统计学R语言实验5docx.docx

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统计学R语言实验5docx

实验5R绘图

（二）

一、实验目的：

1.熟练掌握描述性统计分析中常用的统计量；

2.掌握R语言的高水平作图命令；

3.掌握R语言的低水平作图命令；

4.掌握多元数据的三个数据特征：

均值向量、协方差矩阵、相关系数矩阵。

二、实验内容：

练习：

要求：

①完成练习并粘贴运行截图到文档相应位置（截图方法见下），并将所有自己输入文字

的字体颜色设为红色（包括后面的思考及小结），②回答思考题，③简要书写实验小结。

④修改本文档名为“本人完整学号姓名1”，其中1表示第1次实验，以后更改为2,3,...。

如文件名为“1305543109张立1”，表示学号为1305543109的张立同学的第1次实验，注意文件名中没有空格及任何其它字符。

最后连同数据文件、源程序文件等（如果有的话，本次实验没有），一起压缩打包发给课代表，压缩包的文件名同上。

截图方法：

法1:

调整需要截图的窗口至合适的大小，并使该窗口为当前激活窗口（即该窗口在屏幕最前方），按住键盘AIt键（空格键两侧各有一个）不放，再按键盘右上角的截图键（通常印有“印屏幕”或“PrSCrn”等字符），即完成截图。

再粘贴到Word文档的相应位置即可。

法2：

利用QQ输入法的截屏工具。

点击QQ输入法工具条最右边的“扳手”图标，选择

其中的“截屏”工具。

）

1.自行完成教材P130页开始的3.3-3.4节中的例题。

2.（习题3.5）小白鼠在接种了3种不同菌型的伤寒杆菌后的存活天数如下表所示，

试绘出数据的箱线图（采用两种方法，一种是plot语句，另一种是boxplot语句）

来判断小白鼠被注射3种菌型后的平均存活天数有无显著性差异？

白鼠试验数据

菌型

存活

大数

1

2

4

3

2

4

7

7

2

2

5

4

2

5

6

8

5

10

7

12

12

6

6

3

7

11

6

6

7

9

5

5

10

6

3

10

注：

平均存活天数其实应该是均值，但当不知道总体的分布时，通常是比较中位数。

因此，这里考虑用箱线图中的中位数来进行比较。

解：

源代码：

y<-c（2,4,3,2,4,7,7,2,2,5,4,

5,6,8,5,10,7,12,12,6,6,

7,11,6,6,7,9,5,5,10,6,3,10）f<-factor（c（rep（1,11）,rep（2,10）,rep（3,12）））

plot（f,y）

A<-c（2,4,3,2,4,7,7,2,2,5,4）

B<-c（5,6,8,5,10,7,12,12,6,6）

C<-c（7,11,6,6,7,9,5,5,10,6,3,10）

boxplot（A,B,C）

运行截图：

结论：

从箱线图中可以看到，菌型2和3的平均存活天数无显著差异，但是与菌型1的有显著差异

3.（习题3.6）绘出习题3.16关于3项指标的离散图，从图中分析例3.16的结论的合理性。

序号

硬度X1

变形X2

弹性X3

1

65

45

27.6

2

70

45

30.7

3

70

48

31.8

4

69

46

32.6

5

66

50

31.0

6

67

46

31.3

7

68

47

37.0

8

72

43

33.6

9

66

47

33.1

10

68

48

34.2

注：

1.绘出的图形类似教材P133页的图3.8。

2.把上述表格分复制到记事本中即可实现表格转化为文本，再用read.table（）函数

存入到数据框中即可，避免输入麻烦。

解：

源代码：

>df<-read.table（"例3.6_data",header=T）

>df

>pairs（df）

运行截图:

434S4749

胃

结论：

具有相关关系的两个变量的散点图要么是从左下角到右上角（即正相关关系），要么是从左上角到右下角（即负相关关系）。

但从上图可知所有的图中都没有这样的趋势，故均不相关。

4.（习题3.7）某校测得19名学生的四项指标，性别、年龄、身高（Cm）和体重（Ib），具体数据如下表所示。

（1）试绘出体重对于身高的散点图；

（2）绘出不同性别情况下，体重与身高的散点图；（CoPlot（a~b∣c））

（3）绘出不同年龄段的体重与身高的散点图；

（4）绘出不同性别和不同年龄段的体重与身高的散点图。

（CoPlot（a~b∣c+d））

学号

姓名

性别

年龄

身高

体重

01

Alice

F

13

56.5

84.0

02

BeCka

F

13

65.3

98.0

03

Gail

F

14

64.3

90.0

04

Karen

F

12

56.3

77.0

05

Kathy

F

12

59.8

84.5

06

Mary

F

15

66.5

112.0

07

Sandy

F

11

51.3

50.5

08

Sharon

F

15

62.5

112.5

09

Tammy

F

14

62.8

102.5

10

AIfred

M

14

69.0

112.5

11

DUke

M

14

63.5

102.5

12

Guido

M

15

67.0

133.0

13

JameS

M

12

57.3

83.0

14

Jeffrey

M

13

62.5

84.0

15

John

M

12

59.0

99.5

16

PhiIiP

M

16

72.0

150.0

17

RObert

M

12

64.8

128.0

18

ThOmaS

M

11

57.5

85.0

19

William

M

15

66.5

112.0

解：

源代码：

>ef<-read.table（file.choose（）,header=T）;ef

>attach（ef）

>plot（体重~身高）

>coplot（体重~身高I性别）

>coplot（体重~身高|年龄）

>coplot（体重~身高|年龄+性别）

运行截图:

55606570

5560657055606570

40

1

80

60

O

O

O

O

8

O

>

O

O

C

o8

λ

>

O

O

8

Λ

C

O

V

GiVen年龄

Ii12131415Ie

帝AO

I4222

5.（习题3.8）画出函数Z=X-2xy+X-2xy+2y+9x∕2-4y+4在区域-2≤X≤

3,-1≤y7≤上的三维网格曲面和二维等值线，其中X与y各点之间的间隔为0.05,

等值线的值分别为0,1,2,3,4,5,10,15,20,30,40,50,60,80,100,共15条。

（注：

在三维图形中选择合适的角度）

解：

源代码：

XV-Seq（-2,3,0.05）

y<-seq（-1,7,0.05）

f<-function（x,y）xA4-2*xA2*y+xA2-2*x*y+2*yA2+9*x/2-4*y+4z<-outer（x,y,f）

Contour（x,y,z,levels=c（0,1,2,3,4,5,10,15,20,30,40,50,60,80,100）,col="black"）

>PerSP（X,y,z,theta=30,phi=30,expand=0.7,col="lightblue"）运行截图：

6.

g

（习题3.9）用PearSon相关检验法检验习题

3.7中的身高与体重是否相关。

解：

源代码：

cor.test（身高,体重）

运行截图：

>cor.test｛身高Jr体重）

Fea∑3G∑ι13PrOdUC匸一ιc□ιr-mn匸cc∑relatiG∑ι

data:

身高and体童

Z=7・5549,df=17,P-VaIUe=7・eβ7e-G7

alternativehypotheses:

:

truecorrelationιanojceqτιalcoO

95PerCentc□nfιdenceLnterVal:

O.704⅛314O.9523101

ssjγPIeestimates:

COr

0.8777852

结论：

其P值为7.887e-07<0.05,拒绝原假设，认为变量身高与体重相关。

7.（习题3.10）绘出例3.17中48号求职者数据的星图。

（数据见文档最后）

（1）以15项自变量FL,APP,∙∙∙,SUIT为星图的轴；

（2）以G1,G2,…，G5为星图的轴。

（提示：

先）

通过这些星图，能否说明应选哪6名应聘者。

为使星图能够充分反映应聘者的情况，在作图中可适当调整各种参数。

提示：

第

（2）小题，先利用教材P153页的公式，计算出48个求职者这5个变量的值，公式如下：

G1<-（SC+LC+SMS+DRV+AMB+GSP+P0T）∕7

G2<-（FL+EXP+SUIT）∕3

G3<-（LA+HON+KJ）∕3

G4<-AA

G5<-APP

再将G1,…，G5这5个列向量（即48行5列数据）赋值一个新的数据框，再按第

（1）小题的方法绘出星图。

解：

源代码：

>X<-read.csv（"applicant.csv"）

>StarS（X）

>attach（X）

>X$G1<-（SC+LC+SMS+DRV+AMB+GSP+POT）/7

>X$G2<-（FL+EXP+SUIT）/3

>X$G3<-（LA+HON+KJ）/3

>X$G4<-AA

>X$G5<-APP

>rt<-scale（X[,17:

21]）

>stars（rt）

运行截图:

思考:

1.R语言的高水平作图函数与低水平作图函数的主要区别是什么？

所谓高水平函数是与低水平作图函数相对应的，即所有的绘图函数均可产生图形,可以有坐标轴，以及图和坐标轴的说明文字。

2.plot（）函数除了能画出散点图外，还能画什么图？

能画出曲线图吗？

曲线图，箱线图；能

3.多元数据主要有哪三个数据特征指标？

均值向量、协方差矩阵、相关系数矩阵

4.相关检验的原假设是什么？

总体X,Y不相关

5.多元数据的图形表示方法主要有哪几种图？

轮廓图，星图，调和曲线图

三、实验小结（必写，但字数不限）

本次实验，主要是在星图方面有些阻碍，用不同的函数读取的结果会不一样，有时还读不出

来，最终还是把数据存入excel中，才能成功。

要学会描述性统计分析中常用的统计量，高水平作图函数与低水平图函数的区别。

附:

48名应聘者的得分情况

ID

FL

APP

AA

LA

SC

LC

HoN

SMS

EXP

DRV

AMB

GSP

POT

KJ

SUlT

1

6

7

2

5

8

7

8

8

3

8

9

7

5

7

10

2

9

10

5

8

10

9

9

10

5

9

9

8

8

8

10

3

7

8

3

6

9

8

9

7

4

9

9

8

6

8

10

4

5

6

8

5

6

5

9

2

8

4

5

8

7

6

5

5

6

8

8

8

4

4

9

5

8

5

5

8

8

7

7

6

7

7

7

6

8

7

10

5

9

6

5

8

6

6

6

7

9

9

8

8

8

8

8

8

10

8

10

8

9

8

10

8

9

9

9

8

9

9

8

8

10

9

10

9

9

9

10

9

9

9

7

8

8

8

8

5

9

8

9

8

8

8

10

10

4

7

10

2

10

10

7

10

3

10

10

10

9

3

10

11

4

7

10

0

10

8

3

9

5

9

10

8

10

2

5

12

4

7

10

4

10

10

7

8

2

8

8

10

10

3

7

13

6

9

8

10

5

4

9

4

4

4

5

4

7

6

8

14

8

9

8

9

6

3

8

2

5

2

6

6

7

5

6

15

4

8

8

7

5

4

10

2

7

5

3

6

6

4

6

16

6

9

6

7

8

9

8

9

8

8

7

6

8

6

10

17

8

7

7

7

9

5

8

6

6

7

8

6

6

7

8

18

6

8

8

4

8

8

6

4

3

3

6

7

2

6

4

19

6

7

8

4

7

8

5

4

4

2

6

8

3

5

4

20

4

8

7

8

8

9

10

5

2

6

7

9

8

8

9

21

3

8

6

8

8

8

10

5

3

6

7

8

8

5

8

22

9

8

7

8

9

10

10

10

3

10

8

10

8

10

8

23

7

10

7

9

9

9

10

10

3

9

9

10

9

10

8

24

9

8

7

10

8

10

10

10

2

9

7

9

9

10

8

25

6

9

7

7

4

5

9

3

2

4

4

4

4

5

4

26

7

8

7

8

5

4

8

2

3

4

5

6

5

5

6

27

2

10

7

9

8

9

10

5

3

5

6

7

6

4

5

28

6

3

5

3

5

3

5

0

0

3

3

0

0

5

0

29

4

3

4

3

3

0

0

0

0

4

4

0

0

5

0

30

4

6

5

6

9

4

10

3

1

3

3

2

2

7

3

31

5

5

4

7

8

4

10

3

2

5

5

3

4

8

3

32

3

3

5

7

7

9

10

3

2

5

3

7

5

5

2

33

2

3

5

7

7

9

10

3

2

2

3

6

4

5

2

34

3

4

6

4

3

3

8

1

1

3

3

3

2

5

2

35

6

7

4

3

3

0

9

0

1

0

2

3

1

5

3

36

9

8

5

5

6

6

8

2

2

2

4

5

6

6

3

37

4

9

6

4

10

8

8

9

1

3

9

7

5

3

2

38

4

9

6

6

9

9

7

9

1

2

10

8

5

5

2

39

10

6

9

10

9

10

10

10

10

10

8

10

10

10

10

40

10

6

9

10

9

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

41

10

7

8

0

2

1

2

0

10

2

0

3

0

0

10

42

10

3

8

0

1

1

0

0

10

0

0

0

0

0

10

43

3

4

9

8

2

4

5

3

6

2

1

3

3

3

8

44

7

7

7

6

9

8

8

6

8

8

10

8

8

6

5

45

9

6

10

9

7

7

10

2

1

5

5

7

8

4

5

46

9

8

10

10

7

9

10

3

1

5

7

9

9

4

4

47

0

7

10

3

5

0

10

0

0

2

2

0

0

0

0

48

0

6

10

1

5

0

10

0

0

2

2

0

0

0

0