秩次之差。
3. 计算秩次之差的累积和,并求出统计量的值。
4. 根据所得的统计量值,确定趋势的显著性水平。
5. 根据显著性水平,判断时间序列数据中是否存在趋势变化。
三、Mann-Kendall趋势检验算法的应用场景Mann-Kendall趋势检验算法适用于研究时间序列数据中的趋势变化,常见的应用场景包括但不限于以下几个领域:1. 气候变化研究:通过对气温、降雨量等气候要素的时间序列数据进行趋势分析,可以揭示气候变化的趋势和周期性变化,为气候变化的监测和预测提供依据。
2. 河流径流变化研究:通过对河流流量的时间序列数据进行趋势分析,可以了解河流径流的长期变化趋势,为水资源管理和水文预测提供参考。
3. 环境监测:通过对环境监测数据中的各项指标进行趋势分析,可以评估环境质量的变化趋势,为环境保护和治理提供科学依据。
四、Mann-Kendall趋势检验算法的优缺点Mann-Kendall趋势检验算法具有以下优点:1. 非参数方法:不要求数据满足特定的分布要求,适用范围广。
m-k检验 matlab代码
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标题:深入理解M-K检验及其在Matlab中的应用一、引言M-K检验,全称是Mann-Kendall检验,是一种非参数的假设检验方法,用于分析序列数据是否存在趋势。
它不需要对数据的分布做出假设,因此在实际应用中具有很广泛的适用性。
在本文中,我将深入探讨M-K检验的原理、应用和在Matlab中的实现,让我们一起来探索这个有价值的统计分析方法。
二、M-K检验的原理和方法1. M-K检验的基本概念M-K检验是由H. B. Mann和D. R. Kendell于1945年提出的,用来检验时间序列数据是否具有单调趋势。
它的原理是基于数据的排序和符号秩的计算,通过比较相邻数据值的大小关系,判断序列是否存在趋势。
2. M-K检验的假设M-K检验的假设是无序序列中数据之间相互独立,且不存在季节性、周期性等特殊的规律性。
这个假设使得M-K检验在实际应用中具有很强的通用性。
3. M-K检验的统计量M-K检验的统计量常用的是S统计量,它是通过计算数据的排列组合和符号秩的秩和来得到的。
S统计量的正负号表示了数据的增减趋势,其绝对值越大,趋势越明显。
4. M-K检验的显著性检验通过比较S统计量的大小和临界值,可以进行M-K检验的显著性检验。
通常使用正态分布逼近法或是计算P值的方法进行显著性检验。
三、M-K检验在实际中的应用1. 地质数据分析M-K检验常常被用于地质数据中,例如地下水位的变化趋势、地震活动的变化趋势等方面的分析。
通过M-K检验,可以判断这些地质数据是否存在趋势,为地质灾害预警和资源开发提供依据。
2. 气候数据分析气候数据的变化一直备受关注,M-K检验可以用来分析气温、降雨量、风速等数据的趋势,为气候变化的研究提供数据支持。
3. 生态环境监测生态环境的变化也可以通过M-K检验来进行分析,例如湖泊水质的变化、植被覆盖的变化等,这些数据的趋势分析对于生态环境保护和修复具有重要意义。
四、Matlab中M-K检验的实现在Matlab中,M-K检验可以通过调用相关的函数来实现,例如使用mktest函数来进行M-K检验的计算。
mann-kendall检验法 matlab -回复

mann-kendall检验法matlab -回复什么是Mann-Kendall检验法(Matlab)?Mann-Kendall检验法是一种常用的非参数性趋势分析方法,用于检验数据序列的单调性。
它的原理是通过比较相邻数据对的大小关系,判断数据序列中的趋势方向。
在Matlab中,可以使用`kendall`函数来进行Mann-Kendall检验。
步骤1: 导入数据首先,我们需要导入待分析的数据。
假设我们有一个长度为N的数据序列`data`,其中包含了N个时间点的数据观测值。
步骤2: 执行Mann-Kendall检验在Matlab中,我们可以使用`kendall`函数来执行Mann-Kendall检验。
该函数采用两个输入参数:待分析的数据序列和置信水平。
这是`kendall`函数的语法:[H, pValue, z] = kendall(data, alpha)其中,`H`是布尔值,用于指示在给定的置信水平下是否拒绝原假设。
`pValue`是检验的P值,用于评估数据序列的趋势显著性。
`z`是标准正态变量,它与P值相关。
步骤3: 结果解释根据Mann-Kendall检验的结果,我们可以通过P值来判断数据序列的趋势性:- 如果P值小于置信水平(alpha),则说明数据序列存在显著的趋势。
- 如果P值大于置信水平(alpha),则说明数据序列不存在显著的趋势。
根据我们的实际需求,我们可以选择不同的置信水平,以控制拒绝原假设的风险。
步骤4: 示例代码下面是一个使用Mann-Kendall检验法的Matlab示例代码:% Step 1: 导入数据data = [5, 8, 7, 6, 9, 11, 10, 12, 13, 15, 14, 16];% Step 2: 执行Mann-Kendall检验alpha = 0.05; % 置信水平为0.05[H, pValue, z] = kendall(data, alpha);% Step 3: 结果解释if H == 0fprintf('数据序列不存在显著的趋势。
Mann-Kendall检验法

Mann-Kendall检验法
Mann-Kendall检验法是世界气象组织推荐并被广泛用于实际研究的非参数检验方法,是时间序列趋势分析方法之一。
此方法由Mann和Kendall提出,近年来Mann-Kendall方法被众多学者应用于分析径流、气温、降水和水质等要素时间序列的变化趋势。
Mann-Kendall检验方法不要求被分析样本遵从一定分布,同时也不受其它异常值的干扰,适用于气象、水文等非正态分布数据,计算十分简便。
Mann-kendall趋势分析常用于气象、水文等,进行趋势的显著性检验。
可在程序中修改显著性水平值,显著性水平0.05和0.10对应的值为1.96和1.64。
mann-kendall趋势统计方法

mann-kendall趋势统计方法
Mann-Kendall趋势统计方法是一种非参数统计方法,用于检测时间序列数据中的趋势。
它可以用于确定数据是上升、下降或没有趋势的。
Mann-Kendall统计方法的基本步骤如下:
1. 给定一个时间序列数据集。
2. 对于每个数据点,计算其与所有其他数据点的差异。
3. 对这些差异进行符号化,使正值表示增长,负值表示减少。
4. 对所有符号化的差异进行秩排序,使得最小的差异获得最低的秩,而最大的差异获得最高的秩。
5. 计算Mann-Kendall统计量,该统计量是正值的秩和与负值的秩和之差除以其标准差的绝对值。
6. 根据Mann-Kendall统计量的正负值和其绝对值的大小,确定数据的趋势。
如果Mann-Kendall统计量是正值,则存在一个正的趋势,表明数据正向增长。
如果Mann-Kendall统计量是负值,则存在一个负的趋势,表明数据负向减少。
如果Mann-Kendall统计量接近于零,则没有明显的趋势。
Mann-Kendall趋势统计方法具有较好的非参数性质,因此适用于各种类型的时间序列数据,特别是在样本容量较小或数据分布不符合正态分布的情况下。
mann-kendall检验法 matlab -回复
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mann-kendall检验法matlab -回复Mann-Kendall检验法(Mann-Kendall test)是一种常用的非参数方法,用于检测时间序列数据中的趋势变化。
它可以判断数据是否呈现出明显的单调趋势,从而帮助我们了解数据的发展情况。
在本文中,我们将使用Matlab编程语言来介绍如何使用Mann-Kendall检验法进行数据分析。
第一步:导入数据首先,我们需要将待分析的时间序列数据导入到Matlab中。
假设我们有一组气温数据,可以将数据存储在一个向量中。
matlabdata = [25 24 22 20 21 23 26 28 30 29 27 25];第二步:计算秩次在Mann-Kendall检验法中,我们需要将原始数据转换为秩次数据,以便更好地评估数据的单调性。
Matlab提供了一个内置函数`tiedrank`来计算数据中的秩次。
matlabranks = tiedrank(data);第三步:计算符号序列在Mann-Kendall检验法中,符号序列用于计算检验统计量。
我们可以通过比较秩次数据中每对数据的差异来确定符号序列。
如果差异为正,则记为"+",如果差异为负,则记为"-"。
在Matlab中,可以使用循环语句来计算符号序列。
matlabn = length(ranks);s = zeros(1, n*(n-1)/2);k = 1;for i = 1:n-1for j = i+1:ns(k) = sign(ranks(j) - ranks(i));k = k+1;endend第四步:计算检验统计量在Mann-Kendall检验法中,检验统计量用于判断数据的单调性。
可以使用以下公式来计算检验统计量:;varS = (n*(n-1)*(2*n+5))/18;Z = (S-1)/sqrt(varS);第五步:进行假设检验在Mann-Kendall检验法中,我们需要将计算得到的检验统计量与临界值进行比较,来判断数据是否存在显著的单调趋势。
5.1 Mann-Kendall检验

第1节 Mann-Kendall 检验
➢ Mann-Kendall 趋势检验 ➢ Mann-Kendall突变检验
Mann-Kendall方法是一种非参数统计检验方法, 其优点是不需要样本遵从一定的分布,也不受少数 异常值的干扰,更是用于类型变量和顺序变量,适 用性强,计算也比较方便。
该方法,不但可以检验时间序列的变化趋势, 还可以检验时间序列是否发生了突变。
倾斜度β 0.040 0 0.038 9 0.036 5 0.033 3 0.031 8 0.031 4 0.030 7 0.030 2 0.028 6 0.028 6 0.027 1
Zc 5.439 5 5.590 6 5.217 3 5.172 8 4.097 4 4.026 3 4.710 7 3.617 4 4.399 6 4.124 1 5.377 3
倾斜度β 0.266 7 0.243 2 0.207 6 0.176 5 0.157 9 0.107 6 0.100 0 0.090 9 0.085 7 0.076 9 0.070 2
Zc 6.443 8 6.737 1 4.924 0 5.146 2 4.124 1 3.670 8 3.821 9 3.021 9 2.817 5 2.746 4 2.773 1
一、Mann-Kendall趋势检验
(一)Mann-Kendall趋势检验的原理
对于时间序列X,Mann-Kendaln
S sgn(x j xi )
i1 ji1
(5.1.1)
其中, x j 为时间序列的第j个数据值;n为数据样 本的长度;sgn是符号函数,其定义如下:
第5章 非平稳时间序列分析方法
➢ Mann-Kendall 检验 ➢ 集合经验模态分解方法
matlab的mann-kendall突变点检测方法 -回复
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matlab的mann-kendall突变点检测方法-回复香农熵和熵突变检测。
引言:Mann-Kendall(MK)方法是一种常用的非参数趋势检测方法,用于分析时间序列中的趋势和突变点。
它适用于连续和离散的时间序列数据,并且不需要对其分布进行假设。
本文将介绍MK方法的原理和步骤,并详细讨论如何使用MK方法来检测时间序列中的突变点。
一、Mann-Kendall方法概述MK方法最早由Mann和Kendall在1945年提出,用于分析时间序列中的趋势变化。
它的核心思想是比较每个时间点的数值与其他时间点的数值,以确定数据集中是否存在连续的上升或下降趋势。
MK方法的优点在于,它不需要对数据的分布进行假设,并且对于较小的样本量也有效。
因此,MK方法被广泛应用于气象、地质、环境科学等领域。
二、MK方法原理MK方法基于非参数统计推断,其原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 对于给定的时间序列数据,计算每个时间点的等级值。
等级值是按照原始数据的大小进行排序后的位置编号。
2. 计算时间序列的各对数据之间的差值,统计有多少对差值是正值或负值。
3. 根据步骤2中计算得到的正差值对数和负差值对数,计算MK统计量。
MK统计量表示时间序列中的上升趋势和下降趋势的程度。
4. 使用MK统计量来检验原假设,即时间序列不存在任何趋势。
5. 根据MK统计量的显著性水平,判断时间序列中是否存在趋势。
三、MK方法的突变点检测MK方法在检测时间序列中的突变点时,可以使用以下两个步骤:1. 计算每个时间点的Mann-Kendall统计量。
根据MK统计量的正负符号,可以判断时间序列在该点上的趋势是上升还是下降。
2. 通过比较相邻时间点的MK统计量的正负符号,可以发现时间序列中的突变点。
当MK统计量从正转为负,或从负转为正时,可以认为存在突变点。
四、使用Matlab进行MK突变点检测Matlab是一种常用的科学计算软件,可以用于实现MK方法进行突变点检测。
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matlab的mann-kendall突变点检测方法-回复Matlab的Mann-Kendall突变点检测方法介绍:Mann-Kendall突变点检测方法是一种常用的非参数统计方法,用于分析时间序列数据中的趋势变化和突变点检测。
Matlab作为一个功能强大的科学计算软件,提供了丰富的工具包和函数,可以方便地实现Mann-Kendall突变点检测方法。
Mann-Kendall方法的原理:Mann-Kendall方法基于数据的秩和,用于检验数据集是否存在单调趋势和突变点。
该方法的原理是比较数据中元素对之间的大小关系,通过计算秩的差值来判断数据的趋势和突变点。
具体来说,Mann-Kendall 方法的步骤如下:1. 对于一个长度为n的时间序列数据X={x1, x2, ..., xn},首先计算每个数据点的秩Ri,即该数据点在数据序列中的排序位置。
2. 计算秩差的累计和S,即S=sum(Si),其中Si=sign(xi-xj),sign表示正负号,xi和xj分别表示数据序列中的第i个和第j个数据点。
3. 计算统计量Z,即Z=(S-1)/sqrt(var(S)),其中var(S)表示S的方差。
4. 对于一个给定的显著水平alpha,可以通过查表或计算找到显著性界限Z_alpha,根据Z与Z_alpha的比较结果来判断数据是否存在显著的突变点。
实现步骤:在Matlab中,可以使用Mann-Kendall突变点检测方法的相关函数进行计算和分析,下面一步一步回答如何实现。
Step 1: 数据准备首先,我们需要准备好需要进行Mann-Kendall突变点检测的时间序列数据。
可以通过读取文件、从数据库中获取或者生成随机数据来获得数据。
Step 2: 使用Mannkendall函数进行计算Matlab提供了一个名为mannkendall的函数用于计算Mann-Kendall 统计量和显著性水平。
该函数的使用方法如下:[out, tau, z, s, var_s, H, p, alpha] = mannkendall(X, alpha)其中,X表示待分析的时间序列数据,alpha表示显著水平。
mann-kendall检验法在excel中的实现与应用
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mann-kendall检验法在excel中的实现与应用Mann-Kendall 检验法是一种常见的非参数统计方法,主要用于分析时间序列数据的趋势性。
它不需要对数据进行任何假设,因此可以克服正态分布假设的限制。
在 Excel 中,可以通过安装“Data Analysis” 插件来实现 Mann-Kendall 检验法。
实现步骤:1. 打开 Excel,点击“文件” -> “选项” -> “添加程序” -> “加载项” -> “分析工具包” -> “确定” 开启该插件。
2. 在需要进行 Mann-Kendall 检验的 Excel 表格中,先将数据进行排序,确保数据按照时间顺序排列。
3. 点击“数据” 标签页,在“分析” 组中选择“数据分析” ,然后选择“Mann- Kendall 趋势检验” ,点击“确定”。
4. 在弹出的对话框中,输入数据区域和 Alpha 水平,选择输出选项,然后点击“确定” 开始计算。
应用举例:假设某地区从 2010 年到 2019 年的每年降水量数据如下表所示,现通过 Mann-Kendall 检验法分析该地区降水量的趋势性。
年份 | 降水量(mm):-: | :-:2010 | 685.52011 | 730.22012 | 711.32013 | 750.92014 | 742.62015 | 736.32016 | 765.22017 | 697.12018 | 722.62019 | 698.6将数据在 Excel 中按照行输入后,依次按照上述实现步骤进行操作,得到如下结果:- Kendall's W: 0.133, P-value: 0.316- T-test: 1.231, P-value: 0.225- S: 106.000, Var(S): 111.172- Z-score: 1.731, P-value: 0.083- Sen Slope: 1.59由结果可得,该地区的降水量在 2010 年至 2019 年间呈现不显著的上升趋势,斜率为 1.59mm/year ,但 P-value=0.083 接近 0.1,未能达到 0.05 显著性水平,因此对该地区的降水趋势做显著性判断的准确性有一定限制。