《数据分析方法》教学大纲

《数据分析方法》教学大纲课程英文名DataAnalysis课程代码J0701Z67学分3总学时48理论学时32实验/实践学时16课程类别专业课课程性质任选先修课程概率论与数理统计适用专业信息与计算科学、数学与应用数学开课学院理学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位数据分析是数学与应用数学、信息与计算科学两个专业的重要基础课，是实用性很强的一门学科，属专业必修课。本课程理论严谨、系统性强，其任务在于通过研究分析和处理数据的理论与方法，从大量数据中揭示其隐含的内在规律、发掘有用的信息，进行科学的推断与决策。为学生毕业后适应日新月异的科学发展奠定基础、培养能力。（二）课程目标1.知识方面，要求学生了解数据分析的基本内容及应用领域，学会如何对已获取的数据进行加工处理，如何对实际问题进行定量分析，以及如何解释分析的结果。掌握几种常用数据分析方法的统计思想及基本步骤，并具备一定的分析论证能力，且能够利用统计软件，较熟练地解决实际问题中的数据分析问题。2.能力方面，通过各个教学环节逐步培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和自学能力，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。3.素质协调发展方面，本课程的特点是应用性强，教学中着重启发引导学生，把数据分析的理论与方法和实际相结合，注重各教学环节（理论教学、习题、上机）的有机联系，提高学生对课堂教学内容的理解和分析解决实际问题的能力。二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，结合上机、自学、课后作业等。课堂教学主要讲授常用数据分析方法的基本思想、基本步骤，以及相应的统计软件操作。上机、自学、课后作业等帮助学生掌握和巩固基本思想及基本步骤，以及相应的程序编写和结果分析。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求1毕业要求2毕业要求3毕业要求4毕业要求5毕业要求6毕业要求7毕业要求8毕业要求9毕业要求10掌握数据描述性分析LHMHLLLLLL掌握线性回归分析LHMHLLLLLL掌握方差分析LHMHLLLLLL掌握主成分分析与典型相关分析LHMHLLLLLL掌握判别分析LHMHLLLLLL掌握有关数据分析过程程序实现LHMHLLLLLL注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。四、课程主要内容与基本要求第一章数据描述性分析主要内容：1、一维数据的数字特征2、数据的分布3、多维数据的数字特征及相关分析要求：掌握数据的数字特征与分布；熟练掌握常用的统计量：如样本均值、样本方差、样本协方差，以及样本相关系数等。第二章线性回归分析主要内容：1、线性回归模型及其参数估计2、统计推断与预测3、残差分析4、回归方程的选取要求：了解建立回归方程的基本假设；掌握线性回归模型及其参数估计，回归方程的检验，回归方程的选取，以及残差分析。会运用统计软件编写回归过程的有关程序，并对运行结果进行分析。第三章方差分析主要内容：1、单因素方差分析2、两因素方差分析要求：掌握单因素方差分析模型，两因素统计模型，因素效应的显著性检验及因素均值的估计。会运用统计软件实现方差分析。第四章主成分分析与典型相关分析主要内容：1、主成分分析2、典型相关分析要求：理解总体主成分和样本主成分的定义；了解主成分分析的统计思想和实际意义；熟练掌握主成分的推导步骤及其重要的基本性质；理解总体的典型变量和样本的典型变量及典型相关的定义；掌握典型相关系数的显著性检验。能够利用统计软件，运用主成分分析和典型相关分析处理实际问题，并给出分析报告。第五章判别分析主要内容：1、距离判别2、Bayes判别要求：理解判别分析的目的、意义和统计思想；掌握两个总体的距离判别和Bayes判别的具体计算步骤，并比较其异同。能够利用统计软件实现两个总体的距离判别和Bayes判别。第六章统计软件及有关数据分析过程简介1、统计软件基本内容简介2、与几种常见数据分析方法有关的过程简介要求：掌握统计软件中数据的输入、输出，数据集的建立等基本操作，了解常用数学符号、函数与语句。掌握几种常见数据分析方法对应的软件过程及其基本语句，会分析程序运行结果。五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标第一章数据描述性分析6完成作业P33:1.1(1)(2)(3)(4),1.4(1)(2)(3)(4)(5)课程目标1第二章线性回归分析10完成作业P79:2.1,2.2(1)(2),2.3,2.4(1)(2)(3)(6),2.9(1)(2)(3)(4)课程目标2第三章方差分析4完成作业P109:3.4,3.5(1),3.7(1)(2),3.8(1)课程目标3第四章主成分分析与典型相关分析6完成作业P136:4.1,4.2,4.4,4.5,4.7(1),4.8课程目标4第五章判别分析6完成作业P172:5.3(1),5.4课程目标5第六章统计软件及有关数据分析过程简介16完成本章例题程序编写和各章有关数据分析过程程序编写课程目标6六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别1统计软件简介及其基本操作4掌握统计软件中数据的输入、输出，数据集的建立等基本操作，了解常用数学符号、函数与语句。练习统计软件基本操作验证性必做2数据描述性分析的软件简介及其操作4掌握几种数据描述性分析对应的统计软件过程及其基本语句。练习数据描述性分析的软件操作验证性必做3回归分析2掌握回归分析的编写程序，并会对运行结果进行分析。练习回归分析的软件操作验证性必做4方差分析2掌握方差分析的编写程序，并会对运行结果进行分析。练习方差分析的软件操作验证性必做5主成分分析与典型相关分析2掌握主成分分析与典型相关分析的编写程序，并会对运行结果进行分析。练习主成分分析与典型相关分析的软件操作验证性必做6判别分析2掌握判别分析的编写程序，并会对运行结果进行分析。练习判别分析的软件操作验证性必做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核课堂点名、课堂发言、上机表现、平时作业点名记录、课堂发言记录、上机表现记录、平时作业登记情况30%期末考核闭卷卷面成绩70%考核类别考试成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：梅长林，范金城编.数据分析方