多元统计分析案例分析
案例式教学在多元统计分析“课程思政”中的实践
2020年第19卷第8期案例式教学在多元统计分析“课程思政”中的实践□李春娥崔广庆【内容摘要】为充分挖掘多元统计分析专业知识体系所蕴含的德育内容，本文以具体案例的形式将思想政治元素：爱国主义情怀、民族自豪感、红色基因、服务社会经济发展能力、科学素养、保护环境意识和无私奉献精神等有效融入到主成分分析、聚类分析、判别分析和对应分析教学中，实现传授专业知识与弘扬社会主义核心价值观的融合，激发学生学习动力，提高专业教学质量，实现专业课立德树人的功效。
【关键词】“课程思政”；案例式教学；立德树人【基金项目】本文为塔里木大学“课程思政”示范课程项目“应用多元统计分析”（编号：2201029069）和塔里木大学“课程思政”示范课项目“中国传统文化概论”（编号：2201029103）与塔里木大学高等教育教学改革研究项目“‘课程思政’示范课程的课堂教学质量评价体系研究”（编号：TDGJYB1934）研究成果。
【作者简介】李春娥（1985．4 ），女，山东菏泽人；塔里木大学信息工程学院讲师，硕士；研究方向：应用统计【通讯作者】崔广庆（1986．11 ），男，山东菏泽人；塔里木大学人文学院副教授，博士；研究方向：中国传统文化自上海市实施“课程思政”改革试点以来，教育部对“课程思政”越来越重视，提出了一系列的政策文件。
2018年调查结果显示，对大学生思想言行和成长影响最大的因素是专业课教师，因此，大力推动以“课程思政”为目标的课堂教学改革，实现思想政治教育与专业知识的有机结合。
在构建全员、全过程、全方位“三全育人”大格局过程中，着力推动“课程思政”建设，有机融入思想政治教育元素，建构“思政课程+课程思政”育人大格局，因此，教师应将传授专业知识与培养提升学生的社会主义核心价值观有效统一，采取积极有效的措施加强大学生德智体美劳综合素质的培养，专业课程的“课程思政”改革任务越来越重要。
一、多元统计分析教学现状（一）教学目标和教学设计。
多元统计分析及Excel应用
多元统计分析方法概述目录引言………………………………………………………………第四页多元线性回归方法原理简介……………………………………第四页多元线性回归案例叙述分析……………………………………第四页多元线性回归分析方法在社会的应用…………………………第八页聚类分析方法原理简介…………………………………………第八页聚类分析案例叙述分析…………………………………………第八页聚类分析方法在社会的应用……………………………………第十页主成份分析方法原理简介………………………………………第十页主成份分析案例叙述分析……………………………………第十一页主成份分析方法在社会的应用………………………………第十四页因子分析方法原理简述………………………………………第十四页因子分析案例叙述分析………………………………………第十四页因子分析方法在社会的应用…………………………………第十七页偏最小二乘回归分析方法原理简介…………………………第十八页偏最小二乘回归分析案例叙述分析…………………………第十九页偏最小二乘回归分析方法在社会的应用…………………第二十一页总结…………………………………………………………第二十一页参考文献……………………………………………………第二十二页谢辞…………………………………………………………第二十三页摘要本文主要概述了多元统计分析的各个方法，然后在后面介绍了多元统计分析方法在社会生活等方面的实际案例以及分析。
并由案例分析找出各个统计分析方法的对应使用领域。
关键词多元统计分方法回归分析聚类分析因子分析主成份分析偏最小二乘回归分析因素股市模型财务SummaryThe Chemometrics includes chemical experimental design and optimization (such as orthogonal design, simplex method and variance analysis), chemical pattern recognition (such as clusters, PCA, k-nearest neighbour analysis, SIMCA and ANN), multi-variance calibration (such as MLR, CLS, PCR and PLS) and spectrum analysis (Such as ITTFA, EFA and FSWEFA), signal processing (such as filtering, smoothing, derivation and convolution).keywordmultivariate statistical analysis method regression analysis cluster analysis factor analysis principal component analysis linear least squares estimate complication equity market model finance一、引言多元统计分析的基本方法。
地球化学多元统计分析教学改革实践
地球化学多元统计分析教学改革实践地球化学是研究地球上化学成分构成和地球化学过程的学科，是地球科学中的重要分支。
地球化学多元统计分析是地球化学领域中的一项重要研究方法，它通过对多种地球化学数据进行统计分析，揭示地球物质的组成、分布规律及其与地质过程的关系。
近年来，随着地球科学研究的深入发展，地球化学多元统计分析的教学也日益受到关注和重视。
本文将介绍地球化学多元统计分析教学改革的实践经验，以期提高学生对该学科的理解和掌握。
一、教学改革目标地球化学多元统计分析的教学改革旨在提高学生的实践能力、创新意识和综合素质，帮助学生更好地理解和掌握多元统计分析方法，并能够将其运用到地球化学研究中。
具体目标如下：1. 培养学生的数据处理和分析能力，使其能够熟练运用各种多元统计方法对地球化学数据进行处理和分析；2. 提高学生的实验设计和数据采集能力，使其能够独立完成地球化学实验并获得可靠的数据；3. 培养学生的科学研究能力和创新意识，使其能够利用多元统计分析方法发现地球化学领域的新知识和规律；4. 培养学生的团队合作精神和口头表达能力，使其能够在团队中协作完成多元统计分析研究，并能够清晰、准确地表达研究成果。
二、教学内容和方法针对地球化学多元统计分析的教学内容和方法进行了全面的调整和改进，主要包括以下几个方面：1. 教学内容的调整：将地球化学多元统计分析方法与地球化学内容有机结合，突出实际应用和案例分析，使学生能够通过实例更加深入地了解并掌握多元统计分析方法。
2. 实验教学的加强：增加地球化学实验课程的内容和实验项目，提高学生的实验操作能力和数据处理能力，培养其对地球化学数据的敏感性和准确性。
3. 实践教学的拓展：组织学生参与地球化学多元统计分析项目的实践活动，如参与地球化学数据的采集和处理，参与地球化学研究课题的探讨和论证，以及参与地球化学研究成果的交流和展示。
4. 课堂教学的创新：采用多媒体教学手段和案例教学方法，引导学生主动参与课堂讨论和案例分析，提高学生的学习积极性和主动性。
多元统计分析案例分析
多元统计分析案例分析多元统计分析是指采用多个统计方法和技术对数据进行综合分析的一种分析方法。
它可以帮助研究者揭示出多个变量之间的复杂关系，并进一步分析它们的影响和作用。
下面以一份市场调研报告为例，介绍如何运用多元统计分析进行案例分析。
案例背景：饮料公司在上海市开展了一项市场调研，调查了300名消费者对其产品的购买行为和偏好。
调研对象包括消费者的年龄、性别、收入水平、产品购买频率、产品品牌偏好等变量。
1.数据准备：将调研数据录入电脑，确保数据的准确性和完整性。
对于缺失值进行处理，可以采用删除、插补等方法。
2.描述性统计分析：首先对数据进行描述性统计分析，包括计算平均值、标准差、频数等。
了解数据的分布情况和基本统计信息，例如了解不同性别的样本比例，不同年龄段的购买频率等。
3.相关性分析：通过相关系数分析来研究各个变量之间的关系，包括变量间的线性相关性和非线性相关性。
可以计算皮尔逊相关系数或斯皮尔曼相关系数来评估变量之间的关联程度。
4.回归分析：通过回归分析可以研究一个或多个自变量对因变量的影响程度。
可以先进行单变量回归分析，确定哪些自变量对因变量有显著影响。
然后进行多元回归分析，建立一个多元回归模型，研究多个自变量对因变量的综合影响。
5.研究假设检验：通过假设检验来验证研究假设的可靠性。
例如，可以进行t检验或方差分析来判断一些自变量对因变量的影响是否显著。
6.因素分析：可以利用因素分析来研究多个自变量之间的共同特征。
通过提取主成分或因子，将原始变量转化为更少的几个综合变量，以便对数据进行更简洁的分析和解释。
7.聚类分析：通过聚类分析可以将样本划分为不同的类别或群体，以研究不同自变量组合的消费者群体特征和购买行为。
8.判别分析：通过判别分析可以建立分类模型，将样本分为多个已知类别，以研究哪些自变量最能有效地区分不同群体。
9.结果解释和报告撰写：将多元统计分析的结果进行解释和总结，并撰写报告。
报告中应包括对分析方法的描述、数据的描述和分析结果的解释。
多元统计分析方法在白酒香型识别中的应用
白酒是世界主要蒸馏酒品种之一，中国白酒历史悠久，是宝贵的民族遗产[1]。
白酒分析手段目前进入新的发展阶段，获得了令人瞩目的成果，包括常规检测技术、色谱技术等在内的众多分析检测手段，以揭示白酒的风味与白酒中微量成分及其量比的联系。
白酒风味物质研究已成为行业研究的大趋势[2]。
经研究证明，白酒风味组成极其复杂，组分种类很多，迄今为止从白酒中检测到的微量风味化合物有1 000余种[3]。
白酒中的微量成分十分丰富，不同产品中的香气种类和含量差异很大，这也是决定白酒香气、口感和风格的关键所在[4]，但受研究条件的限制，对全部微量成分进行准确的定量或定性尚有一定困难。
多变量统计分析作为一种数理统计分析手段，已经越来越多的应用于酒类风味特征的研究中[5]。
目前，所涉及的统计分析软件最为广泛的是SPSS软件。
该软件在酒类风味特征研究中的应用方法主要有：主成分分析、聚类分析和判别分析等。
1 分析方法1.1 主成分分析主成分分析是在空间数据中找出几个能够控制所有变量的主成分，将数据从高维空间降至低维，从而使数据处理更为简便[6]。
一般提取特征值大于1或累计方差贡献率大于80%的因子为主成分，故提取出来的主成分包含了原始数据的大部分信息[7]。
在对数据进行主成分分析后，以主成分的得分做图即可得到所有样本的二维或三维PCA投影图，样本间的关系即可较好的表现出来，进而实现样本的分类[7]。
1.2 聚类分析简便且直观，广泛应用于指纹图谱研究。
其基本原理是按照一定准则将具有相同或相似性的物质聚为一类，例如采用欧式距离计算相似度后，通过ward最小方差法进行系统聚类等；聚类分析在白酒香型、风格等的归类和区分上有很好的应用[8]。
1.3 判别分析是根据事物特点的特征值及其所属的类按照一定的准则求出判别函数，根据判别函数对事物进行分类的一种分析方法[9]。
2 研究内容本文以酱香型白酒、浓香型白酒及清香型白酒为研究对象，采用气相色谱分析技术对白酒微量风味组分进行有效检测，色谱数据以多元统计学为基础，通过主成分分析（PCA）、聚类分析、判别分析等方法对三种不同香型白酒成分间的复杂量比关系进行分析，建立了一种主流白酒香型评判模型。
多元统计分析实例
多元统计分析实例院系: 商学院学号: 姓名:多兀统计分析实例本文收集了 2012年31个省市自治区的农林牧渔和相关农业数据，通过对对 收集的数据进行比较分析对31个省市自治区进行分类•选取了 6个指标农业产值 林业产值.牧业总产值，渔业总产值，农村居民家庭拥有生产性固定资产原值，农 村居民家庭经营耕地面积. 数据如下表： 江 区 京津北H 蒙宁林龙海苏江徽建西东南北南东西南庆川州南藏西肃海夏牘地北天河山内辽吉黒上江浙安福江山河湖湖广广海重四贵77西陕甘青宁新农业总产值 林业驰产｛牧业总产懾业总产侬村居民家庭拥有生产性［5166.2954.83 154.16 12 98 12767. 09 0・5195.^9 £ 79 105. 01 61, 66 17508. 57 1. 58 3095.29 77.88 1747. 66 1?7. 74 17904. S3 1789847-41 79, 07 298. 83 8. 42 ^808. 38 2.51171.-57 97. 7G U1S. 86 26. 08 293曲.旳 10. 4 1539.65128. 68 16ZL 23 618. 74 249^7. 92 3. 781166.ES90. 1 1130. 36 34. 14 24937. SB S. 272315. 64 134. 51350. 63 77. 92 31507. 91 13. 56171.48 9.5572. 59 57. 45 4146. 13 0. 262966.72 99. 75 1226,18 1235.4 14541. 03 L251229.36 142.14 549. 01 687. 05 22747. 33 6 541867.64 209. 5 1119.73 334. 43 15134. 35 1. 391263.71 256. 45 48L 28 p03. 36 11821. 38 731003.21 228. 91 752. 63 333. 06 gggg. 31 L 57 39&0.储 107.01 22S5. 92 1267. 07 19168.14 L &4 3958.^5 140. 85 2255. 61 SS.4 12980. 72 1. &2 2488. 06 100.05 1334, X 626, 23 10813. 13 1. 71 2651.69 259. 97 1488. 58 279. 94 3904. 32 1. 22 2229. 27222.74 1134.14 914. 05 8516. 72 0.53 1724 245. 56 1072. 77 331. 74 11851. 56 L 37 4S0. 72 137.85 214. 14 236.27 11387. 06 0. 83 341.51 43.48 453. 9 44. 99 122S5. 74 L 29 2764- 9 151. 52269. 86 163. 77 13759.17 1.14364. 54.19421. 55 28. 21 11957. 31 L 181398.17225. S3 912. 97 63.1 19020. 92 1.. 6 53.39 2” 56 59. 02 0. 22 52935. 07 L 891526.23 58. 44 598. 72 14. 61 12273. 06 L 52984,24 20. 07 231. 72 1,8 1$486. 44 2. 72 117-09 4.57 137. 08 0. 56 21919.甜 L 33 240, 4&9・77 105, 72 13. 36 24266.19 3・69 1675収04485. 37 15* 26 35Q70. 315 76.聚类法设定4个群聚,采用了系统聚类法.下表为spss分析之后的结果.C A S E 0 5 10 15 20 25 内蒙 5 -+吉林7 -+云南25 - + -+江西14 -+ +-+陕西27 - + -+ |新疆31 -+ +- +安徽12 -+-+ 11广西20 —+ + — + +——————— +辽宁 6 ---+ | |浙江11 -+—+ 1福建13 -+ 1重庆22 -+ + ............... ....... + 贵州24 -+ 1|山西 4 -+ -+ | |甘肃28 -+ | | |北京 1 -+ | | |青海29 + + + | 1天津 2 -+ 1|上海9 -+ 1|宁夏30 -+ - +|西藏26 -+ |海南21 -+ |河北 3 | 1四川23 - + | |黑龙江8 -+-+ + .......... + |湖南18 -+ + + | | |湖北17 - + -+ +-+ + -------------- ■...... + 广东19 -+ | |江苏10 --——+ |山东15 ...... + ....... +河南16 ...... +从SPSS分析结果可以得到,内蒙，吉林,黑龙江，新疆为第2族群,这一族群的特点是农业收入可能不高，但是农民的固定资产，和耕地面积非常高，农民的富余程度或者机械化程度较高；山东是第3族群,这一族群中六个指标都处于较高水平农林牧渔四项收入都处于较高水平而且农民富余；西藏处于第4族群,这是因为,西藏人员较少，自然条件恶劣，可使用耕地少，但是，由于国家的扶持，农民的固定资产较多，农民相对而言比较富足；大多数省份属于第1族群,这一族群的特点在于六项指标都没有较为突出的一项，或者农林牧渔收入的本来就少，或者是农民的虽然比较辛苦，总体的农业收入较高，但是农民的收入水平比较低，固定资产较少•三.判别法X1，X2,X3,X4，X5,X6分别代表农业产值,林业产值.牧业总产值,渔业总产值,农村居民家庭拥有生产性固定资产原值，农村居民家庭经营耕地面积实验结果分析：从表上可以看出，组均值之间差值很大.各个分组,在6项指标上均值有较明显的差异.由表中可以知道，13456指标之间的sig 值较小,2指标sig 值有0.561较大, 不过仍说明接受原假设，各指标族群间差异较大.从表中可以知道,检验结果p值＞0.05,此时,说明协方差矩阵相等，可以进行bayes检验.Fisher 分析法协方差矩阵的均等性的箱式检验典型判别式函数摘要由表中看出，函数1,2的特征值达到0.911,0.822比较大，对判别的贡献大由表中可知，3个Fishe判别函数分别为y i 2.928 0.003X20.626X6y2 2.269 0.002X2 0.489X6y3 0.975 0.009X2 0.01X3 0.03X4 0.037X6农村居民家庭拥有生产性固定资产原值对判别数据所属群体无用该表是原始变量与典型变量（标准化的典型判别函数）的相关系数，相关系数的绝对值越大，说明原始变量与这个判别函数的相关性越强.从表中可以看出相关性较强.符合较好.由上表可知各类别重心的位置，通过计算观测值与各重心的距离，距离最小的即为该观测值的分类.贝叶斯分析法该表为贝叶斯函数判别函数的取值，从图中可以知道三类贝叶斯函数y1 0.03X1 0.029X2 0.03X3 0.002X4 0.001X5 0.153X1 8.418第一类:第二y2 0.06X10.42X2 0.009X3 0.004X40.004X5 4.286X6 38.18类；第三y3 0.02X-I0.010X20.002X30.010X40.001X5 1.X620.732类；第四类：『4 0.OO3X-I 0.051X20.004x30.006x40.002x5 1.675x661.646将各样品的自变量值代入上述4个BayeS判别函数，得到函数值。
多元统计分析案例分析
一、对我国30 个省市自治区乡村居民生活水平作聚类剖析1、指标选择及数据：为了全面剖析我国乡村居民的生活状况，主要考虑从收入、花费、就业等几个方面对乡村居民的生活状况进行观察。
所以选用以下指标：农村产品价钱指数、乡村住所投资、乡村居民花费水平、乡村居民花费支出、乡村居民家庭人均纯收入、耕地面积及乡村就业人数。
现从２０１０年的检查资猜中抽取３０个样本，指标数据以下：耕地乡村乡村居乡村私农产品价乡村居乡村居民面积住所民生活营公司格指数民花费家庭人均2008地域投资花费支就业人（上年水平纯收入（万（亿出共计数（万=100）（元）（元）公元）（元）人）顷）北京12886 13262天津7814 10075河北3867 5958山西4500 4736内蒙古4486 5530辽宁5739 6908吉林4663 6237黑龙江4536 6211上海13609 13978江苏8196 9118浙江9878 11303安徽4447 5285福建6879 7427江西4397 5789山东5733 6990河南4061 5524湖北4758 5832湖南4513 5622广东5880 7890广西3561 4543海南3846 5275重庆3652 5277四川4748 5087贵州2926 3472云南3603 3952陕西3683 4105甘肃2975 3425青海3684 3863宁夏3894 4675新疆3590 4643数据根源：《中国统计年鉴2010》．２、将数据进行标准化变换：耕地乡村乡村居乡村私农产品价乡村居乡村居民面积住所民生活营公司格指数民花费家庭人均2008地域投资花费支就业人（上年水平纯收入（万（亿出共计数（万=100）（元）（元）公元）（元）人）顷）北京河北山西内蒙古辽宁吉林黑龙江上海江苏浙江安徽福建江西山东河南湖北湖南广东广西海南重庆四川贵州云南陕西甘肃宁夏新疆３、用Ｋ－均值聚类法对样本进行分类以下：聚类成员事例号地域聚类距离1 北京 12 天津 23 河北 34 山西 45 内蒙古 36 辽宁 27 吉林 38 黑龙江 39 上海 110 江苏 211 浙江 112 安徽 313 福建 214 江西 415 山东 316 河南 317 湖北 318 湖南 419 广东 220 广西 421 海南 422 重庆 423 四川 324 贵州 425 云南 326 陕西 427 甘肃 428 青海 429 宁夏 430 新疆 4分四类的状况下，最后分类结果以下：第一类：北京、上海、浙江。
多元统计分析经典案例
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当你看一张map时 .. 问你自己
• 它意味着什么？ • 它对理解数据有什么附加的作用? • 它对我们所知道的市场/顾客的思考方式是否适 合?
– 如果不是 - 错在什么地方?
• 它是否帮助我更好地了解市场?
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当你看一张map时 .. 问你自己
Bird
Dog
40% 40% 20% 20% 50%
Cat
10%
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现在我们用颜色和动物名称两个变量 来做2-维的图表
努力来显示..
- 那些动物在颜色方面最相似，那些区别最大？ - 那些颜色更倾向那类动物 - 那些动物和那些颜色有更强的相关性，那些相关性很弱
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相关性分析 Correspondence Analysis
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结构
• • • • • • 什么是相关性分析？ 尝试通过练习了解它 输入的类型 设计录入的格式 执行分析 解释和表述分析的结果
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什么是相关性分析?
• 经常也称作 Brand Mapping 或 CORAN Mapping
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我们通常使用的多元分析技术…...
• • • • • • • • 相关性分析（Brand Mapping ） 主成分分析 因子分析 多元回归 聚类分析/市场细分 联合性分析/ 平衡（Trade off） 分析 判别分析 etc. etc. etc.
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基于MATLAB的中药多元统计分析“数学实验”教学案例
The Science Education Article Collects No.13,2021 Sum No.5292021年第13期总第529期摘要该文探讨了“数学实验”课程中DE1主成分，分析了MATLAB数值计算的实际案例，对文献[1]给出的10批二岩虎果无糖颗粒样品共有峰面积数据进行主成分分析，计算各个主成分的得分和综合评价函数的F值，根据F值的大小对10批样品进行排序，并给出MATLAB运行代码.关键词主成分分析；matlab；数学实验；案例Mathematical Experiment Cases of Multivariate Statistical Analysis and Traditional Chinese Medicine Based on MATLAB//DONG Ge,CHEN Lifan,WANG Hongjie Abstract In this paper,we discuss the case of principle compo-nent analysis with matlab calculation in“Mathematics Experi-ment”course.Principle component analysis is used to analyze the common peak areas of ten batches of Eryanhuguo sugar free granules samples.The scores of principal component and F value of synthesizing evaluation function are calculated.Ten batches of samples are sorted according to F.The matlab code is given. Key words principle component analysis;matlab;Mathematical Experiment;cases多元统计分析是数理统计的一个分支，在诸多领域有着广泛应用，尤其在近几年被广泛应用于中药材质量鉴别、中药质量监控等领域[1][2]。
多元统计分析课程案例教学
多元统计分析课程案例教学研究摘要：多元统计分析是一门应用性很强的学科，本文从该课程的特点和案例教学的特点入手，分析研究了在该课程教学中应用案例教学的必要性，并结合教学内容探讨了实例分析在课程教学中的具体应用，从而说明案例教学是一种非常适合于该课程的教学方法。
关键词：多元统计分析案例教学教学方法一、多元统计分析课程的特点多元统计分析是近几十年来从经典统计学中迅速发展起来的一个分支，是一种综合分析方法，它能够在多个对象和多个指标互相关联的情况下分析它们的统计规律。
随着计算机的广泛应用及统计软件的普及，多元统计方法已被广泛应用于自然科学、工程技术、生命科学、经济管理和社会科学领域，同时也促进了理论的发展。
多元统计分析属于是概率统计的一部分，复杂的数学推导、论证，繁琐的矩阵、线代计算，深奥的概率知识、抽象的概念和理论是这门课程的特点。
如果有的学生学习在高等数学和概率统计的过程中没有打好基础，在最初看到该课程中大量的数学符号、公式推导时，就很容易产生畏难情绪。
因此，我们在教学过程中需要配合各种统计软件包如sas，spss的操作，通过简单的操作和计算，可以使学生利用多元统计分析方法解决实际问题更为简单方便，而适合的案例教学更能够将多元统计的理论和方法呈现于学生面前，加深学生对分析方法的认识和理解。
二、案例教学的特点案例教学是由美国哈佛法学院前院长克里斯托弗·哥伦布·朗代尔于1870年首创的教学方法，后经哈佛企管研究所所长郑汉姆推广，并从美国迅速传播到世界许多地方，被认为是代表未来教育方向的一种成功教育方法。
在20世纪80年代，案例教学引入我国，逐渐应用于教学过程中，并被广大教师认可。
案例教学是一种通过模拟或者重现现实生活中的一些场景，让学生把自己纳入案例场景中，通过讨论或者研讨的方式来进行学习的一种教学方法。
学生在教师的指导下，根据教学目的要求，对案例进行调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动，通过实例学习分析问题和解决问题的方法或道理，进而提高分析问题和解决问题的能力。
多元统计分析第5章 案例分析 2020.5.6
1）建立Bayes判别准则 2）假设有一新样品 x0 满足 f1( x0 ) = 0.36
和 f2( x0 ) = 0.24, 判定 x0 的归属问题． 解 (1)
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例3 设有两个正态总体 G1,G2，且
1
=
2 6
，2
=
4 2
，1
=
2
=
=
1 1
1 9
，
而其先验概率分布为 q1 = q2 = 0.5, 误判代价为
C(2 1) = e4 ,C(1 2) = e；试用Bayes判别法确定样本
X
3
=
5
应归属于哪一类?
解 由Bayes判别法知
W (x) =
f1( x) f2 ( x)
=
exp[(
x
−
)T
−1 ( 1
−
2
)]
exp( 4 x1
+
正常使用填空题需3.0以上版本雨课堂
作答
填空题 2分
Fisher判别法就是要找一个由p个变量组 成的 [填空1]使得各自组内点的 [填空2] 尽可能接近,而不同组间点的尽可能疏远
正常使用填空题需3.0以上版本雨课堂
作答
填空题 2分
判别分析中,若两个总体的协差阵相等,则 [填空1]判别与 [填空2]判别等价
• Bayes判别法 优点：错判率较小 不足之处： 需要获取总体的分布及参数值, 实现困难 实际问题中有时也没必要知道其分布
方法之优缺点
• Fisher判别 优点：可以分类,也可以分离 不足之处： 一般需假定各组的协方差阵相等 逐步判别 优点：对每个变量的地位进行评判 不足之处： 需结合Bayes判别一起使用
几种多元统计分析方法及其在生活中的应用
几种多元统计分析方法及其在生活中的应用一、本文概述随着大数据时代的到来，多元统计分析方法在各个领域中的应用日益广泛，其重要性和价值逐渐凸显。
本文旨在深入探讨几种主流的多元统计分析方法，包括主成分分析（PCA）、因子分析（FA）、聚类分析（CA）以及判别分析（DA）等，并阐述这些方法在生活实践中的具体应用。
我们将对每种多元统计分析方法进行详细介绍，包括其基本原理、实施步骤以及优缺点等方面。
通过这些基础知识的普及，为读者提供一个清晰的方法论框架，为后续的实际应用打下坚实基础。
我们将结合生活中的实际案例，详细阐述多元统计分析方法的应用场景。
这些案例可能涉及市场营销、医学诊断、社会调查、金融分析等多个领域，旨在展示多元统计分析方法在解决实际问题中的强大威力。
我们将对多元统计分析方法在生活中的应用前景进行展望，分析未来可能的发展趋势和挑战。
本文还将提出一些针对性的建议，以期推动多元统计分析方法在实践中的更广泛应用和发展。
通过本文的阐述，我们希望能够为读者提供一个全面、深入的多元统计分析方法及其在生活中的应用指南，为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
二、多元统计分析方法介绍多元统计分析是一种在多个变量间寻找规律性的统计分析方法，其核心在于通过提取多个变量的信息，揭示出这些变量间的内在结构和相互关系。
以下是几种常见的多元统计分析方法及其特点。
多元回归分析：这种方法主要研究多个自变量对因变量的影响，旨在构建自变量与因变量之间的数学模型，并预测因变量的未来趋势。
多元回归分析可以帮助我们理解各个自变量对因变量的影响程度，以及这些影响是否显著。
主成分分析（PCA）：PCA是一种降维技术，它通过正交变换将原始变量转换为线性无关的新变量，即主成分。
这些主成分按照其方差大小排序，前几个主成分通常可以代表原始数据的大部分信息。
PCA在数据压缩、特征提取和可视化等方面有广泛应用。
因子分析：因子分析通过提取公共因子来简化数据集，这些公共因子可以解释原始变量间的相关性。
《多元统计分析》第三章聚类分析
图像处理
聚类分析可用于图像分割、目 标检测等任务，提高图像处理 的效率和准确性。
社交网络
通过聚类分析，可以发现社交 网络中的社区结构，揭示用户 之间的关联和互动模式。
聚类分析的常用方法
K-均值聚类
一种迭代算法，通过最小化每个簇内对象与簇质 心的距离之和来实现聚类。需要预先指定簇的数 量K。
DBSCAN
感谢聆听
聚类结果的优化方法
层次聚类法
通过不断合并或分裂簇来优化聚类结果，可以灵活处理不同形状 和大小的簇，但计算复杂度较高。
基于密度的聚类法
通过寻找被低密度区域分隔的高密度区域来形成簇，可以发现任意 形状的簇，但对参数敏感。
基于网格的聚类法
将数据空间划分为网格单元，然后在网格单元上进行聚类，处理速 度较快，但聚类精度受网格粒度影响。
一种基于密度的聚类方法，通过寻找被低密度区 域分隔的高密度区域来实现聚类。可以识别任意 形状的簇，且对噪声数据具有较强的鲁棒性。
层次聚类
通过计算对象之间的距离，逐步将数据集构建成 一个层次结构的聚类树。可以分为凝聚法和分裂 法两种。
谱聚类
利用图论中的谱理论进行聚类分析，将数据集中 的对象表示为图中的节点，节点之间的相似度表 示为边的权重。通过求解图的拉普拉斯矩阵的特 征向量来实现聚类。
药物发现
通过对化合物库进行聚类分析，研究人员可以发现具有相 似化学结构和生物活性的化合物，从而加速新药的发现和 开发过程。
生物信息学
在基因表达谱、蛋白质互作网络等生物信息学研究中，聚 类分析可以帮助研究人员发现基因或蛋白质之间的功能模 块和调控网络。
在社交网络中的应用案例
社区发现
聚类分析可用于识别社交网络中的社区结构，即具有相似兴趣、行为或属性的用户群体。 这有助于社交网络运营商为用户提供更加个性化的推荐和服务。
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一、对我国30个省市自治区农村居民生活水平作聚类分析
1、指标选择及数据：为了全面分析我国农村居民的生活状况，主要考虑从收入、消费、就业等几个方面对农村居民的生活状况进行考察。
因此选取以下指标：农村产品价格指数、农村住宅投资、农村居民消费水平、农村居民消费支出、农村居民家庭人均纯收入、耕地面积及农村就业人数。
现从２０１０年的调查资料中抽取３０个样本，指标数据如下：
２、将数据进行标准化变换：
３、用Ｋ－均值聚类法对样本进行分类如下：
分四类的情况下，最终分类结果如下：
第一类：北京、上海、浙江。
第二类：天津、、辽宁、、福建、甘肃、江苏、广东。
第三类：浙江、河北、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、山东、河南、湖北、四川、云南。
第四类：山西、青海、宁夏、新疆、重庆、贵州、陕西、湖南、广西、江西、。
从分类结果上看，根据２０１０年的调查数据，第一类地区的农民生活水平较高，第二类属于中等水平，第三类、第四类属于较低水平。
二、判别分析
针对以上分类结果进行判别分析。
其中将新疆作作为待判样本。
判别结果如下:
从上可知，只有一个地区判别组和原组不同，回代率为96%。
下面对新疆进行判别：
已知判别函数系数和组质心处函数如下：
判别函数分别为：Y1=0.18x1 +0.493x2 + 0.087x3 + 1.004x4 + 0.381x5 -0.041x6 -0.631x7 Y2=0.398x1+0.687x2 + 0.362x3 + 0.094x4 -0.282x5 + 1.019x6 -0.742x7
Y3=0.394x1-0.197x2 + 0.243x3-0.817x4 + 0.565x5-0.235x6 + 0.802x7
将西藏的指标数据代入函数得：Y1=-1.08671
Y2=-0.62213
Y3=-0.84188
计算Y值与不同类别均值之间的距离分别为：D1=138.5182756
D2=12.11433124
D3=7.027544292
D4=2.869979346
经过判别，D4最小，所以新疆应归于第四类，这与实际情况也比较相符。
三，因子分析：
分析数据在上表的基础上去掉两个耕地面积和农村固定资产投资两个指标。
经spss软件分析结果如下:
（1）各指标的相关系数阵：
（2）检验：
0.
系数矩阵与单位阵有显著差异，同时，KOM值为0.701，根据Kaiser给出的度量标准可知原有变量适合进行因子分析
（3）各指标的贡献率如下表：
68%，累积方差贡献率为68.973%。
第二个因子的特征根为0.863，解释原有变量
总方差17.34%，累计方差贡献率为86.313%。
（4）碎石图：
（5）因子载荷阵如下：
为便于对各因子进行命名，对因子载荷阵实施正交旋转。
旋转之后的因子载荷阵：
（6
四，主成分分析：
（1）各指标间的相关系数矩阵如下表所示：
（2）求相关矩阵的特征值和特征向量：
从上表可知，前两个特征值累计贡献率已达86.313%。
说明前两个主成分基本包
含了全部指标具有的信息。
因此，取前两个特征值，并计算相应的特征向量：（3）由上述因子分子的因子载荷阵计算主成分的特征向量阵为:
所以，前两个主成分为：
第一个主成分：F1=0.135112 X1+0.280371X2+ 0.276022X3+0.271383X4+ 0.211366X5 第二个主成分：F2=1.018454X1-0.059977X2 -0.144175X3-0.044983X4-0.297578X5 在第一主成分中第二、三、四个指标的系数较大，这三个指标起主要作用，刻划了农居民的收入支出状况的综合指标。
在第二主成分中，第一个指标系数较大，是农产品价格水平指标。
（4）因子得分：
F1=-0.193家庭人均纯收入+0.293就业人数
F2=1.009农产品价格指数+0.031农村居民消费-0.051消费支出+0.041家庭人均纯收入-0.218就业人数
（5）综合评价：以两个因子的方差贡献率为权数，综合评价模型为：Z=0.63997F1+0.22315F2（旋转之后的方差贡献率）
F1=0.135112 X1+0.280371X2+ 0.276022X3+0.271383X4+ 0.211366X5
F2=1.018454X1-0.059977X2 -0.144175X3-0.044983X4-0.297578X5
将各地区指标值代入上式得到各地区农村生活水平的综合值及排名：
（6）对结果进行分析：
从中可以看出，各地区的农村居民生活水平存在差异。
其中，北京、上海、浙江、江苏地区的综合评价值排名前列，说明这几个城市农村居民的生活水平比较高。
主要表现在农民收入水平和消费水平两个方面。
这几个城市属于沿海地区，经济比较发达，工农业发展遥遥领先于其他地区。
其次，天津、山东、福建、辽宁、广东综合评价值相对较低。
不过也处于全国前十的地位。
青海、贵州、广西、重庆、新疆、甘肃、陕西、云南等几个地区农村居民生活水平发展比较落后。
原因是这些地区大多位于中国中西部，地理位置不佳，交通不便，经济发展水平不高，进而影响到农村经济的发展。
农村居民收入水平和消费水平均比较低。
因此，要提高这些地区农民的生活水平，政府应该加大这些地区的基础设施建设，提高这些地区农村居民的收入水平。