多元统计分析课程教学大纲

多元统计分析课程教学大纲（Multivariatemethodsfordataanalysts）参考学时：48学分数：3适用专业：地理信息系统本科专业一、课程的性质、目的和任务多元统计分析课程是地理信息系统本科专业学科基础选修课，强调各种数理统计方法在地理数据系统分析中的综合应用，是为培养学科高素质人才服务的，具有广泛的应用前景。通过本课程的学习，要使学生获得：地理数据系统；空间分布的测度和时间序列；地理要素间的相关分析与回归分析；地理系统的聚类分析与判别分析；地理系统要素关系的主成分分析；地理模型系统。在课程的教学过程中，要通过各个教学环节逐步培养学生具有抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力，培养学生具有比较熟练的数学统计分析、运算能力，并提高学生综合运用所学知识去分析问题和解决问题的能力。二、课程教学的基本要求（一）绪论了解多元统计分析的研究对象和内容；了解多元统计分析的研究方法；了解多元统计分析的发展趋势。（二）数据系统与数据的应用了解地理数据类型及其变换；了解地理数据的分布特征；了解地理数据库知识；掌握时间序列数据整理的基本方法；学会查询数据、整理数据和应用数据说明问题；掌握一个数据统计软件（EXCEL,ORIGIN,DPS）。（三）空间分布的测度了解空间分布的类型；了解点状分布的测度方法；掌握线状空间分布，学会网络的拓朴分类与最短路径计算；掌握面状空间的测度内容与方法；了解离散区域与连续区域分布的测度。（四）抽样调查方法与应用了解抽样的特点、作用和意义；掌握简单随机抽样的基本方法和数理原理；掌握分层抽样的基本原理，学会实施抽样（五）相关分析与回归分析了解地理相关的意义；了解相关程度的度量方法及显著性检验；了解地理回归分析的意义和作用；掌握一元回归和多元回归模型的建立与应用。（六）聚类分析与判别分析了解地理系统分类的意义和作用；掌握聚类分析的数据处理与统计量；掌握地理系统的聚类方法；了解判别分析的基本原理，掌握两类地理判别分析的方法。（七）地理系统要素关系的主成分分析1、了解主成分分析的基本原理；2、握主成分分析的解法；3、掌握特征值与特征向量的计算方法；4、掌握主成分分析的实际应用。（八）地理模型1、了解地理系统模拟的意义；2、了解地理环境辨别模型；3、掌握投入产出模型、地理系统动态模型；4、掌握最优区位模型、最优规划模型、战略决策模型。三、课程的教学内容、重点和难点1、绪论了解多元统计分析的研究对象、内容和方法，认识多元统计分析的发展趋势。本课程需要的数理统计基础。2、数据系统与数据应用了解地理数据类型及其变换，了解地理数据的分布特征，了解地理数据库。掌握时间序列数据整理的基本方法；学会查询数据、整理数据和应用数据说明问题；熟练掌握三个常用的数据统计分析软件（EXCEL,ORIGIN,DPS）的应用。3、空间分布的测度了解空间分布的类型；了解点状分布的测度方法；掌握线状空间分布，学会网络的拓朴分类，最短路径与中心计算；掌握面状空间的测度内容与方法；了解离散区域与连续区域分布的测度。4、抽样调查方法与应用了解抽样的特点、作用和意义；掌握简单随机抽样的基本方法和数理原理；掌握分层抽样的基本原理，学会设计调查表、辅助实施抽样工作。5、相关分析与回归分析了解地理相关的意义，了解相关程度的度量方法及显著性检验，了解地理回归分析的意义和作用，掌握一元回归和多元旦回归模型的建立。6、聚类分析与判别分析了解地理系统分类的意义和作用，掌握聚类分析的数据处理与统计量，掌握地理系统的聚类方法，了解判别分析的基本原理。7、地理系统要素关系的主成分分析了解主成分分析的基本原理，掌握主成分分析的解法，掌握特征值与特征向量的计算方法，掌握主成分分析的实际应用。主成分分析的实际应用。8、地理模型了解地理系统模拟，了解地理环境辨别模型，掌握投入产出模型、地理系统动态模型，掌握最优区位模型、最优规划模型、战略决策模型。重点：本课程是将多元统计分析的方法应用于地理学，重点是相关分析、聚类分析和主成分分析，需要学生在掌握的概率论和线性代数课程基础上，对统计分析软件的使用能力也有一定要求。难点：地理数据的属性、相关分析的物理意义、聚类分析计算与解析、主成分分析数据处理与分析，软件的使用。四、课程各教学环节要求本课程以课堂教学为主，总计48课时，需要结合教学进度，安排一定数量的课外练习和作业。目前，限于多媒体教学平台和相关软件不足，教学方式主要以课堂授课和课堂演习为主，待硬件和软件建设完善后，将全面采用多媒体投影教学方式，并安排一定时间让学生上机实习。五、学时分配序号内容各教学环节学时分配作业量备注讲授实训习题课其它小计1绪论222数据系统与数据应用663空间分布的测度664抽样调查方法与应用885相关分析与回归分析886聚类分析与判别分析887地理系统要素的主成分分析668地理模型44合计4848六、课程与其它课程的联系计量地理是地理信息系统专业重要的必修基础课，与高等数学、线性代数、概率论以及自然地理学、人文地理学等课程关系密切。通过这门课程的学习，使学生掌握数据的采集与基本处理方法、地理数学模型的建立、地理要素统计分析、预测和地理决策的数量方法等基本内容，开阔学生的眼界、丰富知识的结构，培养学生逻辑思维和应用数理统计方法分析数据系统、解决问题的能力。七、教材与教学参考书1、选用教材：徐建华，现代地理学中的数学方法.北京：高等教育出版社，19942、教学参考书：[1]王惠文，偏最小二乘回归方法及其应用.北京：国防工业出版社，1999。[2]归行茂等，线性代数