数建 –SAS 软件介绍

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SAS 软件介绍

一、概述

SAS： Statistical Analysis System （统计分析系统）

SAS软件有 SAS 公司出品，被誉为国际标准软件

SAS/STAT: 功能最强的多元统计分析程序集

• 八个大类：
• 回归分析
• 方差分析
• 属性数据分析
• 多变量分析
• 判别分析
• 聚类分析
• 得分分析
• 残存分析
• 26 个过程

二、软件介绍

打开 SAS 软件可以看到三个窗口：

• Editor 窗口：
  • 编辑窗口，用来编写 SAS 程序
  • 支出多窗口编辑、智能编辑
  • 支持如复制、剪切、粘贴等常规操作
• log 窗口：
  • 日志窗口，显示程序的运行情况
  • 红色显示错误信息，绿色显示警告信息，黑色为无误
• output 窗口：输出 窗口，显示输出结果

三、基本语法介绍

• SAS 程序中除了赋值，表达式、注释和空语句外，其他语句都要以 SAS 命令开头
• 一行 可以输入多个语句，一个语句也可以多行输入，但每个语句必须以英文半角下分号 ” ;“ 结束
• 注释语句 以 ” / “开头 ，以 ” / “结尾
• 变量、数据集命名规则：以字母 或 下划线 开头，由字母、数字 和 下划线构成，英文字母不区大小写
• 字符型变量后要求 实用 ” $ ” 说明符，默认为数值型
• 行保持标志符 @ 和 @@
  • @ 表示 cards 语句中的数据一行为一条记录
  • 用多条 input 语句读入： input x@ 只能一次输入一个值 即 1 回车，2 回车， ……
  • @@ 表示语句中的数据一行为多条记录
    • 用 一条 input 语句读入：input x@@ —-> 1 2 3 (无需敲入回车)

四 、程序结构

一个完整的 SAS 程序 通常由 数据步 和 过程步 构成。

• 数据步（data 步 ） 语法结构为
  • data 数据集名 ; （开头）
  • input 变量名1[$]变量名2[$] 变量名3[$]\dots \dots 变量名n[$] ;
  • 其他数据步语句 ;
  • cards ;
  • 数据行
  • ； （单独占据一行）
  • run ; (结尾 )
• 过程步 语法结构为：
  • Proc 过程名[data 输入数据集] [选项] ; （开头）
  • 过程语句1 [ /选项] ；
  • 过程语句 2 [/ 选项] ;
  • ……
  • run; （结尾）

•  data ex; a = 2; b = a + 3; c = a 3; /* a的3次方 */ proc print; run; /* 运行结果： obs a b c 1 2 5 8 其中 obs 下的 1 表示 a、b、c 均只有一个观测值 */ 

• 运行
  • 快捷键 F8
  • 工具栏 点击图标 （有一个人在跑）

五 、SAS 做假设检验

假设检验：通过 样本均值 推测 总体均值

例如：

• 血压波动 对10位老年男子和8位青年男子的血压值进行测定， 测得老年男子的血压值分别为133，120，122，114，130，155， 116，140，160，180，青年男子的血压值分别为152，136，128， 130，114，123，134，128，通常认为血压值服从正态分布，试 问老年男子和青年男子的血压值是否存在显著差异
• 成绩比较 对同一个课堂的两个班级数学建模学习成绩进行比 较，从每班随机抽取10名同学，（1）班成绩分别为83，80，82， 74，90，75，86，80，76，80，（2）班成绩分别为85，76，88， 91，84，81，79，78，83，70，通常认为成绩服从正态分布，试 问两个班级的数学建模成绩是否存在显著差异

流程：

• 功能：总体均值相等的检验
• 前提：总体服从正态分布
• 步骤：
• 总体方差是否相等
  
• 总体均值是否相等
• 依据：小概率原理 （ 通常 α = 0.05）

程序

• 例一：

  • data ex; /* ex为数据集名 */ input var$ x@@; /*var为字符型变量，x为数值型变量 */ cards; /*引导数据读入 */ a 133 a 120 a 122 a 114 a 130 a 155 a 116 a 140 a 160 a 180 b 152 b 136 b 128 b 130 b 114 b 123 b 134 b 128 ; /*单独占一行，结束数据读入 */ proc ttest; /*ttest命令表示调用假设检验模块 */ class var; /*class声明分类变量 */ var x; /*var声明分析变量 */ run; /*结束程序 */ 

  • 结果
• 例二：

  • data ex; /* ex为数据集名 */ input var$ x@@; /*var为字符型变量，x为数值型变量 */ cards; /*引导数据读入 */ 1 83 1 80 1 82 1 74 1 90 1 75 1 86 1 80 1 76 1 80 2 85 2 76 2 88 2 91 2 84 2 81 2 79 2 78 2 79 2 78 ; /*单独占一行，结束数据读入 */ proc ttest; /*ttest命令表示调用假设检验模块 */ class var; /*class声明分类变量 */ var x; /*var声明分析变量 */ run; /*结束程序 */ 

  • 结果

六 、SAS 做方差分析

例子：

• 药剂处理 用四种不同的药剂处理水稻种子，发芽后观测到苗 高如下，若每种处理下所得到的苗高服从正态分布，试问四种处 理方式所得到的数据有没有显著差异？ 1: 19 23 21 13 2: 21 24 27 20 3: 20 18 19 15 4: 2 2 25 27 22
• 胚乳试验 用小麦种子进行切胚乳试验，设计分3种处理，同期 播种在条件较为一致的花盆内，出苗后每盆选留2株，成熟后测量 每株粒重如下，若每种试验所得数据服从正态分布，试问三种试验 所得结果有没有显著差异？ 未切胚乳（8）： 21 29 24 22 25 30 27 26 切一半胚乳（10）：20 25 25 23 29 31 24 26 20 21 切全部胚乳（6）： 24 22 28 25 21 26

流程：

• 数据格式 ：
• 功能：总体均值相等的检验
• 前提：来自正态总体、方差相同
• 步骤：
  • 提出原假设：
  • 构造 F 统计量
  • 计算统计量的值 与临界值比较并下结论
• 依据：小概率原理 （ 通常 α = 0.05）

程序：

• 例一：

  • data ex; /* */ do a = 1 to 4; /*4个水平,且这里的字母a 不能随意地更换 */ do i = 1 to 4; /*每个水平4个样本观测值 */ input x @@ /* */ output;end;end; /* 结束循环*/ cards; 19 23 21 13 21 24 27 20 20 18 19 15 22 25 27 22 ; proc anova; /*anova命令表示调用方差分析模块 */ class a;model x = a;means a; /*输出各水平均值 */ run; 

  • 结果
• 例二：

  • data ec; do a = 1 to 3; input n @@; do i = 1 to n; input x @@; output;end;end; cards; 8 21 29 24 22 25 30 27 26 10 20 25 25 23 29 31 24 26 20 21 6 24 22 28 25 21 26 ; proc anova; class a; model x = a; means a; run; 

  • 结果

七、SAS做一元线性回归

例子：

• 物质吸附 某种物质在不同温度下可以吸附另一种物质， 如果温度x(单位：℃)与吸附重量y(单位：mg)的观测值如 下所示： 温度(x) 1.5 1.8 2.4 3.0 3.5 3.9 4.4 4.8 5.0 重量(y) 4.8 5.7 7.0 8.3 10.9 12.4 13.1 13.6 15.3 试问吸附重量与温度间存在怎样的内在关系？
• 

流程：

• 一元线性回归模型： y = ax + b 其中 a 为 回归系数， b 为 常数项
• F检验：
  • 目的：检验 y 与解释变量x 之间的线性关系是否显著
  • 步骤：
    • 1 提出原假设 H0 ： a = b = 0，备择假设 H1 : a ,b 不全为0
    • 构造 F 统计量
    • 计算统计量的值 与 临界值比较下结论
• t检验：
• 目的：分别检验y 与每个解释变量之间的线性关系是否显著
• 步骤：
  • 1 提出原假设 H0 ： a = 0 H0 ： b = 0，备择假设 H1 : a ≠ 0 H1 ：b ≠ 0
  • 构造 t 统计量
  • 计算统计量的值与临界值比较并下结论
• R ^ 2 检验： 拟合优度的检验
  • 意义: 判定系数（R^2）越大，解释变量对因变量的解释程度越高，解释变量引起的变动占总变动的百分比越高，观察点在回归直线附近越密集。

程序（上述案例）：

• data ex; input x y @@; cards; 1.5 4.8 1.8 5.7 2.4 7 3 8.3 3.5 10.9 3.9 12.4 4.4 13.1 4.8 13.6 5 15.3 ; proc gplot; /*画图 */ plot y * x; /*y 为纵轴，x为横轴 */ symbol i = rl v = dot; /*rl表苏画回归直线，dot表示观测用点表示 */ proc reg; /* reg 表示调用回归分析模块*/ model y = x; /*y为因变量，x为自变量 */ run; 

• 结果
• 
• 
• 

八、SAS画图

• 散点图：
  • 程序：

    data ex; do x = 0 to 100 by 10; /*以10为步长取样本点 */ y = sin(x); z = exp(x/50); output; end; proc plot; /* 文本格式画图，显示在output 窗口*/ plot y*x='*' z*x='o'/overlay; /*样本点分别以* 和 o 表示，画在一幅图里 */ run; 

  • 结果：
• 曲线：
  • 程序：

    data ex; do x = 0 to 100 by 10; /*以10为步长取样本点 */ y = sin(x); z = exp(x/50); output; end; proc plot; /* 文本格式画图，显示在output 窗口*/ plot y*x='*' z*x='o'/overlay; /*样本点分别以* 和 o 表示，画在一幅图里 */ symbol i = join; /*join 表示将点连成线 */ run; 

  • 结果：
• 曲面：
  • 程序：

    data ex; do x = -5 to 5 by 0.2; do y = -5 to 5 by 0.2; z = x * x + y * y; output; end; ebd; proc g3d; /*三维画图，显示在graph 窗口 */ plot y * x = z; /*x,y 代表水平轴，z代表竖直轴*/ run; /* */ 

  • 结果：
• 频率直方图：
  • 程序：

    data ex; inout x @@; cards; 70 72 94 24 57 68 40 99 34 26 48 105 45 55 73 58 101 94 62 84 61 40 77 66 98 50 58 76 81 54 75 118 69 25 97 76 100 43 60 34 ; proc gchart; /*画频率直方图 */ vbar x/type = pct; /*vbar 表示纵向直方图，type = pct 表示图高为频率 */ run; /* */ 

  • 结果：
• 三维直方图：
  • 程序：

    data ex; inout lei$ x @@; cars; a 70 a 72 a 94 a 24 a 57 a 68 a 40 a 99 a 34 a 26 a 48 a 105 a 45 a 55 b 73 b 58 b 101 b 94 b 62 b 84 b 61 b 40 b 77 b 66 b 98 b 50 b 58 b 76 b 81 b 54 b 75 b 118 b 69 b 25 b 97 b 76 b 100 b 43 b 60 b 34 ; proc gchart; block lei;/*画三维直方图 */ run; /* */ 

  • 结果：