matlab2024年试卷Thinker

发布 2023-12-11 14:55:06 阅读 8441

本科生12—13学年第2 学期公选课《经典统计学与matlab>课程期末考试试卷(a卷)

专业年级学号姓名成绩:

设有x1、x2、x3和x4四个来自同一总体的变量,其数值如下:

x1 x2 x3 x4

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一、在matlab环境下,将x1、x2、x3和x4数据输入到你的计算机中,生成一个文件名为的文本格式数据文件。

请你简单写出你的数据文件生成过程,包括主要命令。(5分)

a=load(''

x1=a(:,1);

x2=a(:,2);

x3=a(:,3);

x4=a(:,4);

2、以中的x1数据为基础,完成以下单变量统计分析。(40分)

1.计算x的算术均值( mean ),几何均值( geomean ),调和均值(harmmean ),10%的截尾均值( trimmean),最大值( max ),最小值( min ),极差(range ),方差(var ),标准差( std ),半极差( iqr ),峰值( kurtosis )和偏度( skewness ),计算四分位数。

平均绝对偏差( mad ),均值的标准误差(std/sqrt(length(x1)) 变异系数( std(x)./abs(mean(x))

)。(每空1分,共16分)。

mu1=mean(x1);

mu2=geomean(x1);

mu3=harmmean(x1);

mu4=trimmean(x1,10);

max_x1=max(x1);

min_x1=min(x1);

d=max_x1-min_x1;

d_=range(x1)

var_x1=var(x1)

std_x1=std(x1)

midrange_x1=iqr(x1)

peak_x1=kurtosis(x1)

bias_x1=skewness(x1)

interval4=prctile(x1,[25 50 75])

mad_x1=mad(x1)

sem_x1=std_x1/sqrt(length(x1))

change=std(x1)./abs(mu1)

2. 在图框中绘出: x1的直方图。写出matlab的相应绘图**。(2分)

hist(x1,8);

x的直方图。

3.判断x1是否是正态分布?如果是正态分布,写出其总体密度分布函数。绘出x1数据段内的概率密度分布。

写出matlab的相应绘图**。(5分)

h,p,kstat,critval] =lillietest(x1) h=0 接收h0

x1数据段内的概率密度分布。

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4. 以x1的均值、标准差和样本大小为基础,拟合一个正态分布d。绘出x4与d之间的q-q图。写出相应的matlab**。(3分 )

spec1=[min_x1,max_x1];

d=normspec(spec1,mu1,std_x1) ;qqplot(x1,d);

函数normspec在制定界限之间画正态密度曲线。格式 p = normspec(specs,mu,sigma) %specs指定界线,mu,sigma为正态分布的参数,p 为样本落在上、下界之间的概率。

5. 绘出x1、x2、x3、x4的box图。写出matlab的相应**。(3分)

x=[x1 x2 x3 x4];

boxplot(x)

6.检验x1的均值是否与3.5有显著差异,给出95%的均值置信区间和p值。(3分)

h1,p1,ci1]=ttest(x1,3.5,0.05);

7.检验x1的方差是否与1.3有显著差异,给出95%的方差置信区间和p值。(3分)

h,p] =vartest(x1,1.5);

8. 科学与工程中,需要哪四个基本假设?为什么随机性非常重要?eda中,如何判断随机性?(5分)

1 数据随机得到。

2 数据来自特定分布。

3 数据在分布中有特定位置。

4 数据分布中的方差固定。

非随机性的结果是。

所有的经典统计检验都将是病态的、无效的;

借助统计计算的不确定性就无意义;

给定容限下,计算的最小样本大小也变得没有意义;

前述的简单模型:x=常数+误差,也是无效的;

参数估计也变得不可靠和值得怀疑。

产生非随机性的主要原因之一是存在自相关性。自相关是指xt与xt-k之间的相关,其中k是定义滞后(lag)的整数。通过自相关图(autocorrelation plot)或滞后图(lag plot),可以检测自相关。

自相关引起数据的非随机性,则相邻数值可能具有关联;既无法验证数据中的异常值是“垃圾”还是“富含信息”;研究数据可能不是自然现象的n个独立的“快照”。

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三、以中的x1、x2数据为基础,完成以下双变量统计分析。(35分)

1. 绘出x1与x2、x1与x3、x1与x4的散点图,写出相应的matlab**。(6分)

subplot(1,3,1)

scatter(x1,x2,'*

subplot(1,3,2)

scatter(x1,x3);

subplot(1,3,3)

scatter(x1,x4,'filled');

2.计算x1与x2之间的协方差和相关系数,并完成相关系数的统计检验。(4分)

cov13=cov(x1,x3)

r13 = corrcoef(x1,x3);

rhos=bootstrp(1000,'corrcoef',x1,x3);

hist(rhos(:,2),30)

3.写出x1与x2之间的线性回归方程(x1为自变量,x2是因变量),绘出x1与x2拟合直线及其±2σ误差范围。

并写出相应的matlab**。(10分。

polytool(x1,x3);

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4.分析x1与x2之间的残差是否服从正态分布? 采用bootstrap方法评价回归系数。(10分)

p_bootstrp=bootstrp(1000,'polyfit',x1,x3,1);

hist(p_bootstrp(:,1),15);

mean(p_bootstrp(:,1));

5.计算x1与x4之间的2次多项式回归方程(x1是自变量,x4是因变量)。(5分)

polytool(x1,x2,2)

四、以中的x1、x2、x3和x4数据为基础,完成以下多元数据分析和空间数据分析。(20分)

1.写出x1、x2、x3的3维散点图(plot3或scatter3)和人脸图(glyphplot)的matlab绘图**(注意:不需要绘图!)。2分)

figure

scatter3(x1,x2,x3);

x=[x1 x2 x3];

glyphplot(x,'glyph','face', grid',[2 3]);

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