matlab繪圖課程設(shè)計(jì)論文

摘要MATLAB是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件，它集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理和圖形顯示于一體，構(gòu)成了一個(gè)方便且界面友好的用戶環(huán)境。MATLAB在工程計(jì)算、理論分析、試驗(yàn)仿真等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著巨大的作用，其強(qiáng)大的計(jì)算能力和無與倫比兼容性，使得它能在數(shù)學(xué)科目以外的專業(yè)繼續(xù)發(fā)揮它的作用，如繪圖、數(shù)據(jù)處理、非線性電路等方面。本文分別使用Excel圖表和MATLAB繪圖大學(xué)生消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)MATLAB軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，指出其特點(diǎn)、根本繪圖方法及線性插值與曲線擬合的使用，證明該軟件在數(shù)據(jù)處理中的強(qiáng)大應(yīng)用。本次課程設(shè)計(jì)從大學(xué)生消費(fèi)需求出發(fā)確定“大學(xué)學(xué)生消費(fèi)狀況調(diào)研分析〞為調(diào)查課題。利用Excel圖表分析法、MATLAB的線性插值、曲線擬合和三維繪圖的方法，分析該學(xué)生的消費(fèi)行為、消費(fèi)結(jié)構(gòu)與消費(fèi)狀況，以及發(fā)現(xiàn)大學(xué)生的消費(fèi)問題、利用消費(fèi)心理確定大學(xué)生的主要消費(fèi)類型，同時(shí)給予正確合理的消費(fèi)建議。另外，在本次課程設(shè)計(jì)中，不僅可以了解和學(xué)習(xí)正確的的消費(fèi)方式。更重要的是可以對(duì)MATLAB課程進(jìn)行更深層次的掌握與運(yùn)用。實(shí)現(xiàn)兩全其美的學(xué)習(xí)方法。關(guān)鍵詞：Excel圖表MATLAB繪圖線性插值曲線擬合三維繪圖目錄TOC\o"1-2"\h\u144211緒論1249111.1研究背景 1318101.2研究目的 150441.3研究方法 1221912MATLAB根本知識(shí)介紹 2274542.1MATLAB簡(jiǎn)介 2268122.2MATLAB根本功能 29412.3MATLAB根本用法 3270832.4MATLAB應(yīng)用 3325293消費(fèi)數(shù)據(jù)采集 5253623.1根本信息調(diào)查 570453.2Excel消費(fèi)數(shù)據(jù)采集圖表 553704數(shù)據(jù)繪圖分析 840034.1Excel圖表分析 8154204.2MATLAB繪圖分析 11238334.3Excel繪圖與MATLAB繪圖比擬 16276954.4分析結(jié)論 20115535總結(jié) 21219165.1消費(fèi)建議 21144375.2課程設(shè)計(jì)心得 2124778參考文獻(xiàn) 231290附錄： 241緒論1.1研究背景大學(xué)生作為一個(gè)特殊的消費(fèi)群體正受到越來越大的關(guān)注。由于大學(xué)生年齡較輕，群體較特別，他們有著不同于社會(huì)其他消費(fèi)群體的消費(fèi)心理和行為。一方面，他們有著旺盛的消費(fèi)需求；另一方面，他們尚未獲得經(jīng)濟(jì)上的獨(dú)立，消費(fèi)受到很大的制約。消費(fèi)觀的超前和消費(fèi)實(shí)力的滯后，都對(duì)他們的消費(fèi)有很大的影響。因此，關(guān)注大學(xué)生消費(fèi)狀況，把握大學(xué)生生活消費(fèi)的心理特征和行為導(dǎo)向，培養(yǎng)和提高我們的“財(cái)商〞，在當(dāng)前已成為我們當(dāng)代大學(xué)生共同關(guān)注的問題。1.2研究目的1、調(diào)查當(dāng)代大學(xué)生消費(fèi)的合理規(guī)劃性、理性成熟性2、調(diào)查對(duì)待大學(xué)生消費(fèi)結(jié)構(gòu)、主要消費(fèi)工程、消費(fèi)心態(tài)及個(gè)人心目中理想的消費(fèi)狀況3、實(shí)地調(diào)查之后做出分析總結(jié)規(guī)劃，能夠真實(shí)反響大連大學(xué)學(xué)生消費(fèi)狀況，為大學(xué)生消費(fèi)提供合理的參考方案5、通過消費(fèi)調(diào)查及數(shù)據(jù)分析，掌握Excel和MATLAB的用法，并對(duì)二者進(jìn)行分析比擬1.3研究方法調(diào)查對(duì)象：11級(jí)信息管理與信息系統(tǒng)〔2〕班某同學(xué)調(diào)查時(shí)間：2023年2月1日—2023年3月30日定量研究目的：著重取得量化數(shù)據(jù)，完成主要研究目的，學(xué)會(huì)和掌握MTLAB的根本繪圖方法[1]方法：Excel圖表分析法、MATLAB線性差值、曲線擬合及三維繪圖分析法2MATLAB根本知識(shí)介紹2.1MATLAB簡(jiǎn)介MATLAB是“MatrixLaboratory〞的縮寫，意為“矩陣實(shí)驗(yàn)室〞，是當(dāng)今美國(guó)很流行的科學(xué)計(jì)算軟件。信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)開展到今天，科學(xué)計(jì)算在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[3]。在許多諸如控制論、時(shí)間序列分析、系統(tǒng)仿真、圖像信號(hào)處理等方面產(chǎn)生了大量的矩陣及其相應(yīng)的計(jì)算問題[6]。自己去編寫大量的繁復(fù)的計(jì)算程序，不僅會(huì)消耗大量的時(shí)間和精力，減緩工作進(jìn)程，而且往往質(zhì)量不高[1]。美國(guó)Mathwork軟件公司推出的MATLAB軟件就是為了給人們提供一個(gè)方便的數(shù)值計(jì)算平臺(tái)而設(shè)計(jì)的[2]。MATLAB是一個(gè)交互式的系統(tǒng)，它的根本運(yùn)算單元是不需指定維數(shù)的矩陣，按照IEEE的數(shù)值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)〔能正確處理無窮數(shù)Inf(Infinity)、無定義數(shù)NaN(not-a-number)及其運(yùn)算〕進(jìn)行計(jì)算。系統(tǒng)提供了大量的矩陣及其它運(yùn)算函數(shù)，可以方便地進(jìn)行一些很復(fù)雜的計(jì)算，而且運(yùn)算效率極高[11]。MATLAB命令和數(shù)學(xué)中的符號(hào)、公式非常接近，可讀性強(qiáng)，容易掌握，還可利用它所提供的編程語言進(jìn)行編程完成特定的工作。除根本局部外，MATLAB還根據(jù)各專門領(lǐng)域中的特殊需要提供了許多可選的工具箱，如應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域的ControlSystem工具箱和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中NeuralNetwork工具箱等。2.2MATLAB根本功能MATLAB是由美國(guó)mathworks公司發(fā)布的主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境[14]。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言〔如C、Fortran〕的編輯模式，代表了當(dāng)今國(guó)際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平[13]。MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)立用戶界面、連matlab開發(fā)工作界面接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域[10]。MATLAB的根本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡(jiǎn)捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn),使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件[7]。在新的版本中也參加了對(duì)C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持?？梢灾苯诱{(diào)用,用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用[18]。2.3MATLAB根本用法從Windows中雙擊MATLAB圖標(biāo)，會(huì)出現(xiàn)MATLAB命令窗口〔CommandWindow〕，在一段提示信息后，出現(xiàn)系統(tǒng)提示符“>>〞。MATLAB是一個(gè)交互系統(tǒng)，您可以在提示符后鍵入各種命令，通過上下箭頭可以調(diào)出以前打入的命令，用滾動(dòng)條可以查看以前的命令及其輸出信息[4]。如果對(duì)一條命令的用法有疑問的話，可以用Help菜單中的相應(yīng)選項(xiàng)查詢有關(guān)信息，也可以用help命令在命令行上查詢，您可以試一下help、helphelp和helpeig〔求特征值的函數(shù)〕命令[15]。2.4MATLAB應(yīng)用MATLAB產(chǎn)品族可以用來進(jìn)行以下各種工作：●數(shù)值分析●數(shù)值和符號(hào)計(jì)算●工程與科學(xué)繪圖●控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真●數(shù)字圖像處理技術(shù)●數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)●通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真●財(cái)務(wù)與金融工程MATLAB的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號(hào)和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量、財(cái)務(wù)建模和分析以及計(jì)算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。附加的工具箱〔單獨(dú)提供的專用MATLAB函數(shù)集〕擴(kuò)展了MATLAB環(huán)境，以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類型的問題。3消費(fèi)數(shù)據(jù)采集3.1根本信息調(diào)查本次大學(xué)生月消費(fèi)情況數(shù)據(jù)的采集是來自于11級(jí)信息管理與信息系統(tǒng)〔2〕班625寢室的某同學(xué)。我們對(duì)該同學(xué)為期一個(gè)月的消費(fèi)數(shù)據(jù)采集。該大學(xué)生的花費(fèi)具體為吃飯、飲料、學(xué)習(xí)用品、購(gòu)物和其他這幾個(gè)方面，在大學(xué)生中具有代表性。1.大學(xué)生在2023年3月份的為期30天的消費(fèi)支出采樣，支出主要包括吃飯、飲料、學(xué)習(xí)用品、購(gòu)物和其他等。2.每隔3日進(jìn)行一次消費(fèi)采樣，在30天中抽出10個(gè)樣本。3.2Excel消費(fèi)數(shù)據(jù)采集圖表1．該同學(xué)的30天日常消費(fèi)統(tǒng)計(jì)表30天日常費(fèi)用統(tǒng)計(jì)表時(shí)間點(diǎn)吃飯飲料學(xué)習(xí)用品購(gòu)物其他小計(jì)2023-3-112.003.002.000.000.0017.002023-3-215.000.001.000.002.0018.002023-3-310.003.002.0015.000.0035.002023-3-410.000.001.000.000.0011.002023-3-58.000.002.000.005.0015.002023-3-612.005.000.000.000.0026.002023-3-710.000.000.000.000.0010.002023-3-815.000.000.000.002.0017.002023-3-912.005.002.008.0025.0027.002023-3-1015.000.000.00200.000.00215.002023-3-1114.000.000.000.000.0014.002023-3-1216.002.003.000.000.0021.002023-3-1312.005.001.000.0010.0028.002023-3-1411.002.000.000.000.0013.002023-3-1512.000.000.000.000.0012.002023-3-1611.003.000.000.000.0014.002023-3-1710.003.002.0010.000.0025.002023-3-1810.000.002.008.000.0020.002023-3-1910.002.000.000.008.0020.002023-3-2015.000.003.004.000.0022.002023-3-2116.000.000.000.000.0016.002023-3-2215.003.004.00150.005.00177.002023-3-2314.000.000.0010.006.0030.002023-3-2412.000.006.000.004.0022.002023-3-2512.000.000.000.000.0012.002023-3-2612.005.000.000.002.0019.002023-3-2712.000.005.000.000.0017.002023-3-2820.000.000.000.000.0020.002023-3-2912.000.000.000.000.0012.002023-3-3012.000.000.000.000.0012.00小計(jì)377.0041.0036.00405.0069.00917.00圖3.130天日常消費(fèi)統(tǒng)計(jì)表2.該同學(xué)30天消費(fèi)數(shù)據(jù)中每隔3天抽取10個(gè)日消費(fèi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表10天日常費(fèi)用統(tǒng)計(jì)表時(shí)間段吃飯飲料學(xué)習(xí)用品購(gòu)物其他小計(jì)2023-3-112.003.002.000.000.0017.002023-3-410.000.001.000.000.0011.002023-3-710.000.000.000.000.0010.002023-3-1015.000.000.00200.000.00215.002023-3-1312.005.001.000.0010.0028.002023-3-1611.003.000.000.000.0014.002023-3-1910.002.000.000.008.0020.002023-3-2215.003.004.00150.005.00177.002023-3-2512.000.000.000.000.0012.002023-3-2820.000.000.000.000.0020.00小計(jì)127.0016.008.00350.0023.00524.00圖3.210天日常費(fèi)用統(tǒng)計(jì)表4數(shù)據(jù)繪圖分析4.1Excel圖表分析Excel是常用的辦公統(tǒng)計(jì)及繪圖軟件，在人們的日常學(xué)習(xí)、生產(chǎn)、辦公及生活中起重要的作用，其功能全面，為大多數(shù)人們使用。1.Eccel折線圖及分析圖4.130天日常消費(fèi)折線圖圖4.2每隔3天消費(fèi)折線圖分析：通過上面兩個(gè)Excel折現(xiàn)圖可以看出該學(xué)生的購(gòu)物曲線變化最大，特別是在10號(hào)和22號(hào)，購(gòu)物金額到達(dá)本月的最高值，花費(fèi)都到達(dá)了150元以上，這可能那兩天是節(jié)假日或是有錢了，該同學(xué)利用節(jié)假日或多的錢來來購(gòu)物；該生在學(xué)習(xí)用品與飲料上花費(fèi)相似。跟其他消費(fèi)比花費(fèi)較低，看來該同學(xué)還是比擬省錢的該生的吃飯消費(fèi)曲線變化不是很大，節(jié)假日變化也不明顯，可能該生在吃的方面比擬節(jié)儉，沒有在節(jié)假日大吃大喝。從折線圖中可以看出，其他的消費(fèi)在本月中根本上是平緩的，說明該同學(xué)生活較單調(diào)沒有在娛樂上等其他方面有太多消費(fèi)。2.Excel餅圖及分析圖4.330日的消費(fèi)比圖4.4每隔3日消費(fèi)分類比分析：通過上面兩個(gè)Excel三維餅圖可以直觀明了地看出該同學(xué)在吃飯、飲料、學(xué)習(xí)用品、購(gòu)物和其他的方面的花費(fèi)情況他。30天的消費(fèi)比與每隔3天的消費(fèi)比大致相同。說明該同學(xué)花費(fèi)比擬穩(wěn)定。3.Excel中的柱狀圖及分析圖4.530天消費(fèi)柱狀圖圖4.6每隔3天消費(fèi)柱狀圖分析：通過上面兩個(gè)Excel柱狀圖可以看出，該統(tǒng)計(jì)功能比折線圖更加清楚，分析結(jié)果與上面折線圖一樣，但是在遇到時(shí)間數(shù)據(jù)非常多的情況下，圖形分析效果不明顯?？傊ㄟ^表的比照，我們可以得出：該生的日常消費(fèi)情況為：購(gòu)物>吃飯>其他>飲料>學(xué)習(xí)用品4.2MATLAB繪圖分析在大學(xué)生消費(fèi)數(shù)據(jù)處理中，我們運(yùn)用了MATLAB線性插值和曲線擬合兩種方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。線性插值是我們通過10個(gè)采樣點(diǎn)，采用不同的插值方法，找到了本月30日的消費(fèi)點(diǎn)，同時(shí)線性插值和3次多項(xiàng)式線性插值以及最近點(diǎn)插值對(duì)10樣本〔每三天進(jìn)行取值一次〕比擬。曲線擬合：其與數(shù)據(jù)插值類似，在本課程設(shè)計(jì)中我們采用的是二次、三次和五次擬合的方法來做圖比擬的。1.每隔3日完成一次消費(fèi)采樣和30天的消費(fèi)采樣折線圖圖4.7每隔3日完成一次消費(fèi)采樣和30天的消費(fèi)采樣折線圖分析：由圖3.7可以看出由圖可以看出30天的消費(fèi)采樣折線圖與每隔3日的消費(fèi)采樣折線圖的z走勢(shì)大致相同?？梢奙ATLAB折線繪圖能正確的反映出消費(fèi)的走勢(shì)2.線性插值和曲線擬合的方法復(fù)原30日消費(fèi)的曲線，與整個(gè)的30日的原本消費(fèi)曲線進(jìn)行比照?！?〕插值方法復(fù)原30日消費(fèi)的曲線圖4.8插值方法復(fù)原的30日消費(fèi)的曲線分析：由圖3.2.2-1可以看出通過線性插值和3次多項(xiàng)式線性插值以及最近點(diǎn)插值對(duì)10樣本〔每三天進(jìn)行取值一次〕比擬，可以看出線性插值主要的插值點(diǎn)僅僅是在相鄰的兩個(gè)樣本點(diǎn)相連的直線上進(jìn)行均值的插值，而3次多項(xiàng)式線性插值其插值點(diǎn)并不是在相鄰的兩個(gè)樣本之間進(jìn)行均等的插值是按照整個(gè)樣本的總體走勢(shì)進(jìn)行的插值，整體的插值點(diǎn)分布更為接近曲線形狀，而不是線性的直線形式。而在最后的最近插值方法中，其插值點(diǎn)都是在原樣本的較近的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行的插值。不能夠清晰地反映出總體的消費(fèi)趨勢(shì)和對(duì)未來的走勢(shì)的判斷，故效果很差。因此，我們可以認(rèn)為3次多項(xiàng)式線性插值要比線性插值更能反映出實(shí)際的情況?！?〕曲線擬合的方法復(fù)原30日消費(fèi)的曲線圖4.9曲線擬合的方法復(fù)原的30日消費(fèi)的曲線分析：由圖3.2.2-2可以看出再對(duì)原樣本的總消費(fèi)情況進(jìn)行曲線擬合。2次曲線擬合明顯呈現(xiàn)出拋物線的形狀，在月中稍后的時(shí)候是整個(gè)曲線的谷底，而月初和月末的時(shí)候卻相對(duì)較高。5次的曲線擬合整體是不規(guī)那么的，在月初的時(shí)候因?yàn)閱蝹€(gè)樣本點(diǎn)很高，直接拉升了總體曲線在月初的值。而在月中稍后的時(shí)候卻和2次曲線擬合相反，又有個(gè)小的凸起。從原樣本可以看出在20號(hào)左右確實(shí)有個(gè)樣本點(diǎn)取值很高。因此，可以認(rèn)為在原樣本的總消費(fèi)情況進(jìn)行曲線擬合時(shí)，5次擬合曲線更加能夠反映出真實(shí)的狀況，其曲線形狀是符合實(shí)際消費(fèi)波動(dòng)的?！?〕線性插值復(fù)原圖形與原本的消費(fèi)曲線、曲線擬合的方法復(fù)原圖形比照?qǐng)D4.10比照綜合圖分析：由圖3.10可以看出通過線性插值來復(fù)原的消費(fèi)圖形與曲線擬合的方法復(fù)原的圖形都能夠反映30日的消費(fèi)趨勢(shì)。線性插值來復(fù)原的消費(fèi)圖形與原來的消費(fèi)圖形誤差較小，曲線擬合的方法復(fù)原的圖形與原來的消費(fèi)圖形誤差較大；但是我們不能明確的說線性插值法就比曲線擬合方法好，它們都有著各自的優(yōu)點(diǎn)。3.完成MATLAB三維餅圖的消費(fèi)比和三維柱狀圖MATLAB繪圖是我們課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，我們分別使用matlab強(qiáng)大的繪圖功能，繪制出豐富多彩的圖形，讓大家在視覺上有不同的享受。本次課程設(shè)計(jì)我們主要用MATLAB三維餅圖和三維條形圖畫出30天的消費(fèi)圖與每隔3日抽樣的消費(fèi)圖〔1〕三維餅圖圖4.1130天的消費(fèi)和每隔3天的三維餅圖分析：由圖3.11可以看出MATLAB三維餅圖可以直觀明了地看出該同學(xué)在吃飯、飲料、學(xué)習(xí)用品、購(gòu)物和其他的方面的花費(fèi)情況。但是在每隔3日抽取的10個(gè)樣本數(shù)據(jù)中，購(gòu)物的變化大，占的比重大，通過兩圖比擬可以看出該生30天的消費(fèi)中購(gòu)物消費(fèi)變動(dòng)大?！?〕三維柱狀圖圖4.12每隔三天的消費(fèi)三維條形圖分析：由圖3.12可以看出在總體消費(fèi)水平中購(gòu)物的與其他幾個(gè)方面的消費(fèi)其變化是最大的，其單次消費(fèi)的金額也是最高的。而學(xué)習(xí)用品的波動(dòng)幅度是最小的，總體趨勢(shì)很平穩(wěn)。在吃飯的柱狀圖可以看出，吃飯所占的比重比擬高，消費(fèi)的平均值比擬高。4.3Excel繪圖與MATLAB繪圖比擬用Excel的三維餅圖和柱狀圖分別與MATLAB的三維餅圖和三維條形圖做比擬，并指出MATLAB圖形的特點(diǎn)。1.Excel三維餅圖的消費(fèi)比和MATLAB的三維餅圖比照?qǐng)D4.11每隔三天的消費(fèi)餅圖圖4.330日消費(fèi)分類比圖4.4每隔3日的消費(fèi)分類比相同點(diǎn):結(jié)果相同，不管用何種方法進(jìn)行分析，其得出的結(jié)論是相同的，繪制出來的圖形除顏色的區(qū)別外，顯示的比例，形狀根本相同。對(duì)于圖的顏色，假設(shè)要效果更好，二者都需手動(dòng)改動(dòng)顏色。不同點(diǎn)：〔1〕方式不同。Excel利用其自帶的繪圖功能進(jìn)行繪圖，按照其命令一步一步的，就可以繪制的，假設(shè)對(duì)其系統(tǒng)自動(dòng)分配的顏色不滿意，可以點(diǎn)開所有的顏色自行選擇。MATLAB那么是在M文件中，輸入正確的命令，運(yùn)行之后，系統(tǒng)自動(dòng)將圖繪制出來并顯示[2]?！?〕視覺效果不同。整體感覺上MATLAB給人的視覺效果更加舒服，它更有活力些。從視覺效果上，MATLAB的顏色顯得更加和諧，Excel那么顯得相互獨(dú)立?！?〕信息的顯示不同。MATLAB可以更加全面的顯示信息，以Excel餅圖中Excel對(duì)于這五種消費(fèi)類型我們要的在旁邊另標(biāo)注，并加以輔助說明，但是在MATLAB中的此圖卻可以利用文本明確顯示加以標(biāo)注，無需外界輔助說明，簡(jiǎn)單便捷[6]。2.Excel柱狀圖和MATLAB的三維條形圖比照?qǐng)D4.12每個(gè)三天的消費(fèi)三維條形圖圖4.6每隔3天消費(fèi)柱狀圖相同點(diǎn):結(jié)果相同，不管用何種方法進(jìn)行分析，其得出的結(jié)論是相同的，繪制出來的圖形除顏色的區(qū)別外，顯示的比例，形狀根據(jù)數(shù)據(jù)范圍根本相同。二者圖中都存在缺點(diǎn)，當(dāng)樣本數(shù)據(jù)較小的時(shí)候，無法看清每個(gè)樣本點(diǎn)的真實(shí)的具體數(shù)值。不同點(diǎn)：〔1〕顏色上，MATLAB自成體系，以組為單位，顏色的改變是一個(gè)整體，各局部相協(xié)調(diào)一致，假設(shè)改單個(gè)顏色，只能改動(dòng)圖面顏色，無法改動(dòng)標(biāo)注顏色，導(dǎo)致信息不匹配。Excel以個(gè)人為組，可以任意改變其中的顏色，無需兼顧其他[3]?！?〕同樣的圖用MATLAB效果更好，并且它的顏色與線條可以在命令中自行定義。4.4分析結(jié)論Excel是一般的辦公室常用軟件，用來制表及統(tǒng)計(jì)和簡(jiǎn)單計(jì)算，最小單位是單元格。而MATLAB主要是用來矩陣運(yùn)算和科學(xué)計(jì)算的，一般辦公室文員不使用，根本數(shù)據(jù)單位是矩陣。Excel是用自帶的圖表，根據(jù)需要去選擇相應(yīng)圖表做圖，如果你的圖要求不復(fù)雜，用excel就夠了。Excel可稱為電子表格，所以制作表格方面功能是比擬強(qiáng)的，特別是其處理數(shù)據(jù)的能力很強(qiáng)，求取數(shù)據(jù)的和，求平均值，最大值，最小值，各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，還可以設(shè)置各種條件求值，只要能熟練地掌握其中的函數(shù)，可以說只要能說得上來的求值差不多都可做到。其中一個(gè)好處就是錄入的數(shù)據(jù)發(fā)生改變后，其公式或函數(shù)生成的數(shù)據(jù)也會(huì)相應(yīng)發(fā)生改變，所以利用Excel制作各種報(bào)表是很好的。在表格中還可以制作圖表，利用數(shù)據(jù)方便，如果熟練掌握，利用函數(shù)可以制作各種動(dòng)態(tài)圖表。但是Excel中文字編輯能力很差，所以如果主要是用來編輯文字的，建議不要使用，應(yīng)該使用word。

MATLAB是要設(shè)置一些參數(shù)，及參數(shù)間相互關(guān)系的，有程序意思在里頭，如果參數(shù)間關(guān)系復(fù)雜，就用MATLAB。工作平臺(tái)編譯環(huán)境十分友好，編譯語言簡(jiǎn)單易用，數(shù)據(jù)的計(jì)算處理能力十分強(qiáng)大，圖形處理能力強(qiáng)大，模塊集合工具箱應(yīng)用廣泛，程序的接口和發(fā)布平臺(tái)很實(shí)用，可以開發(fā)用戶界面?？偟膩碚f，MATLAB顯示的圖形信息更全，效果更好。對(duì)于數(shù)據(jù)多的圖，用MATLAB更好[13]。5總結(jié)5.1消費(fèi)建議通過一個(gè)月的對(duì)該學(xué)生消費(fèi)調(diào)查，我們對(duì)該大學(xué)生消費(fèi)狀況的調(diào)查數(shù)據(jù)做了大量分析，發(fā)現(xiàn)大學(xué)生的消費(fèi)主要存在以下一些問題：兩級(jí)分化清楚、穿戴花費(fèi)高、除去購(gòu)物外，其余消費(fèi)彈性小，消費(fèi)單一，生活不精彩。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問題，我們提出以下幾點(diǎn)建議：〔1〕方案，合理消費(fèi)，消費(fèi)方式多樣化提倡量入為出，做好消費(fèi)方案，做有利于長(zhǎng)遠(yuǎn)開展的消費(fèi)方案，提高消費(fèi)的多樣性，這樣能更好的與社會(huì)接觸，實(shí)踐自己開展。在做好消費(fèi)方案的情況下，繼續(xù)加強(qiáng)理財(cái)意識(shí)。理智地對(duì)待自己的消費(fèi)。作為一個(gè)純消費(fèi)者，經(jīng)濟(jì)的來源根本是靠家庭，要考慮到家庭經(jīng)濟(jì)狀況，不能盲目地陷入感性消費(fèi)誤區(qū)。增強(qiáng)獨(dú)立意識(shí)，培養(yǎng)理財(cái)能力；克服攀比心理，培養(yǎng)良好的消費(fèi)風(fēng)氣；制定適合自己的消費(fèi)方案書。建議該同學(xué)在購(gòu)物消費(fèi)上做好權(quán)衡?！?〕加強(qiáng)學(xué)習(xí)型消費(fèi)，形成良好的消費(fèi)風(fēng)氣大連大學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)費(fèi)用的投入過低，不管分什么區(qū)間、類別分析，學(xué)習(xí)費(fèi)用的投入都根本沒變。這就說明了整體的消費(fèi)環(huán)境不是很重視學(xué)習(xí)，而作為學(xué)生，學(xué)習(xí)是要放在第一位的，大學(xué)生的本質(zhì)依然是學(xué)習(xí)。5.2課程設(shè)計(jì)心得MATLAB是一種以數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)圖示為主的計(jì)算機(jī)軟件,包括MATLAB主程序、SIMULINK

動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真包和各種專業(yè)工具箱.它基于矩陣運(yùn)算,集數(shù)值計(jì)算、圖形顯示、圖形界面設(shè)計(jì)等功能和模糊邏輯等30多個(gè)專業(yè)工具箱于一體,具有極強(qiáng)大的計(jì)算功能和極高的編程效率,特別適合于科學(xué)計(jì)算、數(shù)值分析、系統(tǒng)仿真和信號(hào)處理等任務(wù),對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)有重要影響[8].

(1)友好的工作平臺(tái)和編程環(huán)境

MATLAB由一系列工具組成。這些工具方便用戶使用MATLAB的函數(shù)和文件，其中許多工具采用的是圖形用戶界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。隨著MATLAB的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級(jí)，MATLAB的用戶界面也越來越精致，更加接近Windows的標(biāo)準(zhǔn)界面，人機(jī)交互性更強(qiáng)，操作更簡(jiǎn)單[4]。(2)簡(jiǎn)單易用的程序語言MATLAB一個(gè)高級(jí)的矩陣/陣列語言，它包含控制語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出和面向?qū)ο缶幊烫攸c(diǎn)。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫好一個(gè)較大的復(fù)雜的應(yīng)用程序〔M文件〕后再一起運(yùn)行。新版本的MATLAB語言是基于最為流行的C＋＋語言根底上的，因此語法特征與C＋＋語言極為相似，而且更加簡(jiǎn)單，更加符合科技人員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的書寫格式[17]?！?〕出色的圖形處理功能

圖形處理功能MATLAB自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來，并且可以對(duì)圖形進(jìn)行標(biāo)注和打印。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動(dòng)畫和表達(dá)式作圖。可用于科學(xué)計(jì)算和工程繪圖[16]。參考文獻(xiàn)[1]張德豐,趙書梅,劉國(guó)希．MATLAB圖形與動(dòng)畫．國(guó)防工業(yè)出版社．2023[2]王家文，李仰軍．MATLAB7.0圖形圖像處理．國(guó)防工業(yè)出版社

[3]于萬波．基于MATLAB的計(jì)算機(jī)圖形與動(dòng)畫技術(shù)．清華大學(xué)出版社[4]趙小川．.MATLAB圖像處理--程序?qū)崿F(xiàn)與模塊化仿真．北京航空航天大學(xué)出版社[5]周品．.MATLAB圖像處理與圖形用戶界面設(shè)計(jì)．清華大學(xué)出版社．2023[6]張德豐．MATLAB數(shù)字圖像處理．機(jī)械工業(yè)出版社[7]王正林，郭陽寬．過程控制與Simulink應(yīng)用[M]．電子工業(yè)出版社．2006[8]陳施華．MTLAB控制器參數(shù)的自動(dòng)整定J]．雷達(dá)與對(duì)抗．2005[9]白金，韓俊偉．基于MATLAB／Simulink環(huán)境下的PID參[10]數(shù)整定fJ1．哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)．2007。[11]何穎，鹿蕾，趙爭(zhēng)鳴．參數(shù)自整定方法概述[J]．現(xiàn)代電子技術(shù)．2004[12]王忠禮，高玉峰，段慧達(dá)．MATLAB應(yīng)用技術(shù)．清華大學(xué)出版社[13]譚浩強(qiáng)，MATLAB程序設(shè)計(jì)應(yīng)用．清華大學(xué)出版社[14]趙靜，但琦．?dāng)?shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)．國(guó)防工業(yè)出版社[15]梅志紅,楊萬銓．MATLAB程序設(shè)計(jì)根底及其應(yīng)用．北京航空航天大學(xué)出版社附錄：局部MATLAB數(shù)據(jù)繪圖代碼[15]1.圖4.7每隔3日完成一次消費(fèi)采樣和30天的消費(fèi)采樣折線圖spend1=[17.0018.0035.0011.0015.0026.0010.0017.0027.00215.0014.00...21.0028.0013.0012.0014.0025.0020.0020.0022.0016.00177.00...30.0022.0012.0019.0017.0020.0012.0012.00]date1=1:30;spend2=[17.0011.0010.00215.0028.0014.0020.00177.0012.0020.00]date2=1:3:30;plot(date1,spend1,'ro-',date2,spend2,'b:+');title('30日與每隔3日每日總花費(fèi)圖形比照');xlabel('日期');ylabel('花費(fèi)');text(3,40,'圖形1');text(13,100,'圖形2')legend('圖形1--30日每日總花費(fèi)','圖形2--每隔3日每日總花費(fèi)')2.圖4.8插值方法復(fù)原的30日消費(fèi)的曲線date=1:3:30;spend=[17.0011.0010.00215.0028.0014.0020.00177.0012.0020.00];p=polyfit(date,spend,2);date1=1:30;spend1=polyval(p,date1);spend2=[17.0018.0035.0011.0015.0026.0010.0017.0027.00215.0014.00...21.0028.0013.0012.0014.0025.0020.0020.0022.0016.00177.00...30.0022.0012.0019.0017.0020.0012.0012.00]date2=1:30;plot(date,spend,'co-',date1,spend1,'ro-',date2,spend2,'b:+')xlabel('日期');ylabel('花費(fèi)');text(6,125,'圖形1');text(15,85,'圖形2');text(8,10,'圖形3');legend('圖形1--每隔3日每日總花費(fèi)','圖形2--曲線擬合的方法復(fù)原30日每日花費(fèi)','圖形3--30日每日總花費(fèi)')3.圖4.9曲線擬合的方法復(fù)原的30日消費(fèi)的曲線date=1:3:30;spend=[17.0011.0010.00215.0028.0014.0020.00177.0012.0020.00];a1=polyfit(date,spend,2)%多項(xiàng)式二次擬合結(jié)果，a1為系數(shù)a2=polyfit(date,spend,3)%多項(xiàng)式三次擬合結(jié)果，a2為系數(shù)a3=polyfit(date,spend,5)%多項(xiàng)式五次擬合結(jié)果，a3為系數(shù)date1=1:30;spend1=polyval(a1,date1);spend2=polyval(a2,date1);spend3=polyval(a3,date1);plot(date,spend,'co-',date1,spend1,'ro-',date1,spend2,'b:+',date1,spend3,'g*-.')xlabel('日期');ylabel('花費(fèi)')title('多項(xiàng)式2，3，5次擬合擬合曲線')legend('原始數(shù)據(jù)點(diǎn)','2次擬合','3次擬合','5次擬合')4.圖4.10比照綜合圖date=1:3:30;spend=[17