內容簡介
《決策分析:以Excel為分析工具》由知名統計學專傢、暢銷書作者Conrad Carlberg 傾情撰寫,循序漸進係統講解Excel決策分析的各種 技術、方法和實踐,指導讀者充分利用已有數據優化 業務和投資決策,Anlazorl全五星評價。作者從基本 原理、適用範圍、數據構造需求和實際執行方法等方 麵,由淺入深介紹決策分析涉及的主要統計學方法, 包括邏輯迴歸、單變量及多變量方差分析、判彆分析 、主分量分析和聚類分析等,並提供大量實用案例, 實踐性強。 《決策分析:以Excel為分析工具》共分9章:第1章介紹決策分析的幾個組件, 並解釋瞭根據現有類彆和自然群組分類的幾種方法; 第2章講解邏輯迴歸的原理、殘差的分布,以及如何 使用邏輯迴歸:第3章介紹單變量方差分析(ANOVA)的 基本理論和計算:第4章介紹多變量方差分析 (MANOVA)的原理及如何使用Excel進行MANOVA分析; 第5章介紹判彆函數分析的基礎、目的及其與多重迴 歸分析之間的關係——至少在兩個分組的情況下;第 6章進一步討論超齣兩個分組和超齣兩個連續變量的 判彆函數分析;第7章討論用於MANOVA和判彆分析的 概念和方法,以及聚類分析的一些有趣的潛力;第8 章介紹聚類分析的一些入門知識,並討論兩種根本不 同的方法——鏈接(或者層次)方法和中心距離方法, 特彆是流行的K均值方法;第9章進一步探討聚類分析 ,並提供兩個結閤使用聚類分析和主分量分析的例子 。
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目錄
譯者序前 言第1章 決策分析組件1.1 根據現有類彆分類1.1.1 使用兩個步驟的方法1.1.2 多重迴歸和決策分析1.1.3 獲取參考樣本1.1.4 多變量方差分析1.1.5 判彆函數分析1.1.6 邏輯迴歸1.2 根據自然存在的群組分類1.2.1 主分量分析1.2.2 聚類分析1.3 一些術語學問題1.3.1 設計決定術語1.3.2 因果關係與預測的對比1.3.3 術語為什麼重要
第2章 邏輯迴歸2.1 邏輯迴歸原理2.1.1 比例問題2.1.2 關於基本假設2.1.3 均等分布2.1.4 對分法中的等方差2.1.5 均等分布和範圍2.2 殘差的分布2.2.1 殘差的計算2.2.2 對分的殘差2.3 使用邏輯迴歸2.3.1 使用可能性而非概率2.3.2 使用對數優勢比2.3.3 使用最大似然方法代替最小二乘方法2.4 最大化對數似然率2.4.1 建立數據2.4.2 建立邏輯迴歸方程式2.4.3 求得優勢比2.4.4 求得概率2.4.5 計算對數似然率2.4.6 尋找和安裝規劃求解加載項2.4.7 運行規劃求解2.5 對數似然法原理2.5.1 正確分類的概率2.5.2 使用對數似然2.6 對數似然率的統計顯著性2.6.1 建立精簡模型2.6.2 建立完整模型
第3章 單變量方差分析(ANOVA)3.1 ANOVA的邏輯3.1.1 使用方差3.1.2 方差分區3.1.3 方差預期值(組內)3.1.4 方差預期值(組間)3.1.5 F比率3.1.6 非中心F分布3.2 單因素3.2.1 采用錯誤率3.2.2 計算統計數字3.2.3 得齣均值的標準誤差3.3 使用Excel的數據分析加載項3.3.1 安裝數據分析加載項3.3.2 使用“方差分析:單因素方差分析”工具3.4 理解ANOVA輸齣3.4.1 使用描述統計3.4.2 使用推論統計3.5 迴歸方法3.5.1 使用影響編碼3.5.2 LINEST()公式3.5.3 LINEST()結果3.5.4 LINEST()推斷統計
第4章 多變量方差分析(MANOVA)4.1 MANOVA原理4.1.1 相關變量4.1.2 ANOVA中的相關變量4.2 理解多變量4.2.1 單變量ANOVA結果4.2.2 多變量ANOVA結果4.2.3 均值和重心4.3 從ANOVA到M4.3.1 使用SSCP代替4.3.2 獲得組間和組內SSCP矩陣4.3.3 平方和與SSCP矩陣4.4 求得多變量F比率4.5 Wilks' Lambda和F比率4.6 在Excel中運行M4.6.1 數據布局4.6.2 運行MANOVA代碼4.6.3 描述統計4.6.4 離差矩陣的同一性4.6.5 單變量和多變量F檢驗4.7 多變量測試之後
第5章 判彆函數分析基礎5.1 將類彆當作數字處理5.2 判彆分析原理5.2.1 多重迴歸和判彆分析5.2.2 調整視角5.3 判彆分析和多重迴歸5.3.1 迴歸、判彆分析和典型相關5.3.2 編碼和多重迴歸5.4 判彆函數和迴歸方程式5.5 從判彆權重到迴歸係數5.5.1 迴歸和判彆分析中的特徵結構5.5.2 結構係數可能引起誤導5.6 小結
第6章 判彆函數分析:進一步的問題6.1 使用判彆工作簿6.1.1 打開判彆工作簿6.1.2 使用判彆對話框6.2 為什麼在鳶尾花上運行判彆分析6.2.1 評估原始測度6.2.2 判彆分析和投資6.3 用R進行基準測試6.3.1 下載6.3.2 編排數據文件6.3.3 運行分析6.4 Discrim加載項的結果6.4.1 判彆結果6.4.2 解讀結構係數6.4.3 特徵結構和係數6.4.4 係數的其他用途6.5 案例分類6.5.1 與重心的距離6.5.2 均值修正6.5.3 調整方差–協方差矩陣6.5.4 指定一個分類6.5.5 創建分類錶格6.6 訓練樣本:提前知曉的分類
第7章 主分量分析7.1 為主分量分析建立概念性框架7.1.1 主分量和測試7.1.2 PCA的基本原則7.1.3 相關與斜交因素鏇轉7.2 使用主分量加載項7.2.1 相關矩陣7.2.2 R矩陣的逆矩陣7.2.3 球形測試7.3 特徵值和係數的計算以及公用因素方差的理解7.3.1 有幾個分量7.3.2 因素得分係數7.3.3 公共因素方差7.4 單獨結果之間的關係7.4.1 使用特徵值和特徵嚮量7.4.2 特徵值、特徵嚮量和負載7.4.3 特徵值、特徵嚮量和因素係數7.4.4 從因素得分直接獲得特徵值7.5 獲得特徵值和特徵嚮量7.6 鏇轉因素以得到有意義的解決方案7.6.1 確定因素7.6.2 最大方差鏇轉7.7 分類示例7.7.1 州犯罪率7.7.2 蚜蟲物理測量
第8章 聚類分析:基礎知識8.1 聚類分析、判彆分析和邏輯迴歸8.2 歐幾裏得距離8.3 尋找群集:單連接方法8.4 聚類分析的自選擇特性8.5 發現群集:全連接方法8.5.1 全連接:示例8.5.2 其他連接方法8.6 發現群集:K均值方法8.6.1 K均值分析特性8.6.2 K均值的一個例子8.7 用R對K均值方法進行基準測試
第9章 聚類分析:更深入的問題9.1 使用K均值工作簿9.1.1 確定群集數量9.1.2 群集成員工作錶9.1.3 群集重心工作錶9.1.4 群集方差工作錶9.1.5 F比率工作錶9.1.6 報告過程統計9.2 使用主分量進行聚類分析9.2.1 主分量迴顧9.2.2 葡萄酒的聚類分析9.2.3 結果的交叉驗證
前言/序言
從第2章開始,每章都有自己的Excel工作簿,每章中的每幅插圖都是一個單獨的工作錶。還有幾個附加的工作簿用於執行聚類分析、判彆函數分析和其他沒有自己的工作錶函數的分析過程。 好吧,我們來做個澄清: 本書不是關於獲取、存儲和分割所謂“大數據”的書籍。本書講述的是關於如何瞭解數字的含義—它們到底是“大數據”,還是“小啤酒”。 我們都碰到過這種情況:有30個變量需要處理,每個都可能很重要,各自針對有趣現象的不同側麵,可能是12個月的生存率,或者投資盈利的可能性,或者瞭解新雇員的業績。不管你需要處理的是200個還是200 000個記錄,真正的問題是如何處理這30個變量。如何組閤或者拋棄它們,以做齣關於藥物效果,是否提供資金,以及雇用哪位應徵者的正確決策。 本書內容 本書的主題是:尋找你所掌握的變量的最佳組閤,以便盡可能做齣明智的決策。 這是使用定量分類技術的一種實踐,此類技術有如下幾種。 判彆函數分析有悠久的光榮曆史。它的用途很廣泛,範圍從根據法律記錄辨彆19世紀政治傢所屬黨派,到根據扣減金額和調整金額,標記可能的不實1040錶格。第5章和第6章帶你經曆這種分析,探索所涉及的數據簡化技術。它們能夠讓你看到,在工作錶和圖錶的環境中,判彆函數分析如何起作用。 因為判彆分析依賴多變量方法處理連續變量,所以我加入瞭第7章。第7章能夠幫助你瞭解特徵值和特徵嚮量等概念,因為它們與相關矩陣有關—同樣,也是在熟悉的Excel工作錶和圖錶環境中。 你還可以下載一個工作簿,其中包含瞭運行完整的判彆函數分析並輸齣顯著性測定、函數係數、典型相關和其他功能的VBA代碼,在正文中將對此進行解釋,並在該章的工作簿中進一步展示。 進行判彆分析的最佳方法是利用多變量方差分析(MANOVA)。你將會看到,MANOVA能夠幫助你確定執行判彆函數分析是否有意義—因變量(非獨立變量)之間是否相關,以及區分不同的人和行為分組的能力,以支持進一步分析。因此,第4章討論MANOVA,你可以下載一個單獨的工作簿,運行多個因變量的單因素MANOVA。 如果你有很久沒思考過ANOVA或者MANOVA的問題瞭,可能應該通讀第3章。作為MANOVA的背景知識,在工作錶的環境中瞭解ANOVA管理變量的能力是很有幫助的。 除瞭判彆函數分析之外,對人或者市場行為(或者政治傢、室內植物)進行分類的另一種方法是邏輯迴歸。這是一種實用的方法,它避免瞭判彆分析可能犯的一些錯誤。例如,邏輯迴歸不會像判彆分析那樣,做齣關於數據分布方式的所有假設。所以,如果擔心數據違背瞭那些假設(老實說,即使這些假設不成立,你的分析也不一定無效),往往可以使用邏輯迴歸來代替,作為決策分析的基礎。 另一方麵,那些假設給判彆分析帶來瞭統計能力——成功和可靠地區分不同對象組的能力。在其他情況相同時,判彆分析對分類的指導比邏輯迴歸更敏感。 在我的前一本書《Predictive Analytics: Microsoft Excel》中為邏輯迴歸保留瞭兩章。在本書第2章中我對此進行瞭介紹,更多的是一種復習,而非完整的討論。 第8章和第9章介紹瞭其他決策分析方法。在邏輯迴歸和判彆分析中,你知道分組的情況。你有一個或大或小的數據樣闆,觀測值包括所屬組(幸存與否、盈利與否、輸贏)和你希望用來幫助你做齣好的決策的變量(人口統計學數據、財務數據、購買曆史)。 但是在聚類分析中,你不知道自己的分組。例如,你有一組人口統計學變量,希望知道如何用它們對人們進行分類。 你對數據集實施聚類分析的某一變種,希望它聚閤樣本中的人,使得同一個群集中的人在人口統計學上的差異較小,而不同群集的人之間差彆相對大。 ……
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決策分析:以Excel為分析工具 在當今快速變化且充滿不確定性的商業環境中,做齣明智、有效的決策至關重要。無論您是企業管理者、數據分析師,還是希望提升個人決策能力的學習者,掌握科學的決策方法與高效的分析工具,將是您在競爭中脫穎而齣的關鍵。本書《決策分析:以Excel為分析工具》正是為您量身打造的一本實踐指南,它將帶您深入探索決策分析的核心理念,並藉助Microsoft Excel這款廣泛應用且功能強大的軟件,將理論轉化為可操作的分析流程,最終實現優化決策。 為何選擇決策分析? 決策是貫穿我們工作和生活方方麵麵的活動。從宏觀的國傢政策製定,到微觀的企業戰略規劃,再到個人的職業發展選擇,每一次決策都可能帶來深遠的影響。然而,許多決策往往是在信息不完整、環境復雜、且麵臨多重約束的情況下進行的。在這種情況下,依靠直覺或經驗進行決策,其風險和不確定性會大大增加,可能導緻資源的錯配、機會的喪失,甚至災難性的後果。 決策分析學應運而生,它提供瞭一套係統性的框架和方法,旨在幫助決策者識彆、評估和選擇最優的行動方案。它強調邏輯推理、定量分析和情景模擬,力求將主觀判斷的隨機性降到最低,並將客觀數據的作用最大化。通過運用決策分析,我們可以: 清晰化問題: 準確定義所要解決的問題,明確決策的目標和關鍵考量因素。 識彆與評估選項: 係統地列齣所有可能的解決方案,並對其優劣進行客觀的評估。 量化不確定性: 識彆決策過程中存在的風險和不確定性,並嘗試對其進行量化。 預測結果: 基於現有數據和模型,預測不同決策方案可能産生的後果。 優化資源分配: 在有限的資源下,找到能夠最大化收益或最小化成本的最佳策略。 提升溝通與協作: 通過結構化的分析過程,使決策的依據更加清晰,便於團隊成員的理解和溝通,減少決策過程中的爭議。 為何選擇Excel作為分析工具? 在眾多數據分析工具中,Microsoft Excel之所以被廣泛推崇,並成為本書的核心教學載體,主要歸功於其以下幾個顯著優勢: 普及性與易用性: 幾乎所有的現代辦公環境中都預裝瞭Excel,其界麵友好,操作直觀,對於初學者而言,學習麯綫相對平緩。這意味著您不需要為學習復雜的專業軟件而投入大量額外的時間和資源。 強大的功能集: Excel並非僅僅是一款電子錶格軟件。它集成瞭數據錄入、整理、計算、可視化、統計分析、建模仿真等一係列強大功能。從基礎的函數計算到高級的數據透視錶、圖錶製作,再到宏和VBA編程,Excel能夠滿足絕大多數決策分析的需求。 靈活性與適應性: Excel的靈活性允許用戶根據具體的決策問題,自定義錶格結構、公式、圖錶和分析模型。您可以快速構建和修改分析模型,以適應不斷變化的數據和業務場景。 成本效益: 對於許多個人和小型企業而言,Excel通常已包含在辦公軟件套件中,無需額外購買昂貴的專業分析軟件,具有極高的成本效益。 與Excel生態係統的集成: Excel可以方便地導入和導齣各種格式的數據,並與其他Microsoft Office應用程序(如Word、PowerPoint)無縫集成,便於生成決策報告和演示文稿。 本書將帶您掌握哪些核心內容? 《決策分析:以Excel為分析工具》將循序漸進地引導您掌握決策分析的理論基礎和Excel的實際應用技巧。本書的內容設計力求理論與實踐相結閤,讓您不僅理解“為什麼”這樣做,更能掌握“如何”做到。 第一部分:決策分析導論與思維重塑 理解決策的本質: 探討決策的類型、過程和影響因素,幫助您建立對決策的全麵認知。 決策分析的理論基石: 介紹決策樹、效用理論、概率論等核心概念,為後續的定量分析打下理論基礎。 識彆與定義決策問題: 學習如何從復雜的業務場景中提煉齣清晰、可操作的決策問題,並設定明確的決策目標。 構建決策框架: 學習如何將決策問題分解為關鍵要素,包括備選方案、結果、狀態和評估標準。 第二部分:Excel在決策分析中的基礎應用 Excel數據管理與預處理: 數據錄入與格式化: 掌握高效的數據錄入技巧,以及如何利用Excel的格式化功能提高數據的可讀性。 數據清洗與轉換: 學習使用Excel的文本函數、邏輯函數、查找引用函數等,對原始數據進行清洗、去重、閤並和規範化。 排序與篩選: 掌握Excel強大的排序和篩選功能,快速定位和提取所需數據,為分析做準備。 Excel公式與函數: 常用邏輯函數: IF、AND、OR等函數的應用,實現條件判斷和分支邏輯。 統計函數: SUM、AVERAGE、MAX、MIN、COUNT、SUMIF、AVERAGEIF等,用於基礎的數據統計和匯總。 查找與引用函數: VLOOKUP、HLOOKUP、INDEX、MATCH等,用於關聯不同數據錶,構建復雜的數據模型。 財務函數: PV、FV、NPV、IRR等,用於進行投資迴報、貸款分析等財務相關的決策。 Excel圖錶製作與數據可視化: 選擇閤適的圖錶類型: 柱狀圖、摺綫圖、餅圖、散點圖等,如何根據分析目的選擇最有效的圖錶。 美化與自定義圖錶: 學習如何調整圖錶元素,使圖錶清晰、直觀、具有說服力。 利用圖錶進行趨勢分析和模式識彆: 通過圖錶直觀地展示數據變化趨勢,發現潛在的規律。 第三部分:Excel在高級決策分析中的應用 不確定性分析與風險評估: 敏感性分析: 學習如何使用Excel的數據錶格(Data Table)和單變量求解(Goal Seek)功能,分析關鍵輸入變量的變化對決策結果的影響。 情景分析: 構建不同的業務情景(樂觀、悲觀、最可能),並利用Excel模擬不同情景下的決策結果。 概率分布與期望值計算: 學習如何利用Excel的統計函數計算概率和期望值,量化不確定性。 優化模型構建與求解: 綫性規劃基礎: 介紹綫性規劃的基本概念,並演示如何使用Excel的規劃求解器(Solver Add-in)解決資源分配、生産計劃等優化問題。 非綫性規劃與約束優化: 探索更復雜的優化問題,以及如何利用Solver解決。 決策樹分析實戰: 構建與計算決策樹: 學習如何在Excel中繪製直觀的決策樹,並利用公式計算各分支節點的期望收益。 迴溯分析: 掌握如何通過迴溯決策樹,找到最優的決策路徑。 模擬仿真技術: 濛特卡洛模擬: 介紹濛特卡洛模擬的思想,並演示如何利用Excel的隨機數生成器和循環引用,進行復雜的風險模擬,如項目成本、收益預測等。 分析模擬結果: 學習如何從模擬結果中提取統計信息,如均值、標準差、置信區間等,為決策提供更全麵的依據。 第四部分:決策分析的實踐案例與進階技巧 多元化決策的Excel應用: 學習如何處理包含多個評估標準和多個備選方案的復雜決策問題,如層次分析法(AHP)的Excel實現。 預測模型與決策: 時間序列分析: 利用Excel的趨勢綫功能進行簡單的預測。 迴歸分析: 學習如何使用Excel的迴歸分析工具,構建預測模型,並評估模型的有效性。 A/B測試與數據驅動決策: 介紹A/B測試的原理,並展示如何用Excel收集和分析A/B測試數據,指導産品優化和營銷策略。 Excel宏(VBA)在自動化決策分析中的應用: 介紹VBA的基礎知識,以及如何利用VBA自動化重復性的分析任務,提高效率。 商業決策案例分析: 通過一係列貼近實際的商業案例,如新産品上市決策、市場進入策略、投資項目評估、供應鏈優化等,鞏固和應用所學知識。 本書的獨特價值 高度的實踐性: 本書不空談理論,而是將每一種決策分析方法都與Excel的具體操作步驟緊密結閤,讓讀者“看得懂,學得會,用得上”。 循序漸進的教學方法: 從Excel的基礎功能講起,逐步深入到高級應用,確保不同基礎的讀者都能找到適閤自己的學習路徑。 豐富的案例庫: 覆蓋瞭市場營銷、財務管理、運營管理、項目管理等多個領域,讓讀者能夠觸類旁通,將所學方法應用於自己的實際工作中。 強調工具與方法的結閤: 深刻理解Excel隻是一個工具,關鍵在於掌握科學的決策分析方法,並能熟練運用工具來實現。 誰適閤閱讀本書? 企業管理者和決策者: 希望提升決策的科學性和準確性,優化資源配置,提高企業運營效率。 數據分析師和商業分析師: 希望拓展分析工具箱,掌握更高級的決策支持方法。 財務人員和投資分析師: 需要進行項目評估、投資迴報分析、風險評估等。 市場營銷人員: 需要分析市場數據,評估營銷活動效果,進行客戶細分和精準營銷。 項目經理: 需要進行項目風險管理、資源規劃和進度預測。 對決策分析和數據驅動方法感興趣的學生和職場人士: 希望係統學習決策分析的理論與實踐,提升個人競爭力。 掌握決策分析能力,並熟練運用Excel這一強大工具,將為您開啓更高效、更明智的決策之路。本書《決策分析:以Excel為分析工具》將是您在這個旅程中不可或缺的得力助手。無論您麵臨的是一個簡單的選擇,還是一個復雜的戰略難題,本書都將為您提供清晰的思路、實用的方法和易於操作的工具,幫助您做齣更優、更具價值的決策。