统计分析与Minitab.docx
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统计分析与Minitab
MINITAB讲义
（一）
董占山
（中国农科院棉花所,河南安阳455112）
在科学研究中，统计数据都要进行统计分析，目前国际上流行着各种各样的统计软件包，如SAS、SPSS、MINITAB和MSTAT等多种。
这些软件包的规模大小不同，功能强弱各异。
作者在多年工作实践中，使用过多种统计软件，也用BASIC语言自编过不少的统计分析程序。
经过比较，作者认为MINITAB统计软件对农业科技工作者特别适用。
农业科技工作者大多数对计算机不太熟悉，在使用大型统计软件包时，往往出现对复杂的命令不知所措的情况；再则，由于数据有限，有些人只是偶尔使用一次统计软件包，即使一时学会了一个复杂的统计软件包的使用方法，处理了自己的数据，可是过了一段很长的时间后，都忘掉了，再要使用时，又需要花费大量的时间去学习；还有些人，由于对计算机有畏难思想，放弃了使用统计软件的念头，用计算器进行统计分析，耗费了大量的时间和精力，事倍功半。
MINITAB是一个小巧精致的统计软件包，在DOS下运行，使用命令行格式，运算速度极快，使用方法简便，功能强大而齐全。
作者在以往举办统计培训班时积累了大量与使用MINITAB有关的材料，今将这些材料整理成文，以讲座的形式推荐给大家，供广大农业科技工作者参考使用。
本讲座的主要内容有：
MINITAB概述、数据的输入与编辑、基本统计分析、方差分析、回归分析、非参量统计分析、次数资料的统计分析、回归设计试验结果的统计分析、时间序列分析、多元分析等内容，覆盖了农业试验统计的各个侧面。
第一讲统计分析与MINITAB
前言
生物统计是19世纪产生的，它的产生标志着生物科学研究从经验的、定性的描述走向了精确的、定量的刻画，从经验科学走向了精确科学。
在生物统计产生的几十年内，人们一直是采用手工计算的方法来进行统计分析，数据多，工作量大，计算复杂，容易出错，所以只有少数人在自己的科研中使用生物统计方法。
本世纪40年代电子计算机诞生了，至50年代，人们开始用计算机来简化统计分析过程，将复杂的计算过程交由计算机来完成，出现了在大型计算机上使用的用FORTRAN编写的大型统计软件包。
随着微型计算机的出现与发展，微机用统计软件诞生了，并随着微型计算机的蓬勃发展而发展。
到目前为止，已经是百花争艳的局面了，如广泛应用于科学、社会、经济领域的统计软件SAS、SPSS和MINITAB等，同时还不断有新的统计软件面世。
这些统计软件简化了统计分析过程，提高了工作效率，对科技工作者来讲是一种极好的科研现代化工具。
但是，对大多数农业科技人员而言，计算机的应用水平往往不高，怎样才能从众多的统计软件中选择合适的软件是一件至关重要的事。
作者在多年工作实践中，由于对数理统计有特别的爱好，在早先手头没有统计软件时，曾用BASIC语言编制了一套统计分析程序，那时用起来还感到比较满意，但随着时间的推移，当使用了各种统计软件之后，才知道这些完善的统计软件包才是科技人员应该必备的工具，而不是一套缺乏灵活性的BASIC解释程序。
当我使用了不少统计软件包之后，也发现要掌握并应用这些统计软件包并非易事，甚至是一件苦差事。
对我们农业科技人员来说，由于对计算机不太熟悉，只要求能够完成少量的数据统计分析工作就行了，那么SAS是太大了，SPSS太复杂了，而MINITAB以其小巧精致，使用简便，功能强大，尤其适合我们使用。
多少年来，我一直使用MINITAB软件，同时也极力向我周围的同事推荐它。
在我自己和我的同事使用MINITAB的过程中，有关MINITAB的使用方法和在试验统计中的使用技巧，作者积累了大量的经验材料，它们是辛勤劳动的结晶，今将这些材料以讲座的形式介绍给广大农业科技人员，希望对你们有所帮助。
MINITAB的特点
小巧精致
MINITAB7.1版的文件可以用打包软件ARJ压缩在一个文件中，约900多KB，可以存放在一张高密度（1.2MB或1.44MB）的软磁盘上，携带方便。
当将压缩包中的文件释放到硬盘上时，也只占用3MB左右的磁盘空间。
象这样的小巧软件是受大家欢迎的。
使用简便
MINITAB提供了一个类似DOS命令行环境的命令解释环境，在其命令行提示符（MTB>）下输入MINITAB的命令即可以完成特定的任务。
MINITAB的命令字都类同英语单词，极易记忆，命令参数少，安排合理，容易理解。
功能强大
MINITAB提供了180条命令，可以用来完成数据处理、统计分析、矩阵运算等，同时还可以绘制统计图形。
MINITAB的主要功能
MINITAB是一个通用统计软件，包含180个命令，分别完成数据的输入与输出、数据的编辑、算术和函数运算、绘制曲线图和散点图、统计测验、方差分析、回归与相关分析、协方差分析、多变元分析、非参量分析、时间序列分析、矩阵运算等。
MINITAB的运行环境
MINITAB需要在286、386、486等微机上运行，系统文件要占3MB左右硬盘空间，对其它硬件设备无特殊要求。
操作系统需要MSDOS3.3及以上的版本。
假如将MINITAB安装在C:
\MTB目录下，如果想在任意目录下均能启动并使用MINITAB，那么必须在DOS系统的自启动批文件AUTOEXEC.BAT的末尾处加上如下命令:
SETPATH=C:
\MTB;%PATH%
系统的启动与退出
当将MINITAB安装到您的计算机上并作好了准备工作之后，在任意目录下，执行:
MTB<回车>
即可进入MINITAB的命令行状态，其提示符为“MTB>”，在这种状态下，您可以输入MINITAB命令，回车后系统就解释该命令。
完成工作后，要退出MINITAB命令解释环境返回DOS系统，只需要在MINITAB的提示符下执行:
STOP<回车>
即可。
如果要临时返回DOS环境，执行某个或某些操作后，再返回MINITAB命令解释状态，可以执行:
SYSTEM<回车>
这相当于许多软件提供的DOSSHELL功能。
在DOS环境下完成必要的操作之后，再打:
EXIT<回车>
就又返回到MINITAB命令解释状态了。
MINITAB的帮助信息
MINITAB提供了丰富的帮助信息，可以使用HELP命令来取得系统的各种帮助信息。
获取Minitab概括性信息
在MINITAB的命令行环境（提示符为MTB>）下执行:
HELPOVERVIEW如果要得到某个具体主题的信息，在上述命令后面加上一个数字即可，如：
1.Minitab简介，2.为命令格式，3.子命令。
获得MINITAB命令的帮助信息
在MINITAB的命令行环境（提示符为MTB>）下执行:
HELPCOMMANDS
在这条命令后加上一个数字，可以获取各类命令的帮助信息，数字可以是1～20之间的任意整数，执行每条命令后，MINITAB就给您显示如下信息：
这类命令都包含哪些命令，每条命令的功能，您可以从这里开始查找或追踪一条命令，最终获得您所需要的帮助信息。
获取具体命令的信息
在MINITAB的命令行环境（提示符为MTB>）下执行:
HELP命令名
它会给您提供详细的与该命令有关的说明信息。
有些命令含有子命令，要取得子命令的帮助信息，只需要在上述命令后再加上子命令名即可。
例如：
HELPANOVMEANS
有了帮助命令，对英文水平较高的人来说，就可以通过查找有关的命令及其帮助信息，自学MINITAB的使用方法。
实习
本讲座为了帮助读者掌握MINITAB软件的使用，特别将每讲的重点内容编成实习。
只要您能够认真完成每讲后的实习，说明您已经掌握了本讲内容。
实习1把MINITAB软件安装到自己的计算机上，并修改C盘根目录下的自启动批命令文件AUTOEXEC.BAT，设置DOS环境变量PATH，完成后能够在任意目录下启动MINITAB软件。
实习2启动MINITAB，执行HELPOVERVIEW和HELPCOMMANDS命令。
退出MINITAB命令行环境，返回DOS系统。
第二讲MINITAB命令概述
第一讲概括地介绍了MINITAB的基本特点、功能、运行环境、帮助系统等内容，本讲将介绍MINITAB的命令，使您对MINITAB的命令有一个总体认识，并详细介绍了算术运算、文件操作等命令的使用方法。
MINITAB命令的一般格式
MINITAB有180多条命令，基本使用格式和参数的格式是一致的。
下面介绍MINITAB命令的一般格式和参数的使用。
命令格式
MINITAB要求每个命令必须以命令字开始，且不能省略。
命令字后跟参数表，可以是列变量、存储常量、矩阵、常数或文件名。
MINITAB命令的一般格式为：
命令字<参数表>;
子命令<参数表>;
┇
子命令<参数表>.
命令字是每个命令所必需的，参数表对有些命令来说并非必需，子命令也是可选的。
在实际应用时，不同的命令，要求的参数个数和子命令也不尽相同。
主命令后如果有子命令，那么子命令不能直接跟在主命令行后，必须另起一行，而且每一个子命令必须占一行，主命令和子命令的参数表后要加一个分号“；”，表示命令没有结束，当输完最后一个子命令后，其后要跟一个句点“.”，表示命令结束。
命令字可以是大写字母，也可以是小写字母，并且只有前4个字符有效，其余字符均被系统忽略，如LET、PRINT、READ、MEAN、COUNT、WRITE均为MINITAB的命令字。
命令参数
MINITAB命令的参数表是由列变量、存储常量、矩阵和常数组成的。
MINITAB用C1、C2、…、C100来表示列变量，1个列变量中可以存储多个样本的数据；用K1、K2、…、K100来表示存储常量，因此，MINITAB最多可以使用100个存储常量；用M1、M2、…、M15表示矩阵，最多可以使用15个矩阵。
列变量、存储常量、矩阵是MINITAB中最基本的运算元素。
一个列变量、存储常量和矩阵被定义过之后，任何时候都可以重新定义，以前存储的内容自动被删除。
在一个命令的参数表中，有连续的几个列变量（存储常量或矩阵），可以用连字符来简化参数表，例如：
PRINC2-C10
等效于:
PRINC2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9，C10
后一种方法比较繁琐，所以在使用MINITAB的过程中，命令参数表尽可能使用简写，既可减少键入错误，又可提高工作效率。
常数的简写
在MINITAB命令的参数表中可以用冒号“:
”来简写连续的整数。
例如，整数区间[1，10]，可以写为“1:
10”，在MINITAB命令中使用形如：
DELETE2:
4C1-C5（删除C1～C5列中第2～4行的数据）
在MINITAB的命令行中使用整数的这种简写方法，可以有效地减少击键次数，提高数据输入效率。
续行符
在MINITAB命令行上将“&”或“++”放在一个命令的结尾，表示这个命令有续行。
例如：
PRINTC2C4C5C6C9C11C20C21&
C22C32C43
注意：
在一行输入不完一个命令的所有参数时，才使用续行符，一般不使用。
请您不要混淆续行和子命令行，它们是截然不同的。
注释
在MINITAB中，凡是以符号“#”开始的行，MINITAB对它不进行解释执行。
在符号“#”后面可以跟任何字符，所以“#”后面的文本可以作为注释信息。
子命令
一些MINITAB命令可以使用子命令，例如下面是一个使用子命令的例子:
MTB>ANOVC3=C1|C2;
SUBC>MEANC1|C2.
在主命令尾加一个分号“;”表示这个命令还有子命令，输入这样的主命令后，MINITAB的提示符变为“SUBC>”，提示您输入子命令。
每条子命令均需要占一行，所以在有多个子命令时，在每个子命令后也需要跟一个分号“;”，在最后一个子命令后要跟一个句点“.”，表示该MINITAB命令输入结束，这时系统就执行整个命令，然后输出结果。
MINITAB命令分类
按命令的功能分，MINITAB的命令有19类。
下面按类列表介绍MINITAB的命令，见表2-1所示。
表2-1中所列内容，可以通过“HELPCOMMANDSn”（n代表序号，为1～19）获得更详细的说明，在表中我们并没有介绍每一个命令的使用方法，如果读者对某个命令发生了兴趣，可用HELP命令查找其使用方法。
在以后的讲座中，我们将详细讲解MINITAB的常用命令。
表2-1MINITAB的命令分类
序号
命令类别
说明
1
一般信息
包括3个命令：
HELP、INFO、STOP
2
数据的输入与输出
包括10个命令：
数据编辑器、READ、SET、INSERT、END、RETRIEVE、NAME、PRINT、WRITE、SAVE
3
数据的编辑和处理
包括10个命令：
数据编辑器、DELETE、INSERT、COPY、CODE、STACK、UNSTACK、CONVERT、CONCATENATE、ALPHA
4
算术运算
包括以下算术运算命令：
赋值运算命令LET、加（ADD）、减（SUBTRACT）、乘（MULTIPLY）、除（DIVIDE）、列操作命令17个、列统计参数命令10个、行统计参数10个
5
绘图
包括绘制各种统计图的命令43个
6
基本统计
包括10个命令：
DESCRIBE、ZINTERVAL、ZTEST、TINTERVAL、TTEST、TWOSAMPLE、TWOT、CORRELATION、COVARIANCE、CENTER
7
回归分析
包括6个命令：
REGRESSION、STEPWISE、BREGRESS、RREGRESS、NOCOUNSTANT、CONSTANT
8
方差分析
包括7个命令：
AOVONEWAY、ONEWAYAOV、TWOWAYAOV、ANOVA、ANCOVA、GLM、INDICATOR
9
多元分析
包括2个命令：
PCA、DISCRIMINANT
10
非参数统计
包括12个命令：
RUNS、STEST、SINTERVAL、WTEST、WINT、MANN-WHITNEY、KRUSKAL-WALLIS、MOOD、FRIEDMAN、WALSH、WDIFF、WSLOPE
11
表处理
包括3个命令：
TABLE、TALLY、CHISQUARE
12
时间序列
包括8个命令：
TSPLOT、MTSPLOT、ACF、PACF、CCF、DIFFERENCE、LAG、ARIMA
13
统计过程控制
包括22个命令，可以用来绘制各种统计图表
14
数据预分析
包括10个命令：
STEM-AND-LEAF、BOXPLOT、GBOXPLOT、LVALS、CPLOT、RLINE、RSMOOTH、CTABLE、MPOLISH、ROOTOGRAM
15
统计分布与随机数
包括6个命令：
RANDOM、PDF、CDF、INVCDF、SAMPLE、BASE
16
分类
包括2个命令：
SORT、RANK
17
矩阵运算
包括11个命令：
READ、DEFINE、PRINT、COPY、TRANSPOSE、INVERT、DIAGONAL、EIGEN、ADD、SUBTRACT、MULTIPLY
18
杂项
包括23个命令：
NOTE、ABORT、ERASE、RESTART、NEWPAGE、UC、LC、OW、OH、IW、OUTFILE、NOOUTFILE、PAPER、NOPAPER、JOURNAL、NOJOURNAL、BATCH、TSHARE、SYSTEM、BRIEF、DIR、CD、TYPE
19
宏命令与循环
包括6个命令：
STORE、END、EXECUTE、NOECHO、ECHO、YESNO
文件和设备
在MINITAB中，文件名是用单引号“'”括起来的一个有效的DOS文件名字符串，其中可以含有路径，如:
MTB>WRITE'D:
\mydata\lout'C1-C10
MINITAB使用8种类型的文件，见表2-2所示。
表2-2MINITAB使用的文件类型列表
命令
文件扩展名
说明
OUTFILE，NOOUTFILE
LIS
ASCII码文件，是一种输出文件。
在用OUTFILE确定文件名后，它将其后的所有操作命令和输出结果均写入此文件，直到用NOOUTFILE命令终止
SAVE，RETRIEVE
MTW
二进制文件，用SAVE把MINITAB的工作单存储到文件，用RETRIEVE恢复之
SAVE:
PORTABLE，RETRIEVE:
PORTABLE
MTP
二进制文件，存储所有的列变量、存储常量、矩阵，便于在不同类型的计算机之间传递数据
WRITE，READ，SET，INSERT
DAT
ASCII码文件，包含MINITAB工作区中的数据，可以编辑、打印，但不能保存列变量名、存储常量和矩阵。
WRITE用来将MINITAB工作单中的数据写到磁盘上，READ、SET和INSERT可以将用WRITE写在磁盘上的数据重新读入工作单
STORE，EXECUTE
MTB
ASCII码文件，包含MINITAB的命令宏，相当于MINITAB程序。
在MINITAB中可以用EXECUTE执行之
JOURNAL，NOJOURNAL
MTJ
ASCII码文件。
当用JOURNAL指明一个文件后，MINITAB将此后执行的所有命令写入该文件，直到执行NOJOURNAL
绘图命令的子命令FILE
PRT，PLT
由高分辩绘图命令的FILE子命令产生的两种文件。
PRT文件可以用打印机打出，PLT可以在绘图仪上输出
算术运算
赋值运算
MINITAB的赋值运算命令为LET，可以用来计算代数表达式或改变一列的值，命令格式为：
LETE=代数表达式;
其中E代表存储常量或列变量，在代数表达式中可以使用的运算符有:
（1）算术运算符：
+、-、*、/、**（指数）。
（2）比较运算符：
=（或EQ）、~=（或NE）、<（或LT）、>（或GT）、<=（或LE）、>=（或GE）。
（3）逻辑运算符：
逻辑与&（或AND）、逻辑或|（或OR）、逻辑非~（或NOT）。
（4）函数:
在LET命令中可以使用的函数见表2-3所示。
在LET命令中使用函数时，函数的参数必须用括号括住。
（5）下标:
可以在列变量后使用下标，如C1（3），代表C1的第三行的值。
（6）在LET命令中运算符的优先级为:
[下标][函数][**][~][*/][+-][比较运算符][&][|]。
例如:
LETC1（3）=4#将C1的第三个值改为4;
LETC4=（C1-MEAN（C1））**2;
LETK2=SUM（ABSO（C1-MEAN（C1）））;
LETC5=（C1<5）+1;
LETC6=（C1<0）|（C2='*'）;
注意:
在LET命令中不能用矩阵作参数。
表2-3LET命令可以使用的函数
函数名
功能
函数名
功能
函数名
功能
函数名
功能
函数名
功能
ABSOLUTE
绝对值
COUNT
个数
MEAN
平均数
PARP
部分积
SORT
分类
ACOS
反余弦
EXPO
E的指数
MEDIAN
中位数
PARSUMS
部分和
SQRT
平方根
ANTILOG
反对数
LAG
滞后
MINIMUM
最小值
RANK
秩
SSQ
平方和
ASIN
反正弦
LOGE
自然对数
N
样本数
ROUND
取整
STDEV
标准误
ATAN
反正切
LOGTEN
常用对数
NMISS
缺失数
SIGNS
取符号
SUM
和
COS
余弦
MAXIMUM
最大值
NSCORE
正态分布数
SINE
正弦
TAN
正切
加法
由于MINITAB的赋值运算命令不能以矩阵作为参数，所以MINITAB还提供了专门用于加、减、乘、除运算的命令。
加法命令为ADD，可以对列变量、常数、存储常量或矩阵进行加法运算，其使用格式为：
ADDE，...，EputintoE
其中E代表列变量、常数、存储常量或矩阵，在ADD中最多可以有50个参数，最后一个参数存储计算结果。
例如：
ADD5C1K2C3，C20
ADDM1M2，M3
ADD5C3，M4
减法
减法命令为SUBSTRACT，可以对列变量、常数、存储常量或矩阵进行减法运算，其使用格式为：
SUBTRACTEE，E
其中E代表列变量、常数、存储常量或矩阵，SUBTRACT需要3个参数，前两个参与运算，最后一个存储运算结果。
例如:
SUBTRACTC2C1，C3
SUBTRACTM1M2，M3
乘法
乘法命令为MULTIPLY，可以对列变量、常数、存储常量或矩阵进行乘运算，其使用格式为：
MULTIPLYE，...，E，E
其中E代表列变量、存储常量或矩阵或常数;在MULTIPLY中最多可以有50个参数，最后一个参数存储运算结果。
例子:
MULTC1-C20，C30
MULT5C1K2C3，C20
MULTM1M2M3
除法
除法命令为DIVIDE，可以对列变量、常数、存储常量或矩阵进行除法运算，其使用格式为：
DIVIDEEE，E
其中E代表列变量、常数、存储常量或矩阵，DIVIDE需要3个参数，如果除数为0，那么结果为"*"。
文件操作与打印命令
日志文件的打开和关闭
打开日志文件的命令为JOURNAL，关闭日志文件的命令为NOJOURNAL。
其命令格式为:
JOURNAL['文件名']
NOJOURNAL
JOURNAL用来打开日志文件，文件名要用单引号括起来，如果没有文件名参数，那么MINITAB使用一个默认的文件名“MINITAB.MTJ”作为输出文件。
如果您指定的日志文件已经存在，那么输出行会附加到这个文件上。
NOJOURNAL用来关闭日志文件。
日志文件是一个ASCII码文件，扩展名为MTJ，其中记录您执行的每个MINITAB命令，您可以使用文本编辑器对其进行编辑，然后建立一个宏命令文件，再用EXECUTE命令在MINITAB中重新执行之。
输出文件的打开和关闭
打开输出文件的命令为OUTFILE，关闭输出文件的命令为NOOUTFILE。
其命令格式为：
OUTFILE'文件名'
NOOUTFILE
执行OUTFILE命令后，在屏幕上显示的所有信息，包括命令和输出结果均同时写入文件，直到您执行了NOOUTFILE命令。
输出文件为ASCII文本文件，该命令产生的输出文件的扩展名为LIS，在操作系统下您可以对它进行编辑、打印等操作。
注意：
OUTFILE和PAPER命令不能同时使用。
打印输出命令
向打印机输出命令为PAPER，关闭打印机命令为NOPAPER。
其命令格式为：
PAPER
NOPAPER
使
升级会员 