Современные программные комплексы для проведения инженерного анализа

Э. А. АНИСИМОВ            В. Ю. ЧЕРНОВ 

 
 
 
 

СОВРЕМЕННЫЕ 

ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ 

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ 

ИНЖЕНЕРНОГО АНАЛИЗА 

 

 
 

Учебное пособие 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Йошкар-Ола 

2017 

УДК 630*83: 004(07) 
ББК  37.13 

А 67 

 

Рецензенты: 

доктор технических наук, профессор кафедры лесопромышленных  

и химических технологий ПГТУ П. Ф. Войтко; 

кандидат технических наук, доцент кафедры энергообеспечения  

предприятий ПГТУ В. А. Хлебников 

 
 
 
 

Печатается по решению 

редакционно-издательского совета ПГТУ 

 
 
 

 
 

Анисимов, Э. А. 

А 67          Современные программные комплексы для проведения ин
женерного анализа: учебное пособие / Э. А. Анисимов, В. Ю. Чернов. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2017. – 96 с.  
ISBN 978-5-8158-1928-3 

 
Изложены принципы работы, возможности применения программ
ных комплексов Statistica, Table Curve для проведения инженерного анализа. 

Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалав
ров 27.03.01 и магистров 27.04.01  «Стандартизация и метрология» очной 
и заочной форм обучения, а также другим направлениям подготовки. 

 

УДК 630*83: 004(07) 

ББК 37.13  

 

ISBN 978-5-8158-1928-3 
© Анисимов Э. А., Чернов В.Ю., 2017 
© Поволжский государственный 
технологический университет, 2017 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 
Учебное пособие «Современные программные комплексы для 

проведения инженерного анализа» рекомендовано обучающимся по 
направлению подготовки «Стандартизация и метрология», однако 
может использоваться студентами других направлений подготовки, 
так как обработка результатов является неотъемлемой частью исследований в различных сферах деятельности. 

Пособие состоит из трех разделов. В конце каждого раздела при
ведены контрольные вопросы, что позволит студенту  закрепить 
изученный материал. 

В первом разделе рассмотрены особенности применения про
граммного комплекса Statistica для проведения инженерного анализа, изложены теоретические сведения, а также приемы практического использования возможностей пакета. Второй раздел посвящен 
вопросам использования инструментов программной среды LabVIEW, третий раздел – изучение программного комплекса Table 
Curve при проведении инженерного анализа. Особое внимание уделено изучению способов графического представления данных.  

Авторы надеются, что предлагаемое пособие поможет магистран
там в освоении программных комплексов Statistica и Table Curve, а 
также в организации самостоятельного изучения других комплексов, 
в том числе и вновь появившихся. 

ВВЕДЕНИЕ 

 
В настоящее время можно встретить большое разнообразие про
грамм, используемых в инженерном анализе на предприятиях различных форм собственности. Необходимо уметь правильно анализировать имеющиеся данные, оформлять отчеты, научные работы или 
иные документы. Чтобы помочь выполнить все вышеперечисленное, 
созданы программные комплексы, а пользователь лишь должен грамотно применить их функции. Каждый из программных комплексов 
отличается набором операций. Пользователю при выборе программ 
необходимо руководствоваться различными критериями. 

Цель дисциплины «Современные программные комплексы для 

проведения инженерного анализа» – помочь студентам в самостоятельном изучении программных комплексов по обработке данных и 
анализу получаемых результатов.  

Основные задачи изучения дисциплины определены Государ
ственным образовательным стандартом в следующем объеме: 

1) иметь представления о современных программных статисти
ческих комплексах,  методах статистического анализа экспериментальных данных; 

2) иметь навыки: 
а) использования персонального компьютера для статистической 

обработки данных и анализа получаемых результатов; 

б) графического представления статистических данных в виде 

диаграмм, гистограмм, регрессионных зависимостей; 

в) анализа состояния изучаемых технических показателей по ре
зультатам статистической обработки и оценки статистических гипотез. 

Любую программу без знания основ в какой-либо сфере деятель
ности невозможно изучить. Поэтому программные статистические 
комплексы базируются на методах математической статистики. 

Дисциплина является завершающим этапом в изучении матема
тической статистики, что позволит применять полученные знания в 
практической деятельности. 

 

1.  Применение  программного комплекса 

Statistica для инженерного анализа 

 

Одним из программных комплексов, используемых при проведе
нии инженерного анализа является комплекс Statistica. 

В данном учебном пособии будут рассмотрены наиболее употре
бительные в вычислениях операции и статистические методы. 

 

1.1. Структура окна Statistica. Технология работы 
в пакете 

 

1.1.1. Элементы окна программы 
 
Окно программы Statistica содержит несколько областей: 
1. Командная строка, в которой находятся основные команды по 

работе с программой. Она схожа с окнами программ Word, Excel 
версии 1997-2003, содержит аналогичные Файл, Правка, Вид, 
Вставка, Формат, Анализ, Графика, Сервис, Данные, Окно, 
Справка (рис. 1.1). Однако есть и специфические команды Анализ 
и Графика. 

 

 

 

Рис. 1.1. Окно программы Statistica 

2. Панель инструментов находится ниже командной строки, со
стоит из кнопок для работы с переменными и данными. 

3. Матрица расположена в центральной части экрана, представ
ляет собой электронную таблицу, состоит из строк и столбцов, по 
умолчанию содержит 10 столбцов (Variables) и 10 строк (Cases), поэтому и имеет размер 10v10c. Структура матрицы представлена на 
рис.1.2. 

 

 

 

 
 

Рис. 1.2. Структура матрицы программы Statistica: 

1 – заголовок окна; 2 – информационное поле; 3 – заголовок таблицы; 

4 – имена переменных; 5 – имена наблюдений; 6 – область данных 

 
При запуске программы появляется меню входа (рис. 1.3). Чтобы 

создать новый файл, нужно закрыть меню входа, а затем сразу ввести значения в таблицу либо воспользоваться командой Файл, выбрать пункт Новые данные и указать имя файла. Будет создан файл 
с расширением .sta. Далее нужно подтвердить запрос. Программа 
Statistica автоматически откроет пустую таблицу с указанным именем. Переменные будут иметь по умолчанию имена Var1, Var2, …, 
Var10. Вся матрица будет иметь обозначение 10v10c. Переменные 
можно переименовать. 

При необходимости столбцы и строки можно удалять и добав
лять, воспользовавшись кнопкой «Переменные» на панели инструментов. После нажатия этой кнопки появится меню, в котором нуж
6
5

4

2

1
3

но выбрать соответствующую команду Удалить…  или Добавить… 
(рис. 1.4). 

 

 

 

Рис. 1.3. Меню входа в программу Statistica 

 

 

 

 

Рис. 1.4. Меню «Переменные» 

 

Аналогично можно добавлять и строки, т.е. количество наблюде
ний, воспользовавшись кнопкой «Наблюдения» (рис.1.5). 
 

 
 

Рис. 1.5. Меню «Наблюдения» 

 
При нажатии в меню команды Спецификации... появится диало
говое окно, содержащее опции формата, шрифта и т.д. (рис. 1.6). 

 

 
 

Рис. 1.6. Диалоговое окно «Спецификации» 

Если нужно сохранить имеющиеся данные в дисковом файле, то 

следует выбрать команду Файл в командной строке, а затем в раскрывшемся меню – команду Сохранить или нажать на значок дискеты панели инструментов. Если будет набрано имя уже существующего в оглавлении файла, то его содержимое будет замещено записываемыми данными.  

Чтобы ввести данные из диска, нужно воспользоваться командой 

Открыть файл данных Statistica меню входа (рис.1.3) или следует 
выбрать команду Файл в командной строке, а затем команду Файл, 
далее команду Открыть. На экране появится оглавление файлов данных и дерево папок; нужно указать соответствующие диск, папку.  

 
1.1.2. Статистические методы 
 
При нажатии в командной строке команды Анализ появится блок 

статистических методов программы Statistica, представленный на 
рис. 1.7. 

 

 

 

Рис. 1.7. Вид блока статистических методов 

 

Среди них выделяют следующие основные методы: 
1. Основные статистики и таблицы. Метод включает набор 

описательных статистик, таблицы частот, t-критерии для зависимых 
и независимых выборок  и т.д.; 

2. Множественная регрессия. Метод включает пошаговую ре
грессию с включением и исключением переменных, нелинейную 
регрессию, построение прогнозов, анализ остатков регрессии; 

3. Дисперсионный анализ. Метод включает полный набор мето
дов одномерного и многомерного дисперсионного анализа, фиксированные и переменные ковариаты, апостериорные критерии, контрасты, проверка предположений дисперсионного анализа, планы с 
повторными измерениями, иерархически вложенные планы, планы с 
пропущенными ячейками и многое другое; 

4. Непараметрическая статистика. Метод включает  непарамет
рические критерии, ранговые корреляции, подгонку распределений; 

5. Подгонка распределений. Метод позволяет сравнивать имею
щееся распределение переменной с различными теоретическими 
распределениями. К данным можно попытаться подогнать нормальное, экспоненциальное, гамма-распределение и т.д..  

С остальными методами подробно можно ознакомиться в [3,4]. 
 
1.1.3. Преобразование данных 
 
Как и в большинстве статистических комплексов, любую пере
менную в пакете Statistica можно преобразовать. Для этого нужно 
вызвать меню «Переменные» (см.выше). В появившемся меню следует выбрать команду Спецификации.... При ее нажатии нужно 
указать номер переменной, выбрать опцию Длинная метка или 
формула с функциями, нажать на кнопку функций. Появится окно 
диспетчера функций, в котором расположены группы функций: математические, текстовые, статистические и т.д. Далее указывается 
нужная функция (рис. 1.8). Следует обратить внимание, что любая 
формула записывается со знака =. 

Основные математические функции записываются следующим 

образом: 

=abs(v1) – это 
x
y 
; 

=log(v1) – это y=ln x; 

=log10(v1) – это y=lg x;