MATLAB数据分析方法

MATLAB数据分析方法（机械工业出版社）
第1章 MATLAB基础
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1.3.2函数 MATLAB系统提供了近20类基本命令函数，它们有一部分 是MATLAB的内部命令，有一部分是以M文件形式出现的 函数。
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表1.4
函数名 sin(x)
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第1章 MATLAB基础 1.2.4 MATLAB的联机帮助
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函数名 abs(x)
中文解释 绝对值或向量的长度
函数名 max(x)
中文解释 最大值
min(x)
sign(x) ceil(x) fix(x)
最小值
符号函数 朝正无穷方向取整 朝零方向取整
sum(x)
元素求和
round(x) 四舍五入到最近的整 数 floor(x) 朝负无穷方向取整 gcd(x,y) 求两整数最大公约数
短格式e方式
长格式e方式 短格式g方式
显示5位浮点十进制数
显示15位浮点十进制数 显示5位定点或5位浮点十进制数
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格式
format long g format hex format + format bank format rat format compact format loose
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表1.2 数据的输出格式控制
格式 format format short format long 中文解释 说明
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短格式（缺省格式） 缺省时为默认短格式方式与format short 相同 短格式 长格式 显示5位定点十进制数 显示15位定点十进制数
format short e
format long e format short g
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表1.1 命令窗口中获得MATLAB帮助的命令
命 令
help
说
明
在命令窗口中显示M文件帮助
lookfor
doc helpwin helpdesk demo
在命令窗口中显示具有指定参数特征函数的M文件帮 助 在帮助浏览器中显示指定函数的参考信息
realmax realmin nargin
系统所能表示的最大数值 系统所能表示的最小数值 函数的输入参数个数
nargout
函数的输出参数个数
MATLAB数据分Байду номын сангаас方法（机械工业出版社）
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4．符号变量 在MATLAB中进行符号运算时需要先用syms命令创建符 号变量和表达式，如： >> syms x syms不仅可以声明一个变量，还可以指定这个变量的 数学特性，比如： 声明变量x,y为实数类型，可用命令 >> syms x y real 声明变量x,y为整数类型，可用命令 >> syms x y positive
点左除运算。两个同阶矩阵对应元素左除
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运算符 功能说明
运算符 功能说明
> < ==
判断大于关系 判断小于关系 判断等于关系
>= <= ~=
判断大于等于关系 判断小于等于关系 判断不等于关系
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（5）编程功能。 （6）丰富的工具箱。
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第1章 MATLAB基础 1.2.3 MATLAB7.0界面
(启动后的界面)
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当前工作 目录
命令窗口
命令历史 记录窗口
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（2）主菜单包括“File”、“Edit”、“Debug”、 “Desktop”、“Window”和“Help”菜单。
1.2 MATLAB简介
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1.2.1 MATLAB概述
1.2.2 MATLAB的特点与主要功能 （1）MATLAB是一个交互式软件系统，输入一条命令， 立即就可以得出该命令的结果。
（2）数值计算功能。
（3）符号运算功能。 （4）绘图功能。
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资料和第二手资料进行详细研究，提取有用信息和形成结
论，以求最大化地开发数据资料的功能与发挥数据的作用。
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• 2．数据的来源与分类 • 数据是数据分析的关键之一。数据也称观测 值，是实验、测量、观察、调查等的结果，常以 数量的形式给出。数据按照不同的标准进行分类， 可分为：观测数据与试验数据、一手数据与二手 数据、时间序列数据与横截面数据等。
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数学基本函数表
中文解释 正弦函数 函数名 asin(x) 中文解释 反正弦函数
cos(x) tan(x)
exp(x) log(x)
余弦函数 正切函数
以e为底的指数 自然对数
acos(x) atan(x)
log10(x) sqrt(x)
反余弦函数 反正切函数
以10为底数的对数 开平方
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5．变量的查询与清除 在命令窗口中，只要输入“who”，就可以看到工作空间中 所有曾经设定并至今有效的变量。 如果输入“whos”，不但会显示所有的变量，而且会将该 变量的名称、性质等都显示出来，即显示变量的详细资料。 输入“clear”，就清除工作空间中的所有变量。如果输入 “clear变量名”，只清除工作空间中指定变量名的变量。
（1）观测数据与试验数据。 （2）一手数据与二手数据。
（3）时间序列数据与横截面数据。
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3．数据分析的过程 数据分析的目的是利用数据来研究一个领域 的具体问题。数据分析的过程包括确定数据 分析的目标、研究设计、收集数据、分析数 据、解释结果。
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3．永久变量 永久变量是变量的一种特殊情况，它在工作空间中看不到， 但是使用者可直接调用。
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表1.3
名称 取 值
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永久变量
ans
pi eps inf NaN
1．常量 MATLAB中的数据有常量与变量之分，常量也称为数值。 5 、+5 、-5.55 、0.0056、6.5e-5
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显示格式 在命令窗口中用format命令临时改变显示方式
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中文解释
长格式g方式 16进制格式 +格式 银行格式 有理数格式 压缩格式 自由格式
说明
显示15位定点或15位浮点十进制数 以16进制格式显示 以＋，-和空格分别表示矩阵中的正数，负 数和零元素 按元、角、分（小数点后具有两位）的固定 格式显示 用有理数逼近显示数据 数据之间无空行 数据之间有空行
；
… %
分号。①在矩阵定义中表示一行的结束；②在命令语句 的结尾表示不显示这行语句的执行结果
连续点。一个命令语句非常长一行写不完，可以分几行 写，此时在行的末尾加上连续点，表示是一个命令语句
百分号。在编程时引导注释行，而系统解释执行程序时， %后面的内容不作处理
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打开帮助浏览器，并且将初始界面置于MATLAB函数 的M文件帮助信息 打开一个名为“help”的帮助窗口 打开一个“help”的演示模型界面，从而方便地了解 MATLAB的基本功能.
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1.3 变量与函数 1.3.1常量与变量
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第1章 MATLAB基础 1.4 矩阵及其运算 1.4.1 操作符与运算符
操作符 使用说明
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：
冒号。①m:n产生一个数组[m,m+1,…，n] ；②m:k:n产 生一个数组[m,m+k,…，n]；③A(:,j)取矩阵A的第j列； ④A(k,:)取矩阵A的第k行
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普通高等院校计算机课程规划教材
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李柏年 张孔生 吴礼斌 主编 丁 华 参编
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1.1 数据分析与MATLAB
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1.1.1 数据分析概述 1.数据分析的概念
数据分析是指用适当的统计方法对收集来的大量第一手
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运算符
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功能说明
左除运算。两个数a\b表示b÷a，两个可除矩阵相除 （A\B表示B乘以A的逆） 点乘运算。两个同阶矩阵对应元素相乘 点除运算。两个同阶矩阵对应元素相除
\ .*
./
.^ .\
点乘幂运算。一个矩阵中各个元素的多少次方
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变量 输入
记录
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逻辑运算符 功能说明 & | 与运算， 或运算 逻辑运算符 功能说明 ~ xor(a,b) 非运算 异或运算
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逻辑运算符主要用于逻辑表达式和进行逻辑运算，参与运 算的逻辑量以0代表“假”，以任意非0数代表“真”。逻 辑表达式和逻辑函数的值以0表示“假”，以1表示“真”。
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MATLAB是一套高性能的数值计算和可视化软件，它集矩阵 运算、数值分析、信号处理和图形显示于一体，构成了一
个界面友好、使用方便的用户环境，是实现数据分析与处
理的有效工具,其中MATLAB统计工具箱更为人们提供了一 个强有力的统计分析工具．
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运算符 功能说明
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+ * / ^
加法运算。两个数相加或两个同阶矩阵相加。如果是 一个矩阵和一个数字相加，则这个数字自动扩展 为与矩阵同维的一个矩阵
减法运算。两个数相加或两个同阶矩阵相减 乘法运算。两个数相乘或两个可乘矩阵相乘
除法运算。两个数或两个可除矩阵相除（A/B表示A 乘以B的逆） 乘幂运算。数的方幂或一个方阵的多少次方
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1.1.2 MATLAB在数据分析中的位置和作用 从数据分析的整个过程来看，软件的使 用主要是在第四阶段，即数据整理与分析阶 段。软件所起的作用主要是整理、计算、绘 制图表等。
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用于结果的缺省变量名
圆周率π的近似值（3.1416） 数学中无穷小（epsilon）的近似值（2.2204e-016） 无穷大，如 1/0 = inf （infinity） 非数，如 0/0 = NaN （Not a Number），inf / inf = NaN 虚数单位：i = j =
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i，j
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2．变量 MATLAB中的变量可用来存放数据，也可用来存放向量 或矩阵，并进行各种运算。 变量的命名的规则是：①变量名区分大小写；②变量名 以字母开头，可以由字母、数字、下画线组成，但不能使 用标点；③变量名长度不超过63位，最多只能含有63个字 符，后面的字符无效。