Minitab指南第三部分電子教案

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。Minitab指南第三部分-Minitab指南第三部分Minitab操作指南3SessionThree:分析數(shù)據(jù)綜述SessionThree:分析數(shù)據(jù)綜述背景這種種植能量的可行性如何？從種植中實際地可以指望得到多少能量木材？如何才能最大化產(chǎn)量？為了最大化產(chǎn)量，研究者設計了一個實驗來決定Site和Treatment怎樣影響4年齡的白楊樹的重量(Weight)。這些白楊樹被種在兩個不同的地方，Site1:潮濕的，富饒的土地和Site2:干燥的，沙地。應用4種不同的treatment：Treatment1:被

2、控制但沒有好好被處理Treatment2:使用肥料Treatment3:使用灌溉Treatment4:使用肥料和灌溉同時為了考慮復雜多變的天氣條件，科學家在Year1種植一半的樹，在Year2種植了另外一半的樹。當分析項目時，必須使用保存在POPLAR3.MTW中的數(shù)據(jù)。在本課將會學到.生成基本的統(tǒng)計信息來描述變量.改變科學家用來表示丟失值的編碼到Minitab可以辨認的丟失值編碼.分組數(shù)據(jù)然后集中到想進一步做檢查的樹的分組上.創(chuàng)建箱圖來描述分類樹木之間的不同.使用方差分析來決定那個變量在差異的產(chǎn)生中起作用Step1:開始一個新項目Step2:打開一個工作表Step3:顯示圖形匯總Step4:

3、重新編碼數(shù)據(jù)Step5:計數(shù)數(shù)據(jù)Step6:拆分數(shù)據(jù)Step7:使用直方圖來檢查正態(tài)性Step8:比較對應不同Treatment的Weight箱圖Step9:執(zhí)行方差分析Step10:比較對應不同Year的Weight箱圖Step11:快速地重復整個分析Step12:保存和退出Minitab操作指南3Step1:開始一個新項目Step1:開始一個新項目.如果沒有在運行Minitab，那么開始運行程序。.如果剛完成課程二，要開始一個新項目：選擇FileNew,然后選擇MinitabProject。點擊OK如果沒有保存對當前項目所作的任何更改，Minitab會提示你保存。Minitab操作指南3S

4、tep2:打開一個工作表Step2:打開一個工作表數(shù)據(jù)保存在工作表POPLAR3.MTW,在Minitab安裝目錄的Data子目錄下1從菜單選擇FileOpenWorksheet2打開Data子目錄，然后選擇POPLAR3.MTW，點擊Open.有兩個窗口可以顯示工作表的信息3選擇WindowProjectManager，或者按下Ctrl+I如果項目管理器的左側框太窄，就需要簡單地點擊框間的分割條，然后往右拖拉就可以了4在項目管理器的左側框中，點擊Columns文件夾右側框中就會顯示在工作表中的數(shù)據(jù)的信息。5如果工作表不可見，可以通過按下Ctrl+D來打開數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口顯示了詳細的數(shù)據(jù)列信息

5、工作表包含7個變量:Site,Year,Treatment(試驗條件),Diameter(厘米),Height(米),Weight(公斤),andAge(年).提示要調整列寬，用鼠標放到標題行的兩欄分隔線處，當指針變成雙向箭頭的時候，就可以拖拉列邊緣來使列變寬或者變窄。同樣可以右擊一列，然后選擇ColumnWidth，然后輸入需要的寬度值(FixedWidth)。Minitab操作指南3Step3:顯示圖形匯總Step3:顯示圖形匯總你需要最大化產(chǎn)量，那么就需要決定影響樹重量的因子。可以從變量Weight的描述性統(tǒng)計中看出來。1選擇StatBasicStatisticsGraphicalSum

6、mary2在Varialbes，輸入Weight。點擊OK檢查圖形窗口的輸出，注意Weight的最小值，當然樹是不可能有-99公斤的重量的.實際上記錄者用-99代表一顆死樹。如果在工作表中包含值-99，那么計算結果就不會準確。實際上，剛才計算的描述統(tǒng)計已經(jīng)受影響了。這意味著均值和中值被人為地變小了，而標準差則人為地增大了。必須轉換所有的-99為丟失值(missingvalues)。丟失值不會影響任何的統(tǒng)計分析結果，minitab用*表示丟失值。Minitab操作指南3Step4:重新編碼數(shù)據(jù)Step4:重新編碼數(shù)據(jù)Minitab提供了許多數(shù)據(jù)維護工具。最常使用的是Code命令，它允許你改變一個

7、值到另外一個值。在這種情況下，你需要改變所有的-99到*-代表丟失值的符號。1選擇DataCodeNumerictoNumeric2在Codedatafromcolumns，輸入Weight3在Intocolumns，輸入Weight，用新的編碼過的值來替換在Weight列中的舊的值4在Originalvalues，輸入-99，代表要改變的值5在New，輸入*(丟失值符號)，點擊OK在數(shù)據(jù)窗口中，注意到在Weight列中的所有的值-99已經(jīng)被用*替換了。Minitab操作指南3Step5:計數(shù)數(shù)據(jù)Step5:計數(shù)數(shù)據(jù)使用計數(shù)(Tally)功能來研究樹當中每個樹齡段中有多少棵樹。1選擇StatT

8、ablesTallyIndividualVariables2在Variables，輸入Age。點擊OKTallyforDiscreteVariables:AgeAgeCount31474151N=298會話窗口輸出顯示了有147棵三年齡樹，151棵四年齡樹Minitab操作指南3Step6:拆分數(shù)據(jù)Step6:拆分數(shù)據(jù)接下來，要分析4年齡樹的數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^拆分工作表來創(chuàng)建一個只包含4年齡樹的數(shù)據(jù)集。生成一個包含4年齡樹的數(shù)據(jù)的工作表1選擇DataSplitWorksheet2在Byvariables，輸入Age。點擊OKMinitab使用Age值來拆分POPLAR3工作表。因為在Age列中有兩

9、個唯一值(3和4)，所以minitab生成了兩個工作表。一個包含3年齡樹的數(shù)據(jù)表，一個是4年齡的，POPLAR3.MTW(Age=4)重命名包含4年齡樹的數(shù)據(jù)的工作表1按下Ctrl+I2在項目管理器的左側框中，右擊POPLAR3.MTW(Age=4).3點擊Rename4輸入4YROLDS.MTW5按下Enter現(xiàn)在可以在4年齡樹的數(shù)據(jù)上執(zhí)行分析了Minitab操作指南3Step7:使用直方圖來檢查正態(tài)性Step7:使用直方圖來檢查正態(tài)性為了分析4年齡樹，創(chuàng)建變量Weight的柱狀圖，看是否是近似正態(tài)分布1確保Data窗口中工作表4YROLDS.MTW是激活的。要激活Data窗口，在窗口中點擊

10、它，或者從Window菜單中選擇它。注意到激活的窗口在它的名字前是打了勾的。2選擇GraphHistorgram3選擇WithFit，然后點擊OK4在Graphvariables，輸入Weight，點擊OK從直方圖中可以看出白楊樹的重量是近似正態(tài)分布的(在鐘型曲線里面)Minitab操作指南3Step8:比較對應不同Treatment的Weight箱圖Step8:比較對應不同Treatment的Weight箱圖接下來，需要查看對應每個不同treatment的樹的重量(weight)。箱圖是個合適的圖形，可以用來比較變量的不同水平。1選擇GraphBoxplot2選擇WithGroups。點擊O

11、K3在Graphvariables，輸入Weight4在Categoricalvariablesforgroups，輸入Site和Treatment5點擊OK使用箱圖，可以檢查對應不同site和treatment的樹的重量。橫著穿過每個箱體的直線表示中值或者數(shù)據(jù)的中部。箱體的上下邊緣表示了1/4(25%)和3/4(75%)處值?？梢钥闯觯薚reatment3處，Site1的樹的重量比Site2的樹的重量重。Site1的樹種在富饒，灌溉良好的土壤中預期要比種在Site2干燥，沙地的土壤中的樹重量重。Site1的樹看上去似乎也存在更大的差異。同時可以看出，Treatment2和4(施肥和施肥/

12、灌溉)能生產(chǎn)出更重的樹，而Treatment1和3(受控和灌溉)則生產(chǎn)出較輕的樹Minitab操作指南3Step9:執(zhí)行方差分析Step9:執(zhí)行方差分析從前面的箱圖可以看到，不同的treatment比不同的site對于樹的重量能產(chǎn)生更大的影響。決定采用方差分析(ANOVA)來測試是否重量方面的任何差異是由于不同的因子水平產(chǎn)生的。即看Site和Treatment的作用是否從統(tǒng)計上說是顯著的可使用3個不同的命令來產(chǎn)生帶有兩個因子的方差分析.Two-Way(雙向).平衡方差分析(BalanceANOVA).通用線性模型(GLM)雙向和平衡方差分析需要一個平衡設計。一個平衡設計就是對于每個site/t

13、reatment組合有相同數(shù)量的觀測點。由于設計不是平衡的，所以只好使用通用線性模型(GLM)1.確信工作表4YDOLDS.MTW是激活的。為了激活數(shù)據(jù)窗口，在窗口里面點擊鼠標，或者從Window菜單中選擇工作表名字2.從菜單選擇StatANOVAGeneralLinearModel3.在Responses，輸入Weight接下來，輸入要使用GLM來擬合的模型。決定查看帶有Site,Treatment,和Site*Treatment交互作用的模型4.在Model，輸入Site|Treatment豎線告訴Minitab要在模型中包含所有的可能的交互作用。在大部分的鍵盤上，要輸入豎線，可以按下Sh

14、ift+,或者使用符號!來代替5.點擊OKGeneralLinearModel:WeightversusSite,TreatmentFactorTypeLevelsValuesSitefixed21,2Treatmentfixed41,2,3,4AnalysisofVarianceforWeight,usingAdjustedSSforTestsSourceDFSeqSSAdjSSAdjMSFPSite13.1122.4242.4241.520.219Treatment378.00578.27526.09216.390.000Site*Treatment310.50910.5093.5032.

15、200.091Error140222.873222.8731.592Total147314.498S=1.26172R-Sq=29.13%R-Sq(adj)=25.59%UnusualObservationsforWeightObsWeightFitSEFitResidualStResid220.350002.912000.28213-2.56200-2.08R420.640003.341670.29739-2.70167-2.20R430.160003.341670.29739-3.18167-2.59R520.660003.522500.28213-2.86250-2.33R642.360

16、004.908890.29739-2.54889-2.08R692.120004.908890.29739-2.78889-2.27R725.820003.341670.297392.478332.02RRdenotesanobservationwithalargestandardizedresidual.在會話窗口的GLM輸出中列出了在模型中的每個因子，以及每個因子的水平數(shù)。接下來列出了方差分析表，最后則列出了異常觀測點。為了測試空假設，即treatment效果是和所有site（site和treatment的交互作用）的效果是一樣的。比較p值和通常使用alpha水平0.05。查看方差分析表，

17、因為p值是0.091（大于0.05）,不能拒絕空假設。即不能斷定treatment效果和兩個site的效果不同?，F(xiàn)在查看主效果，Site和Treatment。Site的p值是0.219大于0.05，不能斷定白楊樹的重量在不同site是不同的。Treatment的p值是0.000，意味著不同的treatment的重量是不同的這個結論和前面在箱圖中看到的一致-白楊樹重量隨不同treatment而不同，在不同site則只有很小的差異。在你決定Treatment是唯一影響白楊樹重量的因素前，先看一下Year的效果。要記住研究者種植一半的樹在Year1，一半在Year2.Minitab操作指南3Step

18、10:比較對應不同Year的Weight箱圖Step10:比較對應不同Year的Weight箱圖使用箱圖來比較在Year1和Year2種植的白楊樹的重量。1選擇GraphBoxplot2選擇WithGroups，點擊OK(使用F3鍵來使對話框還原到默認值)3在Graphvariables，輸入Weight4在Categoricalvariablesforgroups，輸入Year，指示Minitab針對不同Year畫出Weight的箱圖5點擊DataView決定同時在IQ范圍內顯示一個置信區(qū)間空間6在DataDisplay下，選中Medianconfidenceintervalbox,點擊OK

19、默認情況下，Minitab是垂直地畫出箱圖，但也可以通過轉換圖形的標尺線來水平地畫出它們7點擊Scale8選中Transposevalueandcategoryscales，在每個對話框中點擊OK在箱圖中，內部的盒子顯示了中位數(shù)的95%置信區(qū)間。箱線圖顯示在Year2種植的白楊樹的重量比在Year1種植的重。但為什么Year是重要的呢？從研究者那里得知，因為在第一年沒有使用除草劑，結果許多新種的幼樹發(fā)生死亡或者長的不高。為了提高樹木的存活率，在Year2種植白楊樹時應用了除草劑。從分析中可以初步得到3個結論.施肥對于最大化的增加白楊樹的重量是很有效的.在樹木很小的時候控制雜草是很重要的.提供合

20、適的種植和營養(yǎng)的條件，白楊樹可以不需要一個高質量的地點(site)不但Year2種植的樹更重，而且它們的重量也比較一致，這可以從小的IQR區(qū)間中看到。但是，在你推薦使用除草劑和施肥前，你還需要仔細地看看Year2的樹.特別，你要知道當你在單獨地研究Year2樹的時候，是否仍然有考慮到Site和Treatment的效果.Minitab操作指南3Step11:快速地重復整個分析Step11:快速地重復整個分析決定只重復對Year2樹的分析。首先，你需要拆分數(shù)據(jù)來創(chuàng)建只包含4年齡樹的數(shù)據(jù)子集。然后除了使用所有的對話框來重復分析外，還可以使用Minitab命令行編輯器。使用Year值來拆分4YROLDS工作表1確保4YROLDS.MTW工作表是激活的。2選擇DataSplitWorksheet3在Byvariables,輸入Year,點擊OK重命名包含Year2樹數(shù)據(jù)的工作表1按下Ctrl+I.2在ProjectManager的左側框中