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本帖最后由 重阳河 于 2011-9-21 09:12 编辑 , _+ [4 v6 d3 a6 p9 n" ^6 f
& }* v% m% N# c' {$ @5 u; w& l, D' S% `
An R and S-PLUS Companion to Multivariate Analysis.pdf
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0 v% T" P0 v \. {5 |0 |' Z. B! H' E8 ~
书的目录:1 z( ]. |/ o4 I# t
0 E' `$ r2 w# R. S
1 Multivariate Data and Multivariate Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
8 w8 h3 h, j/ C9 F( Q1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
# G I3 w8 d& L1.2 Types of Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
T+ k! ^5 t+ v2 R1.3 Summary Statistics for Multivariate Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
+ n- l. ]. B7 r8 C0 g1.3.1 Means . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 @7 a( u" w3 v: n9 i& v
1.3.2 Variances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
$ T: _4 E) B. V4 c- I9 Q) y1.3.3 Covariances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 e: h) H4 [* {* @+ \8 P4 ~2 ^
1.3.4 Correlations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
# v, g; t+ i# X% W9 v1.3.5 Distances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 S. S; \; A2 v {
1.4 The Multivariate Normal Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3 B1 l# A) R- }3 b1.5 The Aims of Multivariate Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
9 p& c& N0 _. b7 k" f1.6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5 ^& M3 d9 H' ^& k& x, d/ X2 Looking at Multivariate Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2 k7 I$ P$ f. A" Y8 M) |2 j. w2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 h8 F# L4 ~$ M- _& y; @
2.2 Scatterplots and Beyond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 f |) C& V. l# v
2.2.1 The Convex Hull of Bivariate Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
0 Q2 h f& b* E. I4 \% O* o2.2.2 The Chiplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1 |: u+ y" L) c/ Q2.2.3 The Bivariate Boxplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
! ]3 A8 [- j: K# c( O# R7 E6 {2.3 Estimating Bivariate Densities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29" G* `* G/ i8 J9 h
2.4 Representing Other Variables on a Scatterplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7 t0 T. [& K7 J8 X4 F4 I% K2 Q* a2.5 The Scatterplot Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 `' F% Q x+ Q0 w6 U
2.6 Three-Dimensional Plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ^3 F; j7 e% D5 a9 B
2.7 Conditioning Plots and Trellis Graphics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
# O5 m+ q% P x( j, D2.8 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
* u y; M4 J6 Q9 R" BExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
S/ [/ G3 F! S6 k7 Q& R: e1 Y3 Principal Components Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
' S$ c6 ]# q2 j8 z1 `3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
- \8 d6 v: K7 O$ C+ F# i- W3.2 Algebraic Basics of Principal Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4 Z5 Z5 d# {# @xi
" n/ `. d6 ?% }9 b* ]9 K8 }9 }xii Contents
3 H& Z) u, f( t. I3 Q) V9 f3.2.1 Rescaling Principal Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
8 g& P; a# \ G+ G" g3.2.2 Choosing the Number of Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46- `5 x- J$ f* e2 l
3.2.3 Calculating Principal Component Scores . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4 K( \% [% ]/ ~/ R6 `3.2.4 Principal Components of Bivariate Data with Correlation+ o8 [7 H. m( x G. I, ]# Z: {
Coefficient r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
8 W: c, E; a7 u$ F3.3 An Example of Principal Components Analysis: Air Pollution in
8 O' Z! M# M2 a u' J2 u5 |U.S. Cities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3 B* L& I4 Y! O9 V0 \' N- G& p3.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612 ^* K6 b o1 l* @
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3 F" K! h5 @& d: m6 y0 e0 B% k4 Exploratory Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65, U, i% y) t9 B' x! }0 s( q
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65/ X& S& n' ]1 l; M4 n+ E; T$ W
4.2 The Factor Analysis Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
$ \* i0 e* t( _5 [- t8 w4.2.1 Principal Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 n L* F; m6 H# Z6 L
4.2.2 Maximum Likelihood Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69" w7 o+ \, `: F- L0 ?' ]
4.3 Estimating the Numbers of Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
2 W& f" Z* r3 J0 L4.4 A ** Example of Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
# g; X! O" s% N V4.5 Factor Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71- d1 q7 p ?( C% P0 |
4.6 Estimating Factor Scores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76, @/ k5 v+ @+ Y3 Z/ C. |1 H* V
4.7 Two Examples of Exploratory Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
% R* K) @( X7 v3 {+ N7 ^/ ~" m. R4.7.1 Expectations of Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
/ U7 n% l4 t. m+ w2 C. T) \4.7.2 Drug Usage by American College Students . . . . . . . . . . . . . . . 82& u8 j, ^9 k: [9 D# o6 B
4.8 Comparison of Factor Analysis and Principal
# d0 Q, L3 W+ {Components Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 851 G: ]& j; V0 l) h
4.9 Confirmatory Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 _3 F' `2 }7 v. L
4.10 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88/ V( ?5 Y8 r# _) w$ e- z: _3 j
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4 q. }9 a" f' u) u' A5 Multidimensional Scaling and Correspondence Analysis . . . . . . . . . . . . 913 m% C6 L8 d4 f/ V" ~1 y) I$ p% b
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
% z6 m- \: S& z" |. C6 a& M5.2 Multidimensional Scaling (MDS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
8 F2 I) ^9 ~* L5 a5.2.1 Examples of Classical Multidimensional Scaling . . . . . . . . . . 96$ L% v9 S* f/ }# S
5.3 Correspondence Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104. y" }- D2 U8 ^9 \% U6 G& p3 t
5.3.1 Smoking and Motherhood . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109, m4 q- Q9 a9 x) l: X
5.3.2 Hodgkin’s Disease . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111; L" z7 a: e! L# h' S+ `
5.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
1 ^' f ^* x7 ?9 Z, D. f2 \# {! PExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112; b) r7 X+ q o3 L1 m
6 Cluster Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
. i3 x7 B* l2 w) G6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
/ E# e$ E$ o2 `6 u1 q6.2 Agglomerative Hierarchical Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
. z( Z) k3 l1 j% K0 B5 J; A3 e; {6.2.1 Measuring Intercluster Dissimilarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
# U% t) _+ t6 m6.3 K-Means Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
# B7 ?8 y" [2 G0 A9 s p6.4 Model-Based Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
3 f" m {. w4 G5 t5 @6.5 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
6 X" E0 a7 [, r) ?Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
0 X- M i9 j, x5 XContents xiii
, @. L, t) \: r% S7 Grouped Multivariate Data: Multivariate Analysis of Variance and
! l6 _6 I& w* S4 TDiscriminant Function Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137) P& e! t% ?: D! I
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
* L5 D- u1 s' h7.2 Two Groups: Hotellings T 2 Test and Fisher’s Linear Discriminant7 o8 b6 m3 t1 Q* N$ A
Function Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
0 }( M$ w- n: x5 h8 x8 F" K6 K' v: V7.2.1 Hotellings T 2 Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137& k& i+ ?: h; j/ w4 Z
7.2.2 Fisher’s Linear Discriminant Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1427 [+ E" y8 ~) O( o, s: v: r6 ]
7.2.3 Assessing the Performance of a Discriminant Function . . . . . 146
6 d: H! w/ T' v; p9 D: V7.3 More Than Two Groups: Multivariate Analysis of Variance& L) T5 s( p% |( p0 J- ^* \0 J$ R1 ^
(MANOVA) and Classification Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147; E1 e7 y Z' ]2 n, r; V, {/ p. C
7.3.1 Multivariate Analysis of Variance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
( a# p! ]1 I$ J7.3.2 Classification Functions and Canonical Variates . . . . . . . . . . . 149
. o; c: g6 L1 v9 c, v& r7.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
5 B) A, H( |$ t8 m( lExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156) W$ h7 O; {0 e6 I7 ?
8 Multiple Regression and Canonical Correlation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1578 H3 D3 `: {. J- i2 }
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157/ k6 k6 ^! r) `# R/ E' S; i. @* M
8.2 Multiple Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1573 P' Y3 O8 E2 P; s- u
8.3 Canonical Correlations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
$ k2 z4 a4 ]2 L8.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 {6 }. t: W4 x$ \
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
0 ~0 q2 |+ T$ _& u ]. p9 Analysis of Repeated Measures Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171- X1 c6 M9 s# b1 w
9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
: R& P7 ^- W' @0 B: n9.2 Linear Mixed Effects Models for Repeated Measures Data . . . . . . . . 174
+ S" T# m$ b+ o8 f- R9.3 Dropouts in Longitudinal Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190& {# _ ]7 j% n- f. y3 E
9.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1983 `1 v) x: [, w- J
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198, c) s; P3 ?* o( k2 e5 T O
Appendix: An Aide Memoir for R and S-PLUS® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
+ F' S7 ^( j3 @# V0 @1. Elementary commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
5 ^1 V+ f0 m' M% q' }2. Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201* i+ {8 r6 {4 w& B; ?8 [
3. Matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
3 `6 w- k* \0 b8 }) O4. Logical Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
2 `' _' t$ v1 l; |4 ?6 U! d5. List Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
4 z: k- z; P. E6. Data Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 |
zan
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