S-PLUSR
GUIDE
FOR
Moore and McCabe’s
INTRODUCTION TO THE
PRACTICE OF STATISTICS

2005 by W. H. Freeman and Company
This document may be freely copied by students and faculty for use as a supplement to Moore and McCabe,
Introduction to the Practice of Statistics.

Contents
0 Introduction to S-PLUS 1
0.1 Obtaining S-PLUS and Two Libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
0.2 Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
0.3 Getting Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
0.4 Data in S-PLUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
0.5 The Object Explorer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
0.6 Exiting S-PLUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
0.7 Typing Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1 Looking at Data—Distributions 20
1.1 Displaying Distributions with Graphs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.2 Describing Distributions with Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.3 The Normal Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.4 Editing Graphs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
1.5 Multiple Plots in Command Line Graphics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
1.6 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
1.7 Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2 Looking at Data—Relationships 45
2.1 Scatterplots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.2 Correlation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.3 Least-Squares Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.4 Cautions About Correlation and Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.5 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.6 Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3 Producing Data 66
3.1 Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.2 Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4 Probability 70
4.1 Randomness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.2 Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.3 Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5 Sampling Distributions 76
5.1 Sampling Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6 Introduction to Inference 82
6.1 Confidence Intervals and Hypothesis Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.2 Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
6.3 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
6.4 Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
iii
7 Inference for Distributions 88
7.1 Inference for the Mean of a Population . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.2 Comparing Two Means . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.3 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.4 Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
8 Inference for Proportions 99
8.1 Inference for a Single Proportion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
8.2 Two Sample Proportions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.3 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
8.4 Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
9 Inference for Two-Way Tables 106
9.1 Two-Way Tables and the Chi-Square Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
9.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
9.3 Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
10 Inference for Regression 116
10.1 Graphing the Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
10.2 Inference About the Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
10.3 Inference About Prediction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
10.4 Checking the Regression Assumptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
10.5 More Detail About Simple Linear Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
10.6 Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
10.7 Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
11 Multiple Regression 135
11.1 Inference for Multiple Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
11.2 Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
11.3 Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
12 One-Way Analysis of Variance 145
12.1 The Analysis of Variance F Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
12.2 Comparing the Means . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
12.3 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
12.4 Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
13 Two-Way Analysis of Variance 155
13.1 Preliminary Data Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
13.2 Two-Way ANOVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
13.3 Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
13.4 Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
14 Bootstrap Methods and Permutation Tests 165
14.1 One and Two Means (Chapter 7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
14.2 Ratios of Means, Standard Deviations, or Other Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
14.3 Proportions (Chapter 8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
14.4 Two-Way Tables and the Chi-Square Test (Chapter 9) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
14.5 Regression (Chapter 10) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
14.6 Multiple Regression (Chapter 11) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
14.7 Analysis of Variance (Chapters 12 and 13) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
14.8 Correlation (Chapter 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
iv
15 Nonparametric Tests 199
15.1 Wilcoxon Rank Sum Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
15.2 The Wilcoxon Signed Rank Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
15.3 The Kruskal-Wallis Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
15.4 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
15.5 Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
16 Logistic Regression 208
16.1 The Logistic Regression Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
16.2 Multiple Logistic Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
16.3 Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
16.4 Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Index 213

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