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內容簡介

　　《田間試驗數據的計算機分析》是根據植物生産類本科專業應用型創新人纔培養目標的要求及課程的學時，針對目前科學研究中常用的、基本的、重要的田間試驗設計資料，介紹SAS軟件和Excel軟件的統計分析方法，由多所高校著名教師聯閤編寫而成。全書共十三章，包括統計軟件使用基礎、試驗資料的整理與描述分析、概率分布、統計假設測驗、χ2測驗、單因素試驗資料的統計分析、多因素試驗的方差分析、品種區域試驗資料的統計分析、正交設計資料的統計分析、直綫相關和迴歸分析、多元綫性迴歸與相關分析、非綫性迴歸、正交迴歸設計等內容。本書內容循序漸進，每種統計方法都在敘述基本原理的基礎上，以實例說明SAS軟件和Excel軟件的分析過程，各章後都配備習題供讀者練習。
　　本書可作為高等農林院校植物生産類專業本科生教材，也可供教師及科研人員參考使用。

目錄

前言
第一章 統計軟件使用基礎
第一節 SAS編程基礎
一、SAS的界麵操作
二、SAS的基礎知識
三、SAS的數據步
四、過程步
五、程序的修改與調試
第二節 SAS/Analyst模塊操作基礎
一、SAS/Analyst模塊概述
二、SAS/Analyst模塊的數據管理
三、SAS/Analyst模塊的統計分析
第三節 Excel軟件統計基礎
一、Excel的常用基本概念
二、Excel公式的輸入
三、Excel分析工具庫的使用
四、Excel統計分析函數
第二章 試驗資料的整理與描述分析
第一節 樣本的次數分布
一、連續型數據資料的次數分布錶
二、間斷型數據資料的次數分布錶
第二節 描述性分析
一、單個變量的描述性分析
二、多個變量的描述性分析
第三節 次數分布圖繪製
一、連續型數據的次數分布圖
二、間斷型數據的次數分布圖
習題
第三章 概率分布
第一節 二項分布概率計算
第二節 正態分布概率計算
習題
第四章 統計假設測驗
第一節 單個樣本平均數的假設測驗
第二節 兩個樣本平均數相比較的假設測驗
一、成組數據
二、成對數據
習題
第五章 χ2測驗
第一節 適閤性測驗
第二節 獨立性測驗
一、2×2錶的獨立性測驗
二、r×c錶的獨立性測驗
第三節 方差同質性測驗
習題
第六章 單因素試驗資料的統計分析
第一節 單因素完全隨機試驗的統計分析
一、重復數相等
二、重復數不等
第二節 單因素隨機區組試驗的統計分析
第三節 拉丁方試驗的統計
習題
第七章 多因素試驗的方差分析
第一節 二因素完全隨機試驗的方差分析
一、單個觀察值的二因素交叉分組試驗資料的方差分析
二、有重復觀察值的二因素交叉分組試驗資料的方差分析
第二節 二因素隨機區組試驗的方差分析
第三節 裂區設計試驗資料的方差分析
習題
第八章 品種區域試驗資料的方差分析
第一節 一年多點隨機區組試驗資料的方差分析
第二節 多年多點區域試驗資料的方差分析
習題
第九章 正交設計資料的統計分析
第一節 正交試驗設計資料直觀分析
一、無交互效應的直觀分析
二、混閤水平正交試驗資料的直觀分析
三、有交互效應的直觀分析
第二節 正交試驗設計資料方差分析
一、無重復正交試驗資料的方差分析
二、有重復正交試驗資料的方差分析
三、混閤水平正交試驗資料的方差分析
四、因素間有交互效應正交試驗資料的方差分析
習題
第十章 直綫相關和迴歸分析
第一節 直綫相關分析
第二節 直綫迴歸分析
習題
第十一章 多元綫性迴歸與相關分析
第一節 多元綫性迴歸分析
第二節 通徑分析
第三節 偏相關分析
習題
第十二章 非綫性迴歸
第一節 可綫性化的非綫性迴歸
一、指數麯綫迴歸
二、冪函數麯綫迴歸
三、對稱S形麯綫迴歸
四、概率單位對數麯綫迴歸
五、Logistic麯綫迴歸
第二節 多項式麯綫迴歸分析
一、二次多項式麯綫迴歸分析
二、高次多項式麯綫迴歸分析
第三節 作物密度與産量關係的迴歸分析
一、等差型密度-産量迴歸分析
二、等比型密度-産量迴歸分析
三、混閤型密度-産量迴歸分析
四、拋物綫型密度-産量迴歸分析
習題
第十三章 正交迴歸設計
第一節 一次迴歸正交設計試驗資料的統計分析
第二節 二次迴歸組閤設計試驗資料的統計分析
習題
參考文獻

精彩書摘

　　第一章 統計軟件使用基礎
　　SAS是國際著名的統計分析軟件，不但具有數據管理、計算和分析的高級語言編程功能，還有基於菜單係統的SAS/Analyst（分析傢）模塊。Excel 是電子錶格軟件，在管理數據的基礎上，通過編輯公式、分析工具庫和函數數據，也具有部分常用的數據統計功能。本章簡單介紹SAS 軟件的編程基礎和SAS/Analyst（分析傢）模塊操作，Excel 軟件公式編輯、分析工具庫和函數數據操作的基礎知識，為通過SAS 軟件和Excel 軟件實現試驗數據的統計分析奠定基礎。
　　第一節 SAS編程基礎
　　SAS 是“統計分析係統”（Statistical Analysis System）的英文縮寫。該係統是由北卡羅來納州立大學統計係的兩位教授A.J.Barr 和J.H.Goodnight 於20世紀60年代末開發的。最初是以統計分析和綫性統計模型為主，至今已開發成為功能強大的集成應用軟件係統。本軟件包括30 多個工具模塊，廣泛應用於實用統計、運籌學、質量控製、大型矩陣計算等，是國際上公認的統計軟件。目前最新版本為SAS 9.3 。
　　本書以Windows XP操作係統下的SAS 9.0主，介紹SAS統計功能的具體使用方法。本書所做的介紹僅供讀者對SAS有一些膚淺的瞭解，能夠使用SAS軟件處理本書中的各種統計方法。若要對SAS 統計功能有深入瞭解，請參考書後所引用的相關書籍。
　　一、SAS 的界麵操作
　　單擊“開始”菜單“程序”項，光標移到“ SAS”程序項處，選擇“ The SAS System for Win-dows 9.0（簡體中文）” ，單擊即啓動SAS 。
　　SAS 啓動後在屏幕上齣現的是顯示管理係統（display manager）。顯示管理係統主要有三個窗口，一個是編輯器（PROGRAM EDITOR）窗口，一個是日誌（LOG）窗口，一個是輸齣（OUTPUT）窗口。其中編輯器和日誌兩個窗口在啓動後可直接看到，屏幕的左上角是命令框。
　　上述三個窗口的主要功能如下：① 編輯器窗口：輸入SAS 程序和數據；② 日誌窗口：顯示執行程序過程中的有關信息；③ 輸齣窗口：顯示程序執行的結果。
　　二、SAS 的基礎知識
　　（一） SAS 語句
　　SAS 語言的基本單位是語句。每個SAS 語句一般由一個關鍵詞（如DATA，PROC，IN-PUT，CARDS，BY）開頭，包含SAS 名字、特殊字符、運算符等，以分號“ ；”結束。SAS 關鍵詞是用於SAS 語句開頭的特殊單詞，SAS 語句除瞭賦值、纍加、注釋、空語句以外都以關鍵詞開頭。SAS 名字在SAS 程序中標識各種SAS 成分，如變量、數據集、數據庫等。SAS 名字由1到8個字母、數字、下劃綫組成，第一個字符必須是字母或下劃綫。SAS 關鍵詞和SAS 名字都不分大小寫。
　　（二） SAS 程序語法規則
　　SAS 語句不需要單獨占一行，一個語句可以寫到多行（不需任何續行標誌） ，也可以在一行連續寫幾個語句。SAS 語言中隻要允許用一個空格的地方就可以加入任意多個空白（空格、製錶符、迴車） ，允許用空格的地方是名字周圍和運算符周圍。如程序
　　proc print
　　data ＝ aa ；
　　by avg ；
　　run ；
　　和
　　proc print data ＝ aa ；by avg ；run ；
　　是等效的。
　　SAS 關鍵詞和名字不分大小寫，但字符型數據值要區分大小寫，如“ Beijing” 和“BEI-JING”被認為是不同的數據值。
　　在SAS 程序中可以加入注釋，用/ *和*/在兩端界定注釋，這種注釋可以齣現在任何允許加入空格的位置，可以占多行。我們一般隻把注釋單獨占一行或若乾行，不把注釋與程序代碼放在同一行。注釋的另一個作用是把某些代碼暫時屏蔽使其不能運行。下麵是一個注釋的例子：
　　data split ； / *裂區設計資料分析*/
　　input r a b x ；
　　cards ；
　　…
　　；
　　（三） SAS 語句的賦值
　　在SAS 中用賦值語句計算一個值並存放到變量中。格式為“變量名＝ 錶達式” 。例如：
　　y ＝ （x1 + x2）/2 ；
　　isfem ＝ （color ＝ 崔紫崔） ；
　　y ＝ arsin（sqrt（x/100）） *180/3.1415926 ；
　　obs ＝ .；
　　其中，第一個賦值語句用一個公式計算平均分數；第二個生成一個取值為0 或1 的變量，花色為紫時為1 ，否則為0 ；第三個使用瞭正弦函數和乘方運算；第四個給變量賦瞭缺失值。
　　注意：想試驗上述語句要把它們放入數據步中，並且等號右邊的錶達式中的各變量應該是存在的，否則會得到缺失值結果。
　　三、SAS 的數據步
　　SAS 程序包括數據步和過程步兩種結構，每一個步是一段相對完整的可以單獨運行的程序。SAS 語言的編程計算能力主要由SAS 數據步提供。數據步用來生成、整理數據和自編程計算，過程步調用SAS 已編好的處理過程對數據進行處理。應用SAS 編程序進行計算主要在數據步中進行。
　　（一） 數據步的基本結構
　　數據步中可以使用INPU T 、DATALINES（CARDS） 、INFILE 、SET 、MERGE 等語句指定數據來源輸入數據，也可以用賦值、分支、循環等編程結構直接生成數據或對輸入的數據進行修改。
　　1.DATA 語句
　　DATA 語句以關鍵詞DATA 開頭，後麵給齣一個數據集名，這是本數據步要生成的數據集的名字。例如：
　　data aa ；
　　也可以省略數據集名，這時SAS 自動生成一個臨時數據集名。
　　2.INPUT 語句
　　指定讀入數據的格式以及為讀入的數據指定變量名及格式，其語法如下所示。
　　INPUT ＜ 變量名1 變量名2 … 變量名n ＞ ＜ 選項＞ ；
　　在數據步中輸入數據可以從原始數據輸入，也可以從已有數據集輸入。從原始數據輸入要使用INPUT 語句來指定輸入的變量和格式。
　　最簡單的INPUT 語句使用自由格式：按順序列齣每個觀測的各個變量名，中間用空格分開。變量如果是字符型的需要在變量名後麵加一個｜S 符號，｜S 符與變量名可以直接相連也可以隔一個空格。
　　3.CARDS/DATALINES 語句
　　用於在SAS 係統中直接輸入數據，錶明所列數據的開始。數據行寫在CARDS 語句（或DATALINES 語句）和一個隻有一個頂頭的分號的行之間。
　　DATA 語句、INPUT 語句、CARDS 語句的使用可見下例。
　　data soybean ；
　　input name ｜S nods seeds SW yield ；
　　cards ；
　　Heihe33 23.1 1495 22.3 333.4
　　Beijiao392 34.9 2305 17.6 405.7
　　Huajiang1 27.0 1868 17.7 330.6
　　Heihe45 29.9 2015 18.3 368.7
　　Heihe48 35.3 2000 16.5 330.0
　　Beiken0412 23.4 1333 20.8 277.3
　　Heinong37 31.1 1971 18.2 358.7
　　Dongnong48 29.9 2053 17.0 349.0
　　Hefeng45 24.5 1682 17.8 299.4
　　Kenfeng12 26.8 1926 17.9 344.8
　　Suinong14 29.5 1841 17.6 324.0
　　；
　　run ；
　　注意：這個例子的數據有11個觀測，5個變量，每行數據的各變量之間用空格分隔。為輸入這些數據，INPU T 語句中依次列齣瞭5個變量名，並在字符型變量name 後加瞭｜S 符。要生成一個數據集這是最簡單的寫法。
　　（二） 循環結構
　　SAS 數據步可以使用循環結構讀入數據，循環結構包括計數DO 循環，當型循環和直到型循環，應用最多的是計數DO 循環。計數DO 循環的寫法是：
　　DO 計數變量＝ 起始值 TO 結束值 ＜ BY 步長＞ ；
　　＜ ，參數錶＞ ？？？
　　END ；
　　在DO 和END 之間可以有多個語句。程序先把計數變量賦值為起始值，如果此值小於等於結束值則執行循環體語句，然後把計數變量加上步長，再判斷它是否小於等於結束值，如果是則繼續執行循環體，直到計數變量的值大於結束值為止。上述結構中“BY 步長”可以省略，這時步長為1 。如果步長取負值，則繼續循環的條件是計數變量大於等於結束值。例如：
　　data ；
　　do a ＝ 1 to 4 ；
　　do b ＝ 1 to 3 ；
　　input x ＠ ＠ ；output ；
　　end ；
　　end ；
　　run ；
　　（三） 函 數
　　SAS 提供瞭比一般程序設計語言多幾倍的標準函數可以直接用在數據步的計算中，其中包括所有語言都有的數學函數、字符串函數，還包括特有的統計分布函數、分位數函數、隨機數函數、日期時間函數、財政金融函數等。
　　SAS 函數格式為函數名（ ＜ 變量1 ＞ ，＜ 變量2 ＞ ，… ） ，“函數名（OF 變量名列錶） ，其中變量名列錶可以是任何閤法的變量名列錶。
　　1.數學函數
　　ABS（x） ：求x 的絕對值。
　　MAX（x1 ，x2 ，… ，xn） ：求所有自變量中的最大一個。
　　MIN（x1 ，x2 ，… ，xn） ：求所有自變量中的最小一個。
　　MOD（x ，y） ：求x 除以y 的餘數。
　　SQRT（x） ：求x 的平方根。
　　ROUND（x ，eps） ：求x 按照eps 指定的精度四捨五入後的結果，如ROUND（5654.5654 ，0.01）結果為5654.57 ，ROUND（5654.5654 ，10）結果為5650 。
　　LOG（x） ：求x 的自然對數。
　　LOG10（x） ：求x 的常用對數。
　　EXP（x） ：指數函數ex 。
　　SIN（x） ， COS（x） ，TAN（x） ：求x 的正弦、餘弦、正切函數。
　　ARSIN（y） ：計算函數y ＝ sin（ x）在x 取值區間為- π
　　2 ，π
　　2 的反函數，y 取［ - 1 ，1］間值。
　　2.分布密度函數、分布函數
　　作為一個統計計算語言，SAS 提供瞭多種概率分布的有關函數。分布密度、概率、纍積分布函數等可以通過幾種統一的格式調用，格式為
　　分布函數值＝ CDF（崔分布崔， x ＜ ，參數錶＞ ） ；
　　密度值＝ PDF（崔分布崔， x ＜ ，參數錶＞ ） ；
　　概率值＝ PMF（崔分布崔， x ＜ ，參數錶＞ ） ；
　　對數密度值＝ LOGPDF（崔分布崔， x ＜ ，參數錶＞ ） ；
　　對數概率值＝ LOGPMF（崔分布崔， x ＜ ，參數錶＞ ） ；
　　CDF 計算由崔分布崔指定分布的分布函數， PDF 計算分布密度函數，PMF 計算離散分布的分布概率，LOGPDF 為PDF 的自然對數，LOGPMF 為PMF 的自然對數。函數在自變量x處計算，＜ ，參數錶＞ 錶示可選的參數錶。
　　分布類型取值可以為BINOMIAL ，CHISQUARED ， F ，NORMAL 或GAUSSIAN ，POISSON ，T 等。可以隻寫前四個字母。
　　例如，PDF（崔NORMAL崔， 1.96）計算標準正態分布在1.96 處的密度值（0.05844） ，CDF（崔NORMAL崔， 1.96）計算標準正態分布在1.96 處的分布函數值（0.975） 。PMF 對連續型分布即PDF 。
　　除瞭用上述統一的格式調用外，SAS 還單獨提供瞭常用分布的密度和分布函數。
　　PROBNORM（x） ：標準正態分布函數。
　　PROBT（x ，df ＜ ，nc ＞ ） ：自由度為d f 的t 分布函數。可選參數nc 為非中心參數。
　　PROBCHI（x ，df ＜ ，nc ＞ ） ：自由度為d f 的卡方分布函數。可選參數nc 為非中心參數。
　　PROBF（x ，ndf ，ddf ＜ ，nc ＞ ） ：自由度為nd f ，dd f 的F 分布的分布函數。可選參數nc 為非中心參數。
　　PROBBNML（p ，n ，m） ：設隨機變量Y 服從二項分布B（ n ，p） ，此函數計算P（ Y ≤ m） 。
　　POISSON（（lambda ，n） ：參數為lambda 的Poisson 分布Y ≤ n 的概率。
　　3.分位數函數
　　分位數函數是概率分布函數的反函數。其自變量在0 到1 之間取值。分位數函數計算的是分布的左側分位數。SAS 提供瞭六種常見連續型分布的分位數函數。
　　PROBIT（p） ：標準正態分布左側p 分位數。結果在- 5 到5 之間。
　　TINV（p ，df ＜ ，nc ＞ ） ：自由度為d f 的t 分布的左側p 分位數。可選參數nc 為非中心參數。
　　CINV（p ，df ＜ ，nc ＞ ） ：自由度為d f 的卡方分布的左側p 分位數。可選參數nc 為非中心參數。
　　FINV（p ，ndf ，ddf ＜ ，nc ＞ ） ： F（ nd f ，dd f）分布的左側p 分位數。可選參數nc 為非中心參數。
　　GAMINV（p ，a） ：參數為a 的伽馬分布的左側p 分位數。
　　BETAINV（p ，a ，b） ：參數為（ a ，b）的貝塔分布的左側p 分位數。
　　4.樣本統計函數
　　樣本統計函數把輸入的自變量作為一組樣本，計算樣本統計量。其調用格式為“函數名（自變量1 ，自變量2 ，… ，自變量n）”或者“函數名（OF 變量名列錶）” 。比如SUM 是求和函數，如果要求x1 ，x2 ，x3 的和，可以用SUM（x1 ，x2 ，x3） ，也可以用SUM（OF x1 - x3） 。這些樣本統計函數隻對自變量中的非缺失值進行計算，比如求平均時把缺失值不計入內。
　　各樣本統計函數如下。
　　MEAN ：均值。
　　MAX ：最大值。
　　MIN ：最小值。
　　N ：非缺失數據的個數。
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