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本帖最后由 重阳河 于 2011-9-21 09:12 编辑 : R Q8 K! k) u% w' v; |! O% U' z5 t
; u+ @! T4 J- |) W
An R and S-PLUS Companion to Multivariate Analysis.pdf
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5 \ B$ p3 j. }# J, X5 N
0 s# h! i3 _$ z! K8 T7 w# R8 T5 p书的目录:+ E3 a& F, B/ Y8 Y) z
5 Z% P+ F4 F- q. g- V1 Multivariate Data and Multivariate Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
G, R( J7 \$ I8 N4 ~8 i5 h1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 }+ _" H T" a8 z3 f, F7 p
1.2 Types of Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
( W. D: f4 T) n* [4 y. [ ~1.3 Summary Statistics for Multivariate Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4) {5 V0 ~; N! ?
1.3.1 Means . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4( n' K9 S! b) f# }) ~, |1 q. ^
1.3.2 Variances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 f" o% m u. b. A
1.3.3 Covariances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5+ H3 `; J% n- e6 p6 J. F. K' j9 r! f0 R
1.3.4 Correlations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1 B' J& M" \1 i2 M' Y q1.3.5 Distances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 C. E: G- ~4 t
1.4 The Multivariate Normal Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9# J: J1 L& r Z7 y5 i
1.5 The Aims of Multivariate Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
# e/ T$ i2 ^ L3 Y Z+ v2 P1.6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
% E8 u: f5 S( N. }! m6 x2 Looking at Multivariate Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 a7 K5 v! z8 E. B% H6 q3 S
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3 h+ e$ M$ N( [2.2 Scatterplots and Beyond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
/ v( C/ _ h, I l2.2.1 The Convex Hull of Bivariate Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 {6 y& Q& u6 e, a/ r
2.2.2 The Chiplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23. X) j' J C/ I, ~: P7 G0 [! G
2.2.3 The Bivariate Boxplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
, ^% Q& B1 d# Z$ _; e/ E5 U5 z2.3 Estimating Bivariate Densities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2 j' T. [1 H0 l% q5 e ^2.4 Representing Other Variables on a Scatterplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
# T8 l9 N6 }& [2.5 The Scatterplot Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1 \ k- ^' ~+ m3 Y U0 V2 O2.6 Three-Dimensional Plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35# u* c: n- n: C# L% a9 V
2.7 Conditioning Plots and Trellis Graphics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 a1 H: ? C1 A E$ P/ L2 |
2.8 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40: D; @( T3 h8 d9 M
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3 b; w5 }6 T2 R0 k3 b3 Principal Components Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
+ U% Q( Y- D/ E: D3 S! c3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 {. h: _# P+ f
3.2 Algebraic Basics of Principal Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
. k: P# Z# q G0 d& P, X2 mxi& ?3 h) r9 ` e5 Z6 y, x9 t
xii Contents
& o: Y8 M) @. J* g9 _7 l% @3.2.1 Rescaling Principal Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45* c( v h2 o: S
3.2.2 Choosing the Number of Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
+ e; r# L( Z% y# Y. N6 | Q3.2.3 Calculating Principal Component Scores . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
" g) P/ p0 d- v( v" O3.2.4 Principal Components of Bivariate Data with Correlation# z, D6 Y9 s' ]6 j3 @
Coefficient r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
. ~. b% e y2 w; |; v; c3.3 An Example of Principal Components Analysis: Air Pollution in
2 J" l1 h& f1 A7 `+ X7 ?5 p! r1 l( eU.S. Cities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
: w' K- i0 K9 U& x% p3.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 616 f& O4 B( \! |. `2 ?( W) J
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2 |. l3 Y$ X, m% q6 O: M6 e6 w4 Exploratory Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 651 U. c$ C4 R9 b6 V
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 l& u( m' ~( q5 b) g8 Q
4.2 The Factor Analysis Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 650 P9 W; B8 }1 C
4.2.1 Principal Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5 e) O+ d( w; {5 w8 h4.2.2 Maximum Likelihood Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69$ z) J& m& ]: z7 R Z l0 o
4.3 Estimating the Numbers of Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 698 J- T: m- m( T. W
4.4 A ** Example of Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
; s' v3 T0 M$ v0 J9 t, g" C& \4.5 Factor Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71, v$ B. `2 {" t$ Z/ e
4.6 Estimating Factor Scores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
. Z! x) _# U& ]3 ?2 ^8 d4.7 Two Examples of Exploratory Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5 w0 k- \& O2 \4.7.1 Expectations of Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77' ^. `& N$ s1 A9 c$ |1 @; G
4.7.2 Drug Usage by American College Students . . . . . . . . . . . . . . . 82
0 _# A; h d6 {8 T4 T4.8 Comparison of Factor Analysis and Principal! B6 z0 ~" {1 u. Z7 J
Components Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
9 x f" x8 H1 |4.9 Confirmatory Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
+ F1 x* n( ?. L0 h4.10 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
: F8 v2 O8 k! ~& o" v( o0 o8 XExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 894 ]8 m! F; z5 a- e! T7 F2 l) C) j
5 Multidimensional Scaling and Correspondence Analysis . . . . . . . . . . . . 917 D* L1 p, [& A4 S
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 913 M% }+ ]+ N* R9 O' i6 c
5.2 Multidimensional Scaling (MDS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
; |0 Y& i) {' m6 V& V4 Z5.2.1 Examples of Classical Multidimensional Scaling . . . . . . . . . . 96( Q8 @- b) P4 G% I3 O6 `7 s
5.3 Correspondence Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1046 i. [5 D, K% z' ~) A" F
5.3.1 Smoking and Motherhood . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
~( R9 I) ~. `3 G' c2 z; G5.3.2 Hodgkin’s Disease . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
1 g& L V& \0 x1 r4 @5.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1124 R, K1 |, D* x/ W7 y/ i
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112, f, E. o W/ n* L3 {+ Y5 ]6 M
6 Cluster Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
8 P% p" W2 e. p0 {) C6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115$ y7 O6 D; M7 B _- s
6.2 Agglomerative Hierarchical Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115' \! n0 Z" p! m$ y, L
6.2.1 Measuring Intercluster Dissimilarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 F3 J1 R3 c3 K% ~2 X: B3 K$ e
6.3 K-Means Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122. l& i) i: g1 C8 c1 F3 m: Q
6.4 Model-Based Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128' i8 ^" J! B) h, N1 O
6.5 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
: J/ J+ E- N6 s$ WExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
' `$ X: [0 s4 t$ r( oContents xiii
6 a2 y$ i' X9 q/ Z9 D+ }6 ]' u7 Grouped Multivariate Data: Multivariate Analysis of Variance and
7 J/ b$ V* g; v( i( k9 PDiscriminant Function Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137; t) C% L. Z* s0 `! P
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1375 @& B/ E" @% f! u; g F' z8 v
7.2 Two Groups: Hotellings T 2 Test and Fisher’s Linear Discriminant
* r( H* g' i, w) x2 y1 G5 O' H6 DFunction Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
, ~9 a6 T# @3 ^8 [( _% Q7.2.1 Hotellings T 2 Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137: J8 G$ I- \3 z$ Y7 _: i
7.2.2 Fisher’s Linear Discriminant Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1424 K9 ]! q3 H3 B2 d5 u4 ?
7.2.3 Assessing the Performance of a Discriminant Function . . . . . 146
, X' @" t* ^- p2 p% V7.3 More Than Two Groups: Multivariate Analysis of Variance
% F' [4 x( Q3 c, {- B5 R(MANOVA) and Classification Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
7 O) j3 H/ H6 @3 u6 m7.3.1 Multivariate Analysis of Variance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
' t& d$ a; p: J% [7.3.2 Classification Functions and Canonical Variates . . . . . . . . . . . 149
% n" n5 @! M4 D. s$ F0 m" M7.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
5 D/ z/ x% I# U9 J" t8 }6 T" |; }1 xExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
9 W+ v) P C+ ^: z$ s8 Multiple Regression and Canonical Correlation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
- N% _8 k+ n3 k2 P8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157! N+ f* p" W6 s. x7 C
8.2 Multiple Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157+ \: W* B: ~# y T
8.3 Canonical Correlations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
8 [1 V3 D3 k. F* I4 S( _8.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
# b# h) l3 Y+ |9 c0 YExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
0 U6 H- [; i0 Y. L, ]/ c9 Analysis of Repeated Measures Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
) q; q! ?% O. g: I& M+ J9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171# m' J9 E6 e5 k4 L b
9.2 Linear Mixed Effects Models for Repeated Measures Data . . . . . . . . 174/ z/ S# g Y4 h: J( m# s
9.3 Dropouts in Longitudinal Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
( N4 \8 Q: e% G9.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
: }7 N; w# L5 n; ]# B! GExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
: B2 c) Z$ [7 w! M* o- Z: WAppendix: An Aide Memoir for R and S-PLUS® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2005 _. T0 h$ v5 l0 z, {
1. Elementary commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200% V' n! i1 l0 W
2. Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201, ]( W. z+ J* N( i
3. Matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204, o9 n( G o. |- j! p
4. Logical Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
m: w$ C6 n4 B7 g. W* b: D$ q5. List Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207. D. ?8 Y. A* u: i* P
6. Data Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 |
zan
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