《大數(shù)據(jù)探索性分析(第2版)》教學大綱

《大數(shù)據(jù)探索性分析》教學大綱課程編號：課程類型：專業(yè)必修課總學時：講課學時：實驗（上機）學時：學分：適用對象：先修課程：統(tǒng)計學、概率論與數(shù)理統(tǒng)計一、課程的教學目標大數(shù)據(jù)統(tǒng)計基礎是大數(shù)據(jù)方向應用統(tǒng)計專業(yè)碩士學生的專業(yè)必修課，通過本課程的學習使學生能夠掌握大數(shù)據(jù)分析的統(tǒng)計學基本原理、思想和方法。著重培養(yǎng)學生面對實際數(shù)據(jù)時，提出問題和解決問題的基本能力，特別是能夠使用某種計算機語言分析數(shù)據(jù)和解釋分析結果的能力。二、教學基本要求本課程的教學內容主要包括大數(shù)據(jù)的抽樣分析、數(shù)據(jù)的預處理、探索性數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)的展示、時空數(shù)據(jù)分析等內容。課程講解力求深入淺出，精講細講，不光講解各種方法的過程與原理，還要加強學生對各種方法的深入理解。授課方式采用PPT課堂授課與學生討論相結合的形式。學生討論部分同時作為階段性測試，每部分成績占總成績的20%，討論具體形式由授課老師自行決定。建議是針對授課內容，讓學生完成作業(yè)，可以是每人一題或者一個小組一題，然后進行課堂討論。（每部分的授課結束都有階段性測試，每部分成績占總成績的20%，測試形式由授課老師自行決定。）考核方式：在教學結束后的第一個周末進行開卷的期末考試，郵箱發(fā)送考試題目，學生限時完成，按時提交電子版。三、各教學環(huán)節(jié)學時分配《大數(shù)據(jù)探索性分析》教學課時分配序號章節(jié)內容講課實驗合計1大數(shù)據(jù)現(xiàn)象產生的背景大數(shù)據(jù)現(xiàn)象綜述大數(shù)據(jù)舉例本課程的主要內容3課時0課時3課時22.1概率抽樣3課時0課時3課時32.2非概率抽樣3課時0課時3課時42.3大數(shù)據(jù)抽樣3課時0課時3課時5數(shù)據(jù)的清理數(shù)據(jù)的變換3課時0課時3課時63.3變量的提取和變量子集的選擇3課時0課時3課時73.4數(shù)據(jù)預處理采用方法3課時0課時3課時84.1主成分分析方法（PCA）3課時0課時3課時94.2多維尺度分析（MDS）3課時0課時3課時104.3投影尋蹤（PP）3課時0課時3課時11統(tǒng)計制圖的基本概念單變量數(shù)據(jù)的展示 3課時0課時3課時12兩變量數(shù)據(jù)的展示高維數(shù)據(jù)的展示 3課時0課時3課時135.5統(tǒng)計圖的美化3課時0課時3課時14時空數(shù)據(jù)基礎知識空間統(tǒng)計原理3課時0課時3課時156.3時空模型應用實例3課時0課時3課時16復習3課時0課時3課時17考試3課時0課時3課時合計51課時0課時51課時四、教學內容第1章：前言大數(shù)據(jù)現(xiàn)象產生的背景大數(shù)據(jù)的起源第三次工業(yè)革命大數(shù)據(jù)現(xiàn)象綜述大數(shù)據(jù)產生的基礎大數(shù)據(jù)的定義大數(shù)據(jù)的特點與價值大數(shù)據(jù)舉例網絡交易大數(shù)據(jù)生物信息大數(shù)據(jù)網絡搜索大數(shù)據(jù)本課程的主要內容第2章：大數(shù)據(jù)的抽樣分析概率抽樣簡單隨機抽樣分層隨機抽樣不等概率抽樣多階段抽樣整群抽樣系統(tǒng)抽樣非概率抽樣便利抽樣滾雪球抽樣判斷抽樣案例分析大數(shù)據(jù)抽樣大數(shù)據(jù)抽樣簡介大數(shù)據(jù)抽樣技術案例分析第3章：數(shù)據(jù)的預處理數(shù)據(jù)的清理噪聲數(shù)據(jù)和異常值的檢測與處理缺失數(shù)據(jù)的處理方法臟數(shù)據(jù)清洗數(shù)據(jù)冗余問題處理數(shù)據(jù)的變換數(shù)據(jù)的規(guī)范化數(shù)據(jù)的平滑數(shù)據(jù)的聚集連續(xù)變量離散化方法變量的提取和變量子集的選擇逐步向后刪除向前選擇和向后刪除結合判定樹歸納基于統(tǒng)計分析的歸約數(shù)據(jù)預處理采用方法粗糙集理論的約簡方法復共線性數(shù)據(jù)預處理方法基于取樣的數(shù)據(jù)預處理基于遺傳算法數(shù)據(jù)預處理基于神經網絡的數(shù)據(jù)預處理方法第4章：探索性數(shù)據(jù)分析主成分分析方法（PCA）基本原理與因子分析的區(qū)別確定數(shù)據(jù)內在維數(shù)的若干方法案例分析多維尺度分析（MDS）基本原理度量性MDS非度量性MDS案例分析投影尋蹤（PP）基本原理投影指標投影尋蹤聚類模型（PPC）案例分析第5章：數(shù)據(jù)的展示統(tǒng)計制圖的基本概念統(tǒng)計制圖的基本原則統(tǒng)計制圖的基本要素統(tǒng)計制圖的流程與設計單變量數(shù)據(jù)的展示定性變量制圖定量變量制圖數(shù)據(jù)分布的描述兩變量數(shù)據(jù)的展示散點圖繪制氣泡圖繪制高維數(shù)據(jù)的展示高維散點圖矩陣平行坐標圖統(tǒng)計圖的美化圖形注解坐標軸的處理第6章：時空數(shù)據(jù)分析時空數(shù)據(jù)基礎知識時空數(shù)據(jù)定義時空數(shù)據(jù)