本書介紹MATLAB基礎知識、數據統計的基本原理、典型套用，以及用MATLAB進行實際工程數據處理與分析的基本方法。精選了科學和工程中常用的多個算法，採用MATLAB語言編程實現，並結合實例對算法程式進行驗證和分析。其中詳細介紹了MATLAB的基本知識、MATLAB的程式設計及數值計算、MATLAB的符號計算、數據分析與機率分布、統計分析圖、方差分析、估計及假設檢驗、回歸分析、數理統計的其他分析、工程數據分析中的套用等內容。
基本介紹
- 書名：詳解MATLAB在統計與工程數據分析中的套用
- 作者：張德豐，周燕主編
- ISBN：9787121109935
- 定價：￥45.00
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2010-6-1
- 裝幀：平裝
內容簡介,圖書目錄,圖書前言,
內容簡介
本書既可作為本科生和碩士研究生學習MATLAB的教材，也可作為科技人員使用MATLAB進行數據分析時的工具書或參考書，對從事程式開發人員也有一定的參考價值。
圖書目錄
第1章 MATLAB的概述
1.1 MATLAB的簡單介紹
1.1.1 MATLAB的發展史
1.1.2 MATLAB的特點
1.1.3 MATLAB R2009a新性能
1.2 MATLAB操作界面
1.2.1 MATLAB命令視窗
1.2.2 MATLAB命令歷史視窗
1.2.3 MATLAB工作記憶體瀏覽器視窗
1.2.4 MATLAB路徑管理器視窗
1.2.5 MATLAB工具列
1.2.6 MATLAB主選單
1.3 MATLAB常用的函式
1.3.1 環境命令
1.3.2 數組的函式
1.3.3 特殊變數和常數
1.4 一般矩陣表示法
1.4.1 數組與矩陣的概念
1.4.2 矩陣的建立
1.4.3 矩陣的拆分法
1.5 特殊矩陣表示法
1.6 矩陣的運算
1.6.1 矩陣的代數運算
1.6.2 矩陣關係運算
1.6.3 矩陣的邏輯運算
1.7 MATLAB幫助系統
1.7.1 在線上幫助系統
1.7.2 命令視窗查詢幫助系統
第2章 MATLAB的程式設計及數值計算
2.1 MATLAB程式結構
2.1.1 順序結構
2.1.2 分支結構
2.1.3 循環結構
2.2 M檔案
2.2.1 M檔案類型
2.2.2 M檔案的結構
2.2.3 M檔案的創建
2.3 MATLAB函式的調用與參數傳遞
2.3.1 函式的調用
2.3.2 參數傳遞
2.4 MATLAB的編程技巧
2.4.1 線性索引技巧
2.4.2 嵌套計算技巧
2.4.3 循環計算技巧
2.4.4 利用“：”和end技巧
2.4.5 使用全局變數技巧
2.4.6 使用例外處理機制技巧
2.4.7 倒序法技巧
2.4.8 向量法處理技巧
2.5 插值和擬合
2.5.1 一維插值
2.5.2 二維插值
2.5.3 高維插值
2.5.4 最小二乘擬合
2.5.5 多項式擬合
2.5.6 非線性擬合
第3章 MATLAB的符號計算
3.1 符號計算的基礎
3.1.1 符號計算的基本概念
3.1.2 符號表達式的創建
3.2 符號矩陣的生成
3.2.1 使用sym函式創建符號矩陣
3.2.2 將數值矩陣轉化為符號矩陣
3.2.3 用創建子陣的方法創建符號矩陣
3.3 符號的基本運算
3.3.1 符號的代數運算
3.3.2 提取符號表達式分子與分母
3.4 矩陣的分解與化簡
3.4.1 矩陣的特徵值分解
3.4.2 矩陣的奇異值分解
3.4.3 矩陣的零列空間
3.4.4 因式分解
3.4.5 同類項合併
3.4.6 分式通分
3.5 符號微積分
3.5.1 符號極限
3.5.2 符號級數
3.5.3 符號微分
3.5.4 符號積分
3.5.5 符號積分變換
3.6 符號函式
3.6.1 複合函式的運算
3.6.2 反函式的運算
3.6.3 符號函式的可視化
3.7 符號方程的求解
3.7.1 代數方程的求解
3.7.2 微分方程的求解
第4章 數據分析與機率分布
4.1 隨機數的產生
4.1.1 一般隨機數生成
4.1.2 其他分布的隨機函式
4.1.3 隨機排序函式類型
4.1.4 機率密度函式
4.1.5 累積機率值
4.1.6 逆累積分布函式
4.2 隨機數的使用
4.2.1 Galton板實驗
4.2.2 輸贏問題
4.3 統計量的數字特徵
4.3.1 數學期望與均值
4.3.2 數據比較
4.3.3 方差和標準差
4.3.4 累積和累和
4.3.5 協方差與相關係數
4.3.6 偏斜度和峰度
4.4 數據的屬性與處理方法
4.4.1 評價指標矩陣與指標的無量綱化
4.4.2 客觀性權向量建立的方法
4.4.3 綜合評價的步驟
4.4.4 數據的屬性與處理方法示例
第5章 統計分析圖
5.1 統計圖
5.1.1 樣本圖
5.1.2 誤差圖
5.1.3 互動圖
5.1.4 機率圖
5.1.5 其他統計圖
5.2 統計工序管理圖
5.2.1 工序圖
5.2.2 密度圖
5.2.3 密度、平均、均值圖
5.3 頻率分布表與頻率直方圖
5.4 非線性回歸模型
5.4.1 非線性擬合
5.4.2 置信區間
5.5 主成分分析
5.5.1 巴特力特檢驗
5.5.2 PCA
5.6 實驗設計
5.6.1 最佳化設計
5.6.2 因子設計
5.7 檔案輸入/輸出
5.7.1 檔案輸入
5.7.2 檔案輸出
第6章 方差分析
6.1 單因素方差分析
6.1.1 單因素方差分析問題
6.1.2 單因素方差分析前提條件
6.1.3 單因素方差分析的步驟
6.1.4 單因素方差分析的MATLAB實現
6.2 雙因素方差分析
6.2.1 雙因素等重複試驗的方差分析
6.2.2 雙因素無重複試驗的方差分析
6.3 多因素方差分析
6.4 多元方差分析
6.5 進一步討論方差分析
6.5.1 把方差表輸出到Excel中
6.5.2 方差表在圖形視窗中的顯示
第7章 估計及假設檢驗
7.1 參數的點估計
7.1.1 矩估計法
7.1.2 極大似然估計法
7.1.3 估計量的評選標準
7.2 區間估計
7.2.1 區間估計的基本概念
7.2.2 高斯—牛頓法的非線性最小二乘數據擬合
7.2.3 非線性模型的參數置信區間
7.2.4 非線性最小二乘預測置信區間
7.2.5 非線性擬合預測的互動圖形
7.3 假設檢驗
7.3.1 假設檢驗的概念及步驟
7.3.2 總體參數的假設檢驗
7.4 單正態假設檢驗
7.4.1 單正態U檢驗
7.4.2 單正態t檢驗
7.5 雙正態假設檢驗
7.6 正態性檢驗
7.7 總體參數檢驗
7.7.1 非正態總體樣本的參數檢驗
7.7.2 總體分布的?2擬合檢驗
7.8 其他檢驗
7.8.1 秩和檢驗
7.8.2 中值檢驗
第8章 回歸分析
8.1 概述
8.2 一元線性回歸分析
8.2.1 一元線性回歸分析數學模型
8.2.2 參數的最小二乘估計
8.2.3 回歸顯著性檢驗
8.2.4 回歸方程的預測
8.2.5 一元線性回歸函式介紹
8.2.6 一元線性回歸分析的編程實現
8.3 多元線性回歸分析
8.3.1 多元線性回歸模型及矩陣表示
8.3.2 多元線性回歸的顯著性檢驗
8.3.3 的最小二乘估計
8.3.4 誤差方差?2的估計
8.3.5 多元線性回歸的預測
8.3.6 多元線性回歸的實現
8.4 偏最小二乘回歸分析
8.4.1 偏最小二乘回歸分析
8.4.2 偏最小二乘回歸方法的算法步驟
8.4.3 偏最小二乘回歸方法分析
第9章 數理統計的其他分析
9.1 聚類分析
9.1.1 MATLAB實現聚類分析
9.1.2 編程實現聚類分析
9.2 判別分析
9.2.1 MATLAB實現判別分析
9.2.2 編程實現判別分析
9.3 試驗分析
9.3.1 試驗相關概述
9.3.2 試驗分析的實現
9.4 正交實驗設計
9.4.1 極差分析
9.4.2 方差分析
第10章 工程數據分析中的套用
10.1 工程最佳化問題的概述
10.2 線性最佳化問題
10.2.1 線性最佳化問題的基本知識
10.2.2 線性規劃的MATLAB實現
10.3 非線性最佳化問題
10.3.1 有約束最佳化問題
10.3.2 無約束最佳化問題
10.4 二次規劃問題
10.5 0-1整數規劃問題
10.5.1 0-1整數規劃概述
10.5.2 0-1整數規劃的實現
10.6 最大最小化問題
10.7 多元多目標函式最佳化
10.7.1 “半無限”多元函式最佳化
10.7.2 多目標函式最佳化
10.8 動態規劃
10.8.1 動態規劃的概念
10.8.2 逆序算法及MATLAB的實現
10.8.3 動態規劃的套用
參考文獻
圖書前言
MATLAB和Mathematica、Maple並稱為三大數學軟體，它在數學類科技套用軟體中的數值計算方面首屈一指。MATLAB可以進行矩陣運算、繪製圖形、實現算法、創建用戶界面、連線其他程式語言的程式等，主要套用於工程計算、控制設計、信號處理與通信、圖像處理、信號檢測、金融建模設計與分析等領域。
本書以通俗易懂的形式，詳細介紹了MATLAB的基礎知識與各種運算，由淺入深系統地闡述了MATLAB語言的各種數據類型和基本編程方法，以簡練和具有代表性的示例向讀者演示了MATLAB的使用方法和操作技巧，為初識MATLAB的讀者提供了有力的嚮導，使讀者輕鬆跨入MATLAB的大門。
隨著計算機的發展與普及，數理統計已成為處理信息、進行決策的重要理論和方法。在科學研究中，用數理統計方法從數據中獲取信息和判別初步規律，往往成為重大科學發現的先導。數理統計是數學方法與實際相結合，套用最為廣泛、最為重要的方式之一。因此，現代科研人員和工程技術人員都應該掌握數理統計的基礎知識。MATLAB是一套高性能的數值計算和可視化軟體，它集矩陣運算、數值分析、信號處理和圖形顯示於一體，構成了一個界面友好、使用方便的用戶環境，是實現數據分析與處理的有效工具。
本書介紹了MATLAB、數據統計的基本原理、典型套用，以及用MATLAB進行實際工程數據處理與分析的基本方法。全書共分10章。第1章MATLAB的概述，包括MATLAB的簡單介紹、MATLAB操作界面、MATLAB常用的函式等內容；第2章MATLAB的程式設計及數值計算，包括MATLAB程式結構、M檔案和MATLAB函式的調用與參數傳遞等內容；第3章MATLAB的符號計算，包括符號計算的基礎、符號矩陣的生成、符號的基本運算等內容；第4章數據分析與機率分布，包括隨機數的產生、隨機數的使用等內容；第5章統計分析圖，包括統計圖、統計工序管理圖等內容；第6章方差分析，包括單因素方差分析、雙因素方差分析、多因素方差分析等內容；第7章估計及假設檢驗，包括參數估計、區間估計、假設檢驗等內容；第8章回歸分析，包括一元線性回歸分析、多元線性回歸分析等內容；第9章數理統計的其他分析，包括聚類分析、判別分別、試驗分析等內容；第10章工程數據分析中的套用，包括線性最佳化問題、非線性最佳化問題、二次規劃問題等內容。
本書既可作為本科生和碩士研究生學習MATLAB語言的教材，也可作為科技人員使用MATLAB進行數據分析時的工具書或參考書，對程式開發人員也具有一定的參考價值。
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本書主要由張德豐、周燕和雷小平負責編寫。參與圖書編寫及源程式校對、調試等工作的還有周靈、崔如春、李婭、欒穎、劉志為和周品等。
由於作者水平有限，本書雖然是在經多年使用和修改的講稿基礎上整理編寫的，但書中一定還存在很多缺點和不足，懇請讀者批評指正。
作 者
2010年3月
