第一次做業數據分析軟件介紹

時間 2019-11-09

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Python

Python[1] （英國發音：/ˈpaɪθən/ 美國發音：/ˈpaɪθɑːn/）, 是一種面向對象的解釋型計算機程序設計語言，由荷蘭人 Guido van Rossum於1989年發明，第一個公開發行版發行於1991年。

Python是純粹的自由軟件，源代碼和解釋器CPython遵循 GPL( GNU General Public License)協議[2] 。Python語法簡潔清晰，特點之一是強制用空白符(white space)做爲語句縮進。

Python具備豐富和強大的庫。它常被暱稱爲膠水語言，可以把用其餘語言製做的各類模塊（尤爲是 C/ C++）很輕鬆地聯結在一塊兒。常見的一種應用情形是，使用Python快速生成程序的原型（有時甚至是程序的最終界面），而後對其中[3] 有特別要求的部分，用更合適的語言改寫，好比 3D遊戲中的圖形渲染模塊，性能要求特別高，就能夠用C/C++重寫，然後封裝爲Python能夠調用的擴展類庫。須要注意的是在您使用擴展類庫時可能須要考慮平臺問題，某些可能不提供跨平臺的實現。

7月20日，IEEE發佈2017年編程語言排行榜：Python高居首位[4] 。

自從20世紀90年代初Python語言誕生至今，它已被逐漸普遍應用於系統管理任務的處理和 Web編程。

Python的創始人爲Guido van Rossum。1989年聖誕節期間，在阿姆斯特丹，Guido爲了打發聖誕節的無趣，決心開發一個新的腳本解釋程序，作爲ABC 語言的一種繼承。之因此選中Python（大蟒蛇的意思）做爲該編程語言的名字，是由於他是一個叫Monty Python的喜劇團體的愛好者。ABC是由Guido參加設計的一種教學語言。就Guido本人看來，ABC 這種語言很是優美和強大，是專門爲非專業程序員設計的。可是ABC語言並無成功，究其緣由，Guido 認爲是其非開標識

放形成的。Guido 決心在Python 中避免這一錯誤。同時，他還想實如今ABC 中閃現過但不曾實現的東西。

就這樣，Python在Guido手中誕生了。能夠說，Python是從ABC發展起來，主要受到了Modula-3（另外一種至關優美且強大的語言，爲小型團體所設計的）的影響。而且結合了 Unix shell和C的習慣。

Python[5] 已經成爲最受歡迎的程序設計語言之一。2011年1月，它被 TIOBE編程語言排行榜評爲2010年度語言。自從2004年之後，python的使用率呈線性增加[6]

因爲Python語言的簡潔性、易讀性以及可擴展性，在國外用Python作科學計算的研究機構日益增多，一些知名大學已經採用Python來教授程序設計課程。例如卡耐基梅隆大學的編程基礎、麻省理工學院的計算機科學及編程導論就使用Python語言講授。衆多開源的科學計算軟件包都提供了Python的調用接口，例如著名的計算機視覺庫 OpenCV、三維可視化庫VTK、醫學圖像處理庫ITK。而Python專用的科學計算擴展庫就更多了，例如以下3個十分經典的科學計算擴展庫：NumPy、SciPy和matplotlib，它們分別爲Python提供了快速數組處理、數值運算以及繪圖功能。所以Python語言及其衆多的擴展庫所構成的開發環境十分適合工程技術、科研人員處理實驗數據、製做圖表，甚至開發科學計算應用程序。

提及科學計算，首先會被提到的多是 MATLAB。然而除了MATLAB的一些專業性很強的工具箱還沒法替代以外，MATLAB的大部分經常使用功能均可以在Python世界中找到相應的擴展庫。和MATLAB相比，用Python作科學計算有以下優勢：

● 首先，MATLAB是一款商用軟件，而且價格不菲。而Python徹底免費，衆多開源的科學計算庫都提供了Python的調用接口。用戶能夠在任何計算機上免費安裝Python及其絕大多數擴展庫。

● 其次，與MATLAB相比，Python是一門更易學、更嚴謹的程序設計語言。它能讓用戶編寫出更易讀、易維護的代碼。

● 最後，MATLAB主要專一於工程和科學計算。然而即便在計算領域，也常常會遇到文件管理、界面設計、網絡通訊等各類需求。而Python有着豐富的擴展庫，能夠輕易完成各類高級任務，開發者能夠用Python實現完整應用程序所需的各

R語言python

R是用於統計分析、繪圖的語言和操做環境。R是屬於GNU系統的一個自由、免費、源代碼開放的軟件，它是一個用於統計計算和統計製圖的優秀工具。git

R是統計領域普遍使用的誕生於1980年左右的 S語言的一個分支。能夠認爲R是S語言的一種實現。而S語言是由AT&T貝爾實驗室開發的一種用來進行數據探索、統計分析和做圖的解釋型語言。最初S語言的實現版本主要是 S-PLUS。S-PLUS是一個商業軟件，它基於S語言，並由MathSoft公司的統計科學部進一步完善。後來新西蘭奧克蘭大學的Robert Gentleman和Ross Ihaka及其餘志願人員開發了一個R系統。由「R開發核心團隊」負責開發。R能夠看做貝爾實驗室（AT&T BellLaboratories）的RickBecker，JohnChambers和AllanWilks開發的S語言的一種實現。固然,S語言也是S-Plus的基礎。因此,二者在程序語法上能夠說是幾乎同樣的,可能只是在函數方面有細微差異,程序十分容易地就能移植到一程序中,而不少一的程序只要稍加修改也能運用於R。

R做爲一種統計分析軟件，是集統計分析與圖形顯示於一體的。它能夠運行於UNIX,Windows和Macintosh的操做系統上，並且嵌入了一個很是方便實用的幫助系統，相比於其餘統計分析軟件，R還有如下特色：

1.R是自由軟件。這意味着它是徹底免費,開放源代碼的。能夠在它的網站及其鏡像中下載任何有關的安裝程序、源代碼、程序包及其源代碼、文檔資料。標準的安裝文件身自身就帶有許多模塊和內嵌統計函數,安裝好後能夠直接實現許多經常使用的統計功能。[2]

2.R是一種可編程的語言。做爲一個開放的統計編程環境,語法通俗易懂,很容易學會和掌握語言的語法。並且學會以後,咱們能夠編制本身的函數來擴展示有的語言。這也就是爲何它的更新速度比通常統計軟件,如,SPSS,SAS等快得多。大多數最新的統計方法和技術均可以在R中直接獲得。[2]

3. 全部R的函數和數據集是保存在程序包裏面的。只有當一個包被載入時,它的內容才能夠被訪問。一些經常使用、基本的程序包已經被收入了標準安裝文件中,隨着新的統計分析方法的出現,標準安裝文件中所包含的程序包也隨着版本的更新而不斷變化。在另外版安裝文件中,已經包含的程序包有：base一R的基礎模塊、mle一極大似然估計模塊、ts一時間序列分析模塊、mva一多元統計分析模塊、survival一輩子存分析模塊等等.[2]

4.R具備很強的互動性。除了圖形輸出是在另外的窗口處，它的輸入輸出窗口都是在同一個窗口進行的，輸入語法中若是出現錯誤會立刻在窗口口中獲得提示,對之前輸入過的命令有記憶功能,能夠隨時再現、編輯修改以知足用戶的須要。輸出的圖形能夠直接保存爲JPG,BMP,PNG等圖片格式,還能夠直接保存爲PDF文件。另外,和其餘編程語言和數據庫之間有很好的接口。[2]

5.若是加入R的幫助郵件列表一,天天均可能會收到幾十份關於R的郵件資訊。能夠和全球一流的統計計算方面的專家討論各類問題,能夠說是全世界最大、最前沿的統計學家思惟的彙集地.[2]

R是基於S語言的一個GNU項目，因此也能夠看成S語言的一種實現，一般用S語言編寫的代碼均可以不做修改的在R環境下運行。 R的語法是來自Scheme。R的使用與S-PLUS有不少相似之處，這兩種語言有必定的兼容性。S-PLUS的使用手冊，只要稍加修改就可做爲R的使用手冊。因此有人說：R，是S-PLUS的一個「克隆」。

可是請不要忘了：R是免費的(R is free)。R語言源代碼託管在github，具體地址能夠看參考資料。[3] 。

R語言的下載能夠經過CRAN的鏡像來查找。

R語言有域名爲.cn的下載地址，有六個，其中兩個由Datagurn，由中國科學技術大學提供的。R語言Windows版，其中由兩個下載地點是Datagurn和 USTC提供的。

Stata程序員

Stata 是一套提供其使用者數據分析、數據管理以及繪製專業圖表的完整及整合性統計軟件。它提供許許多多功能，包含線性混合模型、均衡重複反覆及多項式普羅比模式。用Stata繪製的統計圖形至關精美。

Stata的統計功能很強，除了傳統的統計分析方法外，還收集了近20年發展起來的新方法，如Cox比例風險迴歸，指數與Weibull迴歸，多類結果與有序結果的logistic迴歸，Poisson迴歸，負二項迴歸及廣義負二項迴歸，隨機效應模型等。具體說， Stata具備以下統計分析能力：

數值變量資料的通常分析：參數估計，t檢驗，單因素和多因素的方差分析，協方差分析，交互效應模型，平衡和非平衡設計，嵌套設計，隨機效應，多個均數的兩兩比較，缺項數據的處理，方差齊性檢驗，正態性檢驗，變量變換等。

分類資料的通常分析：參數估計，列聯表分析 ( 列聯繫數，確切機率 ) ，流行病學表格分析等。

等級資料的通常分析：秩變換，秩和檢驗，秩相關等

相關與迴歸分析：簡單相關，偏相關，典型相關，以及多達數十種的迴歸分析方法，如多元線性迴歸，逐步迴歸，加權迴歸，穩鍵迴歸，二階段迴歸，百分位數 ( 中位數 ) 迴歸，殘差分析、強影響點分析，曲線擬合，隨機效應的線性迴歸模型等。

其餘方法：質量控制，整羣抽樣的設計效率，診斷試驗評價， kappa等。

SPSS統計軟件
SPSS是英文Statistical package for the social science 的縮寫，翻譯成漢語是社會學統計程序包，20世紀60年代末由美國斯坦福大學的三位研究生研製，1975年在芝加哥組建SPSS總部。SPSS系統特色是操做比較方便，統計方法比較齊全，繪製圖形、表格較有方便，輸出結果比較直觀。SPSS是用FORTRAN語言編寫而成。適合進行從事社會學調查中的數據分析處理。最新版爲13.0版。網址：http://www.spss.com/。
SPSS原名社會科學統計軟件包，現已更名爲統計解決方案服務軟件。是世界著名的統計分析軟件之一。
　　20世紀60年代末，美國斯坦福大學的三位研究生研製開發了最先的統計分析軟件SPSS，同時成立了SPSS公司，並於1975年在芝加哥組建了 SPSS總部。20世紀80年代之前，SPSS統計軟件主要應用於企事業單位。1984年SPSS總部首先推出了世界第一套統計分析軟件微機版本 SPSS/PC+，開創了SPSS微機系列產品的先河，從而確立了我的用戶市場第一的地位。
同時SPSS公司推行本土化策略，目前已推出9個語種版本。SPSS/PC＋的推出，極大地擴充了它的應用範圍，使其能很快地應用於天然科學、技術科學、社會科學的各個領域，世界上許多有影響的報刊雜誌紛紛就SPSS的自動統計繪圖、數據深刻分析、使用靈活方便、功能設計齊全等方面給予了高度的評價與稱讚。目前已經在國內普遍流行起來。它使用Windows的窗口方式展現各類管理和分析數據方法的功能，使用對話框展現出各類功能選擇項，只要是掌握必定的 Windows操做技能，粗通統計分析原理，就可使用該軟件進行各類數據分析，爲實際工做服務。github

SPSS for Windows是一個組合式軟件包，目前已經開發出SPSS12版本，它集數據整理、分析功能於一身。用戶能夠根據實際須要和計算機的功能選擇模塊，以下降對系統硬盤容量的要求，有利於該軟件的推廣應用。SPSS的基本功能包括數據管理、統計分析、圖表分析、輸出管理等等。SPSS統計分析過程包括描述性統計、均值比較、通常線性模型、相關分析、迴歸分析、對數線性模型、聚類分析、數據簡化、生存分析、時間序列分析、多重響應等幾大類，每類中又分好幾個統計過程，好比迴歸分析中又分線性迴歸分析、曲線估計、Logistic迴歸、Probit迴歸、加權估計、兩階段最小二乘法、非線性迴歸等多個統計過程，並且每一個過程當中又容許用戶選擇不一樣的方法及參數。SPSS也有專門的繪圖系統，能夠根據數據繪製各類統計圖形和地圖。
SPSS for Windows的分析結果清晰、直觀、易學易用，並且能夠直接讀取EXCEL及DBF數據文件，現已推廣到多種操做系統的計算機上，最新的版採用 DAA（Distributed Analysis Architecture，分佈式分析系統），全面適應互聯網，支持動態收集、分析數據和HTML格式報告，領先於諸多競爭對手。
　　方便易用是SPSS for Windows的主要優勢，同時也是SPSS不夠全面的緣由所在shell