ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΤΜΗΜΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙAKΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ ΜΕ ΤΟ MINITAB ΙΩΑΝΝΗΣ Ι.ΓΕΡΟΝΤΙΔΗΣ Καθηγητής ΚΑΒΑΛΑ 2009
Ιωάννης Ι.Γεροντίδης, Καθηγητής 2
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελ ΠΡΟΛΟΓΟΣ 5 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΜΙΝΙΤΑΒ 14 1.1 Γενικά 6 1.2 Εκκίνηση προγράμματος Minitab 6 1.3 Ενεργοποίηση των εντολών 8 1.4 Είδη αρχείων στο Minitab 11 1.5 To Minitab Worksheet 12 1.6 Εισαγωγή δεδομένων στο Worksheet 13 1.7 Υπολογισμοί στο Data Window 14 1.8 Αποθήκευση του Minitab Worksheet 15 1.9 Ανοιγμα υπάρχοντος Worksheet 15 1.10 Δημιουργία Στατιστικών στο Session Window 16 1.11 Δημιουργία γραφικού στο Graph Window 16 1.12 Αποθήκευση γραφικού 18 1.13 Ανοιγμα του History Window 18 1.14 Ανοιγμα του Info Window 18 1.15 Αποθήκευση Session, History και Info Windows 19 1.16 Εκτύπωση ενός Window 19 1.17 Αποθήκευση ενός Project 20 1.18 Ανοιγμα υπάρχοντος Project 21 1.19 Χρήση του συστήματος Help 22 1.20 Ασκήσεις 25 2. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΑΡΧΕΙΩΝ ΚΑΙ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ 2.1 Προσθήκη δεδομένων στο Worksheet 27 2.2 Καθαρισμός και διαγραφή δεδομένων 28 2.3 Αντιγραφή και επικόλληση 29 2.4 Μετακίνηση και αλλαγή μεγέθους των στηλών 30 2.5 Μορφοποίηση στηλών 31 2.6 Επιλογή υποσυνόλου δεδομένων 32 2.7 Στοίβαξη και αποστοίβαξη δεδομένων 33 2.8 Δημιουργία δεδομένων σειράς 35 2.9 Ταξινόμηση δεδομένων 37 2.10 Κατάταξη δεδομένων 38 2.11 Κωδικοποίηση δεδομένων 39 2.12 Εισαγωγή δεδομένων από άλλες εφαρμογές 40 2.13 Εισαγωγή δεδομένων από Data Base 41 2.14 Εισαγωγή δεδομένων σε πίνακα 41 2.15 Εκτέλεση πράξεων σε πίνακα 43 2.16 Ασκήσεις 45 3. ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΔΥΟ Η ΤΡΙΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ 3.1 Είδη στατιστικών δεδομένων 46 3.2 Είδη γραφημάτων στο Minitab 47 Ιωάννης Ι.Γεροντίδης, Καθηγητής 3
3.3 Διάγραμμα Διασποράς 47 3.4 Διάγραμμα ομάδων 51 3.5 Διάγραμμα πολλών μεταβλητών 53 3.6 Επεξεργασία και σχολιασμός διαγράμματος 55 3.7 Διάγραμμα τριών μεταβλητών 58 (α) Διάγραμμα πίνακα 58 (β) 3D διαγράμμα διασποράς 60 (γ) Περιστροφή 3D διαγράμματος 61 3.8 Διάγραμμα χρονοσειράς 62 3.9 Ασκήσεις 65 4. ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ 4.1 Η συνάρτηση αυτοσυσχέτισης 67 4.2 Δοκιμασία υποθέσεων 69 4.3 Αφαίρεση της τάσης 70 4.4 Διαιρεύνηση της εποχικότητας 72 4.5 Ασκήσεις 61 5. ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ ΜΕ ΚΙΝΗΤΟΥΣ ΜΕΣΟΥΣ 5.1 Το απλό μοντέλο 76 5.2 Κινητοί μέσοι 79 5.3 Διπλοί κινητοί μέσοι 82 5.4 Ασκήσεις 85 6. ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΞΟΜΑΛΥΝΣΗΣ 6.1 Απλή εκθετική εξομάλυνση 87 6.2 Εκθετική εξομάλυνση τάσης (Holt) 90 6.3 Εκθετική εξομάλυνση τάσης και εποχικότητας 92 6.4 Ασκήσεις 95 7. ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΕΣ ΚΑΙ ΟΙ ΣΥΝΙΣΤΩΣΕΣ ΤΟΥΣ 7.1 Τάση 96 7.2 Εποχικότητα 100 7.3 Πρόβλεψη εποχικής χρονοσειράς 104 7.4 Ασκήσεις 105 8 ΑΠΛΗ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΗΣΗ Ι 8.1 Ανάλυση συσχέτισης 106 8.2 Ανάλυση παλινδρόμησης 108 8.3 Δοκιμασία υποθέσεων για την κλίση 110 8.4 Διάστημα εμπιστοσύνης για την κλίση 110 8.5 Διάγραμμα προσαρμοσμένης ευθείας 112 8.6 Ασκήσεις 113 9 ΑΠΛΗ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΗΣΗ ΙΙ 9.1 Διάστημα εμπιστοσύνης εκτίμησης και πρόβλεψης 114 9.2 Ανάλυση υπολοίπων 116 9.3 Μετασχηματισμοί 118 Ιωάννης Ι.Γεροντίδης, Καθηγητής 4
9.4 Ασκήσεις 123 10. ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΗΣΗ 10.1 Το γενικό γραμμικό μοντέλο 124 10.2 Ο πίνακας διαγραμμάτων διασποράς 124 10.3 Ο πίνακας συσχετίσεων 127 10.4 Η προσαρμοσμένη ευθεία παλινδρόμησης 127 10.5 Δοκιμασία υποθέσεων 129 10.6 Το νέο μοντέλο 131 10.7 Ασκήσεις 119 11. ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΗΣΗ ΜΕ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΩΝ 11.1 Η δοκιμασία Durbin-Watson 135 11.2 Επίλυση του προβλήματος της αυοσυσχέτισης 136 (α) Εσφαλμένος προσδιορισμός του μοντέλου 136 (β) Παλινδρόμηση με διαφορές 137 (γ) Αυτοπαλινδρούμενα μοντέλα 145 11.3 Το πρόβλημα της ετερογενούς σκέδασης 147 11.4 Εποχικά δεδομένα και παλινδρόμηση 151 11.5 Ασκήσεις 153 Ιωάννης Ι.Γεροντίδης, Καθηγητής 5
ΠΡΟΛΟΓΟΣ Το Minitab for Windows είναι ένα λογισμικό πακέτο στατιστικής παρουσίασης και ανάλυσης δεδομένων που αναπτύχθηκε το 1972 στο Pennsylvania State University των ΗΠΑ σαν εκπαιδευτικό βοήθημα στη διδασκαλία του μαθήματος της Στατιστικής. Με το πέρασμα των χρόνων το λογισμικό εξελίχθηκε σε ένα πανίσχυρο στατιστικό εργαλείο τόσο για τις βασικές όσο και για τις προχωρημένες μεθόδους διαχείρισης και ανάλυσης δεδομένων. Είναι το λογισμικό που χρησιμοποιείται σήμερα στην εκπαίδευση περισσότερο από κάθε άλλο αφού περίπου 4000 κολέγια και πανεπιστήμια σε 60 χώρες ανά τον κόσμο βασίζονται σε αυτό. Λαμβάνοντας υπ όψη ότι και οι μεγαλύτερες επιχειρήσεις και βιομηχανίες χρησιμοποιούν το Minitab για την ανάλυση δεδομένων και τον έλεγχο της ποιότητας προκύπτει ότι η εξοικείωση με τη χρήση του αποτελεί πολύτιμο εφόδιο στη μετέπειτα καριέρα του κάθε σπουδαστή. Στις μέρες μας είναι διαθέσιμες οι εκδόσεις 15 φοιτητική και επαγγελματική. Οι σημειώσεις αυτές έχουν αναπτυχθεί για τη χρήση της επαγγελματικής έκδοσης 14, η οποία είναι συμβατή με την 15. Η επεξεργασία των παραδειγμάτων μπορεί να γίνει και με την φοιτητική έκδοση, η οποία σχεδιάστηκε με σκοπό να δώσει τη δυνατότητα στους φοιτητές να έχουν μία εύκολη πρόσβαση σε ένα λογισμικό πακέτο παρουσίασης και ανάλυσης στατιστικών δεδομένων. Οι περισσότερες εντολές, τα παράθυρα και τα αποτελέσματα των δύο εκδόσεων μοιάζουν εκτός από κάποιες διαφοροποιήσεις που γίνονται εύκολα αντιληπτές. Για περισσότερες πληροφορίες μπορεί ο κάθε ενδιαφερόμενος να ανατρέξει στη δικτυακή διεύθυνση: και στη βιβλιογραφία: ULR:http://www.minitab.com 1. R.Curver (2004) Doing Data Analysis with Minitab 14 (with CD-ROM), 2 nd Edition, Duxbury. 2. B.Ryan and B.L.Joiner (2004) MINITAB Handbook, 5 th Edition, Duxbury. 3. R.Meyer and D.Krueger (2005) A Minitab Guide to Statistics, 3 nd Edition, Prentice Hall. 4. Meet MINITAB Release 14 for Windows (2003), Minitab Inc. Το σύγγραμμα αυτό αποτελεί τις διδακτικές σημειώσεις του εξαμηνιαίου εργαστηριακού μαθήματος Εργαστήριο Στατιστικές Μεθόδοι Πρόβλεψης το οποίο σε συνδυασμό με το εξαμηνιαίο θεωρητικό μάθημα Στατιστικές Μέθοδοι Πρόβλεψης που διδάσκoνται στο ΣΤ εξάμηνο του Τμήματος Διαχείρισης Πληροφοριών του ΤΕΙ Καβάλας παρέχουν τις απαραίτητες εφαρμοσμένες και θεωρητικές γνώσεις πάνω στις μεθόδους των επιχειρηματικών προβλέψεων. Τα αρχεία δεδομένων που αναφέρονται στο κείμενο βρίσκονται στον φάκελο: C:\Forecasting Lab Data Ι.Ι.Γεροντίδης Καβάλα, Σεπτέμβριος 2009 Ιωάννης Ι.Γεροντίδης, Καθηγητής 6