Essentials of Excel, Excel VBA, SAS and Minitab for Statistical and Financial Analyses

1043 Pages·2016·88.93 MB·English

by  Cheng-Few Lee

Cheng-Few Lee
John Lee
Jow-Ran Chang
Tzu Tai
Essentials of Excel,
Excel VBA, SAS
and Minitab for
Statistical and
Financial Analyses
Essentials of Excel, Excel VBA, SAS and Minitab
for Statistical and Financial Analyses
Cheng-Few Lee (cid:129) John Lee (cid:129) Jow-Ran Chang (cid:129) Tzu Tai
Essentials of Excel, Excel VBA,
SAS and Minitab for Statistical
and Financial Analyses
Cheng-FewLee JohnLee
DepartmentofFinance,RutgersUniversity CenterforPBBEFResearch
PiscatawayTownship MorrisPlains
NJ,USA NJ,USA
Jow-RanChang TzuTai
DepartmentofQuantitativeFinance Mezocliq,LLC
NationalTsingHuaUniversity NewYork
Hsinchu,Taiwan NY,USA
Disclaimer:Anyviewsoropinionspresentedinthispublicationaresolelythoseoftheauthorsanddonot
necessarilyrepresentthoseofMezocliq,LLC.Mezocliq,LLCisnotassociatedinanywaywiththispublication
andacceptsnoliabilityforthecontentsofthispublication.
ISBN978-3-319-38865-6 ISBN978-3-319-38867-0 (eBook)
DOI10.1007/978-3-319-38867-0
LibraryofCongressControlNumber:2016954950
#SpringerInternationalPublishingSwitzerland2016
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Thepublisher,theauthorsandtheeditorsaresafetoassumethattheadviceandinformationinthisbookarebelievedtobetrue
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Printedonacid-freepaper
ThisSpringerimprintispublishedbySpringerNature
TheregisteredcompanyisSpringerInternationalPublishingAG
Theregisteredcompanyaddressis:Gewerbestrasse11,6330Cham,Switzerland
Preface
Thereare32chaptersinthisbook,anditisdividedintothreeparts.PartIincludesthefirst21chapters
which were proposed to supplement the textbook entitled Statistics for Business and Financial
Economics,3rdedition(byCheng-FewLee,JohnC.Lee,andAliceC.Lee).Thereareninechapters
(Chaps.22–30)inPartIIaddressingtheadvancedapplicationsofMicrosoftExcelPrograms.There
are two chapters in Part III addressing the applications of SAS programs in financial analysis and
research.Thesetwochaptersareapplicationsofsimultaneousequationsinfinanceresearch.
PartInotonlycanbeusedtosupplementtheabovementionedstatisticsbook,italsocanbeusedto
teachbasicstatisticscoursesbyitself.Inaddition,PartIcanbecombinedwithPartIItolearnVBA
programming in Excel. Parts II and III are the extensions of Part I: Chaps. 22–24 introduce how to
writeMacroRecorderandVBAprogramsinExcel,Chaps.25and26illustratehowtouseExcelto
evaluateoptions,Chaps.27,28,29,and30showhowtouseExceltoevaluateGreekletters,implied
variance,andportfolioandusesimulationtodotheanalysis,andChaps.31and32showhowtouse
SAS to deal with simultaneous equations and hedge ratios for financial data, respectively. Every
chapterinthisbookusesthefinancialdataofindividualcompany,stockindex,options,andfutures.
Therefore,thisbookwillbethemostcomprehensivetypeofcomputerapplicationbookwhichshows
howtousefinancialdatatodoempiricalanalysis.
Therearethreepossibleapplicationsofthisbookasfollows:
A. Tosupplementbusinessstatisticsbooks,especiallyforabooksuchasStatisticsforBusinessand
FinancialEconomics,3rdedition(byCheng-FewLee,JohnC.Lee,andAliceC.Lee).
B. Chapters 1–21 can be used independently to teach statistics courses. Under this approach, the
instructorcanusedataandcomputerprogramstoteachacourse.Inotherwords,thisapproachcan
beregardedasadataanalysisapproachtoteachstatistics.
C. ThisbookcanbeusedtolearnhowtoapplyMicrosoftExcel,SAS,andMinitabtofinancialdata
analysis.
D. This book can be used to supplement courses such as portfolio management and futures and
options.
Insum,thisbookcanbeusedbyacademiccoursesandforpractitionersinthefinancialindustry.
Finally,weappreciatetheextensivehelpofourassistantsYaqingXiaoandAlexMcCullough.
PiscatawayTownship,NJ Cheng-FewLee
MorrisPlains,NJ JohnLee
Hsinchu,Taiwan Jow-RanChang
NewYork,NY TzuTai
v
Contents
PartA StatisticalAnalysis
1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Programming!. . . . .. . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . 4
1.3 StatisticalEnvironmentofMicrosoftExcel2013. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 EnvironmentofMinitab. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.5 EnvironmentofSAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.6 SASCommands. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.7 ImplementationandCaseStudyApproach. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Bibliography. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 12
2 DataCollection,Presentation,andYahooFinance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1 DataPresentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2 YahooFinance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3 YahooFinanceMarketData. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4 ComponentsofDowJonesIndustrialAverage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.5 RetrievingMarketDataFromMicrosoftExcel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.6 ChartingJPM’sDataUsingExcel’sChartWizard. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.7 ReadDataintoSASandCreateaChartGraph. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.7.1 ReadingFilesWiththeImportWizard. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.7.2 ReadInternalRawDataIntoSAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.7.3 ReadingTextFilesIntoSAS. . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . 41
2.7.4 ReadingExcelFilesIntoSAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.7.5 ChartingJNJ’sData. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.8 JPM’sFinancialStatements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.9 RetrievingStockPricesFromGoogleFinance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.10 RetrievingStockPricesfromQUANDL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.11 StatisticalSummary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Bibliography. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 45
3 HistogramsandtheRateofReturnsofJPMandJNJ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.2 CalculatingtheRateofReturnofJPM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.3 FrequencyHistogramsinExcel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
vii
viii Contents
3.4 Excel’sDataAnalysisTool:Histograms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.5 HistogramofJNJ’sReturnUsingSAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.5.1 FrequencyHistogramsinSAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.5.2 CumulativeFrequencyHistogramsinSAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.5.3 FrequencyHistogramsvs.CumulativePercentageLinePlot. . . . . . . . . . . 72
3.6 StatisticalSummary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Bibliography. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 73
4 NumericalSummaryMeasuresonRateofReturnsofAmazon,
Walmart,andtheS&P500. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.2 RetrievingStockPricesfromQuandl.com. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.3 NumericMeasuresoftheS&P500,Amazon,andWalmart. . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.4 ArithmeticMean(Average). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.5 Median. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4.6 StandardDeviation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.7 Variance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.8 CoefficientofVariation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.9 Minimum,Maximum,andRange. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.10 Quartiles. . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . .. . . . . . .. . . 85
4.11 ExcelMacro:BoxPlot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4.12 ZScore.. . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . 87
4.13 ZScoreinExcel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.14 Skewness. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4.15 SkewnessinExcel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.16 CoefficientofCorrelation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.17 StatisticalSummary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.18 SASProgrammingCodeInstructionsandExamples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
4.18.1 DescriptiveStatisticsReportinSAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
4.18.2 ArithmeticMean(Average). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.18.3 Median. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.18.4 StandardDeviation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.18.5 Variance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.18.6 Range. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.18.7 SASBoxPlot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.18.8 ExtremeOutliers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.18.9 ZScoreinSAS.. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . .. . . . 102
4.18.10 Skewness. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.18.11 PivotTables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Appendix4.1:ExcelCode—BoxPlot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Appendix4.2:ExcelCode—RateofReturn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Appendix4.3:SASMacroCode—RateofReturn,Q–QGraph,
andDescriptiveStatistics. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 116
Bibliography. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 117
5 ProbabilityConceptsandTheirAnalysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
5.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
5.2 Probability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
5.3 ExcelMacro:ProbabilitySimulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Contents ix
5.4 Combinations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.5 ExcelMacro:Combination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
5.6 Permutations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
5.7 ExcelMacro:Permutation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
5.8 SASProgrammingCodeInstructionsandExamples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
5.8.1 SASProbabilitySimulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
5.8.2 Combinations. . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . 134
5.8.3 Permutation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
5.9 StatisticalSummary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Appendix5.1:ExcelCode—ProbabilitySimulator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Appendix5.2:ExcelCode—Combination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Appendix5.3:ExcelCode—Permutation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Bibliography. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 144
6 DiscreteRandomVariablesandProbabilityDistributions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
6.1 IntroductionandProbabilityDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
6.2 CumulativeProbabilityDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
6.3 BinomialDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
6.4 ExcelMacro:BinomialDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
6.5 BinomialDistributioninMinitab. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
6.6 HypergeometricDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
6.7 PoissonRandomVariable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
6.8 ExcelMacro:PoissonDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
6.9 PoissonDistributioninMinitab. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
6.10 StephenBullen’sChartingMethod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
6.11 SASProgrammingCodeInstructionsandExamples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
6.11.1 IntroductionandProbabilityDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
6.11.2 CumulativeProbabilityDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
6.11.3 BinomialDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
6.11.4 HypergeometricDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
6.11.5 PoissonRandomVariable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
6.11.6 ChartingMethodinSAS. . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . 184
6.12 StatisticalSummary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Appendix6.1:ExcelCode—BinomialDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Appendix6.2:ExcelCode—PoissonDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Bibliography. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 191
7 TheNormalandLognormalDistributions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
7.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
7.2 UniformDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
7.3 UniformDistributioninMinitab. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
7.4 ExcelMacro:UniformDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
7.5 NormalDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
7.6 ExcelMacro:NormalDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
7.7 StandardNormalDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
7.8 LognormalDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
7.9 NormalApproximatingtheBinomial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
7.10 NormalApproximatingthePoisson. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
7.11 SASProgrammingCodeInstructionsandExamples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
7.12 StatisticalSummary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
x Contents
Appendix7.1:ExcelCode—NormalDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
Appendix7.2:ExcelCode—UniformDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Appendix7.3:QQPlot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
Bibliography. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 240
8 SamplingDistributionsandCentralLimitTheorem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
8.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
8.2 SampleDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
8.3 MeanofSampleDistributionEqualsMeanofPopulation. . . . . . . . . . . . . . . . . 249
8.4 CentralLimitTheorem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
8.5 UniformDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
8.6 NormalDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
8.7 LognormalDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
8.8 BinomialDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
8.9 PoissonDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
8.10 NormalProbabilityPlot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
8.11 LognormalSampleDistribution:NormalityTest. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
8.12 SASProgrammingCodeInstructionsandExamples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
8.12.1 SampleDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
8.12.2 MeanofSampleDistributionEqualsMeanofPopulation. . . . . . . . . . . 280
8.12.3 UniformDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
8.12.4 NormalDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
8.12.5 LognormalDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
8.12.6 BinomialDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
8.12.7 PoissonDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
8.12.8 LognormalSampleDistribution:NormalityTest. . . . . . . . . . . . . . . . . 295
8.12.9 UniformSampleDistribution:NormalityTest. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
8.13 StatisticalSummary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Appendix8.1:ExcelCode—SampleDistributionCreator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Bibliography. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 302
9 OtherContinuousDistributions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
9.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
9.2 tDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
9.2.1 Scatterplotofgraphyvs.graphx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
9.2.2 Scatterplotofgraphyvs.graphx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
9.3 Chi-Square(χ2)Distribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
9.3.1 Scatterplotofgraphyvs.graphx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
9.3.2 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
9.3.3 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
9.4 FDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
9.4.1 Scatterplotofgraphyvs.graphx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
9.4.2 Scatterplotofgraphyvs.graphx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
9.4.3 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
9.4.4 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
9.5 ExponentialDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
9.6 ExponentialDistributioninMinitab. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
9.6.1 Scatterplotofgraphyvs.graphx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
9.6.2 Scatterplotofgraphyvs.graphx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
9.7 ExcelMacro—ExponentialDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
Contents xi
9.8 CentralLimitTheorem:OtherDistributions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
9.8.1 ExponentialDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
9.8.2 FDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
9.8.3 Chi-SquareDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
9.8.4 tDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
9.9 SASProgrammingCodeInstructionsandExamples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
9.9.1 tDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
9.9.2 Chi-Square(χ2)Distribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
9.9.3 FDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
9.9.4 ExponentialDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
9.9.5 CentralLimitTheorem:OtherDistributions. .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . 337
9.10 StatisticalSummary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
Appendix9.1:ExcelCode—ExponentialDistribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
Bibliography. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 352
10 Estimation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
10.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
10.2 ExcelMacro:ConfidenceIntervalSimulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
10.3 IntervalEstimatesforμWhenσ2IsKnown. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
10.3.1 DescriptiveStatistics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
10.3.2 ZConfidenceIntervals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
10.3.3 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
10.3.4 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
10.3.5 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
10.4 ConfidenceIntervalsforμWhenσ2isUnknown. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
10.4.1 TConfidenceIntervals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
10.4.2 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
10.5 ConfidenceIntervalsforthePopulationProportion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
10.5.1 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
10.5.2 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
10.5.3 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
10.5.4 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
10.6 ConfidenceIntervalsfortheVariance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
10.6.1 DataDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372
10.7 SASProgrammingCodeInstructionsandExamples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
10.7.1 IntervalEstimatesforμWhenσ2isKnown. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
10.7.2 IntervalEstimatesforμWhenσ2isUnknown. . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
10.7.3 ConfidenceIntervalsforthePopulationProportion. . . . . . . . . . . . . . . 375
10.7.4 ConfidenceIntervalsfortheVariance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
10.8 StatisticalSummary. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . 377
Appendix10.1:ExcelCode—ConfidenceIntervalSimulator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
Appendix10.2:MinitabCode—Zint. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
Appendix10.3:MinitabCode—Tint. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
Appendix10.4:MinitabCode—Pint. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
Appendix10.5:MinitabCode—Xint. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
Bibliography. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 384