SAS编程演义

　　本书以BaseSAS为基础，重点讲解SAS编程技术，内容涵盖SAS基础知识、数据导入导出、变量与观测操作、数据集操作与管理、函数与例程、SAS格式以及宏编程等。另外，对于目前市面上SAS书籍涉及很少，但是应用频繁的统计表格和统计图形，本书从设计原则、选择思路、绘制方法以及实例步骤等方面做了系统、详细的介绍。

　　本书打破语法关键字的字典式编排方式，精心凝练10个既相对独立又互相联系的专题，就地取材，采用SAS自带的小数据集，循序渐进，层层递进地来进行讲解讨论。无论是SAS初学者，还是江湖老手，都可从中获益。SAS初学者可以较为全面系统地了解SAS编程技术及其应用场景，江湖老手亦可从高阶技能中获得启发感悟。

　　谷鸿秋

　　著名医学院非著名医学毕业生，土鳖博士/野生码农/科研搬砖工。公众号“统技思维”出品人，原人大经济论坛SAS专版/SAS中文论坛卸任版主，数据分析与可视化爱好者

　　目前主要从事医药领域的统计学设计与统计方法研究

　　微信公众号：统技思维

　　统计理论通俗讲解，软件技巧效率提升，思维方法探索启发。

　　关注作者微信公众号，获取本书代码和相关数据。

《SAS编程演义》，演义？这是一本小说吗？
No! No! No！这是一本让SAS中国研发中心总经理刘政先生眼前一亮的SAS编程书，这是一本让著名SAS博主胡江堂说“这是一本我想写的SAS中文书”，这是一本可作为不同编程层级的SASor案头常备书。

良心之作：10 章专题数十万字，近180张图片、30多张表格和200多段代码，20多张语法卡片、30个原创实用宏程序。懂的，不懂的，统统搞懂；会的，不会的，统统搞会！

创新之作：字典式编排太无聊？我们来打破！精巧的编排方式，从基本概念到实际场景，循序渐进，步步推进，你的疑问，就此层层解开！

实用之作： 读了那么多书，SAS仍不会用，不好用？那更应该读这本。手把手来体验SAS在数据管理、数据整理、数据呈现上的优势。纷繁复杂的统计图表，从此不再是烦恼！

蠢蠢欲动一年，奋指敲键三月，夜深人静百天，所幸的是这本书稿没有胎死腹中，终于写完了。动笔之前，我曾异常兴奋，我自以为满腹经纶无处释放的日子从此结束。完稿以后，我却沉静了，在接连填了一个又一个自己挖的坑以后，猛然抬头，发现后面其实还有更大的坑要去填，于是乎内心不禁更加焦虑。不过我很感激这份焦虑，虽然它不足以保证我所写出来的文字和代码是字字珠玑，篇篇精华，但是因为它，我可以挺起胸膛，拍着胸脯说：10章专题10多万字，近180张图片、30多张表格和200多段代码，20多张语法卡片、30个原创实用宏程序，这些都是热血铸就的良心作品，最起码它对得起我当初出发时的那份心意。

缘起

我还记得初学SAS编程时，因为看不懂SAS Help而懊恼，因为不理解@与@@ 的区别而苦恼，因为分不清宏变量的%STR 、%NRSTR、%QUOTE、%BQOTE、%NRQUOTE以及 %NRBQUOTE 等诸多quoting函数而哀伤。然而，光阴似箭，似水流年，这才不过几年光景，那个曾经面对这些“简单问题”而烧心的少年，在面对后来同样烧心的学弟学妹时竟然一脸诧异：“啊？这个应该很容易理解的吧！” 你看，时间是多么的狡诈，它就这样轻易地抹平了我们学习过程中的苦与痛，当我们走得越远，当初的苦与痛就忘记得越多。庆幸的是，我不是什么大神，走得也不远，那些苦与痛还没有忘得一干二净，那就趁现在，赶紧记录下来，分享出来吧。

问题

此前知乎里有一个提问：SAS入门书籍有哪些值得推荐？在回答里我把SAS学习分成了三类（点到即止，套PROC 型；深入应用，编程统计型；走火入魔，开发工具型）并推荐了相应的书籍。在整理市面上SAS 相关的书籍时，我总结了三个缺陷：①专门介绍数据整理与图表呈现的书太少、太零碎，即便有，也鲜有高质量者；②几乎都采用语法关键词按字典式的编排方式论述，缺乏从实际问题凝练的良好专题；③编程技术与使用场景割裂，讲技术者纯讲技术，缺少对应的应用场景带入感。

特色

本书试图在数据整理与图表呈现的内容上、编排方式上以及论述形式上有所突破和改进。

在内容上，顾名思义，专门讨论数据整理和统计图表的制作，不贪大求全、忌蜻蜓点水。精心提炼的10 个专题总计10 万字，涉及SAS 的八卦见闻、SAS 的基础知识、数据的导入导出方式、变量与观测的各种操作、数据集的各种操作与管理、函数与例程、输入输出格式、统计表格的制作、统计图形的绘制原则、选择方法以及各系列统计图形的绘制实例，此外对SAS 宏变量、宏程序以及开发宏程序的原则、步骤、技巧等内容均有较为详细的论述。

在编排上，推陈出新，打破按语法关键字的字典式编排方式，精心挑选的10 个专题构成10 个既相对独立又互相联系的章节。小节与小节之间、例子与例子之间，尽量由问题层层引入，逐步推进，减少割裂与唐突感，增加使用场景的带入感。

此外，很多SAS 用户虽然都了解、接受甚至已经受益于SAS 在数据整理和统计分析方面毋庸置疑的优势，但是在统计结果的呈现上，尤其是统计表格，特别是统计图形方面都或多或少存在不甚了解抑或是误解的情况。因此，本书在统计表格的制作，尤其是统计绘图方面花了大量的笔墨做串讲——是的，用一个又一个层层递进的疑问来串讲，避免单纯的介绍绘图语法和SAS 技术，这在其他书中是很少见的。

最后，为了便于读者理解SAS 运行机制与原理，本书在论述时都尽量采用小数据、小实例以便清晰简洁地说明问题，避免因行业背景的不同陷入具体实例的大坑。同时，为了方便读者练手测试，几乎所有数据均就地取材，采用SASHelp 库中自带的数据集。

心得

SAS Help 文档是学习SAS 不可多得的手边精品材料，如果还没有深刻体会到这一点，那么赶紧去读读R 包的Help 文档。很多SAS 书籍取材于SAS Help 文档却闭口不提，这是一个巨大的失误。因此，本书会专门引导，鼓励读者去多读SAS Help 文档、多查SAS Help 文档。

学习知识的理想状况是单调线性、循序渐进的推进，然而现实情况却是：知识本身是错综复杂的网状结构。因此，我们经常需要迂回包抄、循环往复地学习。在介绍知识点时，本书努力做到直线推进、循序渐进，但由于作者精力、能力有限，加之知识网状结构的客观的、存在的现实，希望读者能有一个迂回包抄、循环往复的学习心态。

当然，我也有一个迂回包抄、循环往复、精进迭代的心态。本书还有很多的话题，比如SAS 的综合矩阵语言（Integrated Matrix Language ，IML）、输出传递系统（Output delivery System, ODS ）、正则表达式等没能在此版付诸实践；已经付诸实践的，也会因笔者的见识、学识以及精力受限，而有所欠缺。因此，诚恳地欢迎诸位读者给出您的建设性建议以及批评性意见，送达地址guhongqiu(at)yeah(dot)net。有您的反馈，下一版（如果有的话），肯定会更好。

致谢

如果您读到这里了，请不要嫌我啰唆，因为一路走来，需要感谢的人特多，而且感谢应该是一个严肃的话题，因此，下面是一本正经的致谢。

感谢北京中医药大学曾光教授、刘仁权教授带我叩开流行病与卫生统计领域的大门；感谢中国疾病预防控制中心吴尊友教授教我公共卫生的大义；感谢北京协和医学院李卫教授携我走进临床研究的大门；感谢国家神经系统疾病临床医学研究中心王拥军、王伊龙教授给我机会在实践中提升临床研究思维与技能。

感谢The Little SAS Book 的作者Lora D. Delwiche 女士，著名SAS 绘图博客Graphically Speaking 的博主、众多SAS 绘图专著的作者Sanjay Matange 先生，以及The DS2 Procedure: SAS Programming Methods at Work 的作者Peter Eberhardt 先生在本书写作过程中给予的支持和帮助。

感谢SAS 中国研发中心总经理刘政先生；感谢SAS 中国研发中心分析产品开发部总监高燕女士、SAS 中国研发中心商业智能和可视化分析产品部技术总监巫银良先生、SAS 中国区培训经理赵丹先生、SAS 大中华区市场总监蒋顺利先生在我准备书稿过程中给予的支持；感谢SAS 中文论坛创始人、前海征信副总经理施亦明先生，SAS 中文资讯网的创始人sxlion 以及人大经济论坛里的一大波ID（jingju11 、pobel、hopewell、davil2000、kuhasu、ahuige、soporaeternus、YueweiLiu 、oloolo、bobguy、Imasasor、playmore、crackman、dxystata）在SAS 的江湖里传道解惑。

感谢本书的编辑，清华大学出版社的刘洋先生。没有他的信任，这本书可能会散落于江湖；没有他的信任，写作可能会被无数次的催稿打断。还好，他对我和这本书稿一直保

持足够的耐心。再次感谢清华大学出版社编辑部，精心挑选每章首页的山水画，配合标题，意境深远。

来北京十多年，感谢中国气象科学研究院谷湘潜研究员、首都医科大学附属北京地坛医院江宇泳教授给予的各方面关照；感谢中南大学谷潜平教授的建议；感谢国家神经系统疾病临床医学研究中心的王彩云主任早上的烤红薯——无上美味、香甜至极。

最后，感谢因为SAS、因为此书，和我有了交集的你。

谷鸿秋

2017年5月24日

第1章 人生若只如初见：初识SAS 1
1.1 往事并不如烟 1
1.1.1 逗你玩的发音 1
1.1.2 有点趣的历史 2
1.1.3 逝不去的江湖 5
1.2 选择一厢情愿 5
1.3 软件架构 6
1.4 安装与许可 7
1.5 运行模式 12
1.6 编程界面 12
1.6.1 DMS界面 12
1.6.2 EG界面 14
1.6.3 SAS Studio 界面 14
1.7 版本 16
1.7.1 购买版与大学版 17
1.7.2 免费云端版 17
1.7.3 各操作系统平台版 20
1.7.4 各语言版 20
1.8 本章小结 21
第2章 清歌苦调两不厌：夯实基础 22
2.1 Foundation SAS 22
2.1.1 Foundation SAS的构成 22
2.1.2 Base SAS 23
2.2 SAS数据分析流程 23
2.3 逻辑库与数据集 24
2.3.1 逻辑库 24
2.3.2 数据集 27
2.3.3 变量 31
2.4 SAS编程语言 32
2.4.1 SAS程序结构 32
2.4.2 SAS语法规则 33
2.4.3 SAS语言元素 35
2.4.4 三种逻辑结构 40
2.4.5 数组结构 42
2.4.6 函数与CALL例程 46
2.4.7 结构化查询语言SQL 46
2.4.8 SAS宏MACRO 48
2.5 理解SAS运行机制 49
2.5.1 PDV与DATA步自循环 49
2.5.2 @与@@的困惑 55
2.6 用好SAS Help的秘诀 57
2.6.1 SAS Help知多少 57
2.6.2 看懂SAS Help的基本套路 60
2.6.3 检索SAS Help的小技巧 61
2.6.4 熟悉SASHelp下的数据集 62
2.7 本章小结 63
第3章 苔点狂吞纳线青：读取数据 64
3.1 读取对象与读取方式 64
3.2 数据读取策略 65
3.3 读取DBMS数据文件 66
3.3.1 SAS/ACCESS 与DBMS 66
3.3.2 LIBNAME语句访问DBMS数据文件语法 67
3.4 读取PC数据文件 67
3.4.1 小试牛刀 68
3.4.2 PROC IMPORT语法 68
3.4.3 LIBNAME访问PC文件语法 70
3.4.4 实例扩展 70
3.5 读取Flat数据文件 72
3.5.1 读入CSV文件 72
3.5.2 读入TXT特殊字符分隔的文件 72
3.6 读取流式数据 74
3.6.1 流式数据初探 74
3.6.2 INPUT语句一般语法 74
3.6.3 列表读入式 75
3.6.4 列读入式 77
3.6.5 格式读入式 77
3.6.6 命名读入式 78
3.6.7 DATALINES数据综合案例 79
3.6.8 关于列表、指针及格式等 79
3.7 顺带说说数据导出 80
3.8 数据导入导出的宏 81
3.9 本章小结 81
第4章 行舟来去泛纵横：变量观测 82
4.1 变量与观测操作概览 82
4.2 创建数据集 83
4.2.1 DATA+SET语句 84
4.2.2 SQL CREATE语句 85
4.2.3 过程步的语句与选项 85
4.3 观测与变量的筛选 89
4.3.1 IF与WHERE的辨析 90
4.3.2 KEEP、DROP与RENAME 91
4.3.3 PROC SQL筛选变量与观测 93
4.4 横向的其他操作 93
4.4.1 新变量生成与赋值 94
4.4.2 变量类型转换 98
4.4.3 变量重新分组切割 100
4.4.4 缺失变量查找 102
4.5 纵向的其他操作 103
4.5.1 DATA步实现累加 103
4.5.2 PROC步实现累加 106
4.5.3 LAG与DIF的隔行取物 107
4.6 本章小结 108
第5章 亦应帷幄运鸿筹：数据库集 109
5.1 修改数据集：MODIFY语句 109
5.1.1 MODIFY语句实例 109
5.1.2 MODIFY语句注意事项 111
5.1.3 MODIFY语句语法概览 112
5.2 更新数据集：UPDATE语句 113
5.2.1 UPDATE语句实例 113
5.2.2 UPDATE语句注意事项 113
5.2.3 UPDATE语句语法概览 114
5.3 行列互换（转置）：PROC TRANSPOSE 114
5.3.1 行转列（宽表转长表） 114
5.3.2 列转行（长表转宽表） 116
5.3.3 PROC TRANSPOSE注意事项 116
5.3.4 PROC TRANSPOSE语法概览 117
5.4 横向拼接（并接）：多SET/MERGE/PROC SQL 117
5.4.1 一对一读入 118
5.4.2 一对一并接 119
5.4.3 匹配并接 119
5.5 纵向拼接（串接）：SET /PROC APPEND / PROC SQL 123
5.5.1 SET语句 124
5.5.2 PROC APPEND 124
5.5.3 PROC SQL 125
5.6 PROC SQL表连接 126
5.6.1 左连接（LEFT JOIN） 127
5.6.2 右连接（RIGHT JOIN） 128
5.6.3 内连接（INNER JOIN） 129
5.6.4 全连接（FULL JOIN） 129
5.6.5 表连接操作语法总结 130
5.7 PROC SQL集运算 131
5.7.1 差（EXCEPT） 131
5.7.2 并（UNION） 132
5.7.3 交（INTERSECT） 133
5.7.4 外并（OUTER UNION） 134
5.8 数据集管理 134
5.8.1 初入门庭：制作变量字典 135
5.8.2 大雅之堂：数据集信息 136
5.8.3 大雅之堂：数据集操作 137
5.8.4 大雅之堂：变量信息 138
5.8.5 登峰造极：精通SAS字典 139
5.9 本章小结 143
第6章 间有山川亦奇秀：函数例程 145
6.1 函数和例程是什么 145
6.2 为什么要用函数和例程 146
6.2.1 一个例子感受函数的便利 146
6.2.2 一个例子感受例程的便利 147
6.3 怎么用函数和例程 148
6.3.1 函数语法 148
6.3.2 例程语法 149
6.4 在哪里使用函数和例程 149
6.5 有哪些函数例程可用 150
6.6 高频函数和例程有哪些 152
6.7 不够用怎么办 153
6.8 本章小结 154
第7章 翩跹翠袖拂云裳：巧用格式 155
7.1 何为格式 155
7.2 为何要用格式 156
7.3 格式名的样子 157
7.4 常用系统格式 158
7.4.1 常用输出格式 158
7.4.2 常用输入格式 159
7.5 PROC FORMAT自定义格式 159
7.5.1 自定义格式 159
7.5.2 用数据集定义格式 161
7.5.3 PROC FORMAT语法 161
7.6 格式的妙用 162
7.6.1 格式使用位置 162
7.6.2 变量重分组 163
7.6.3 统计分析过程 164
7.6.4 统计缺失观测 165
7.6.5 条件显示 166
7.7 本章小结 167
第8章 菱花荇蔓随双桨：百变绘图 168
8.1 绘图软件知多少 168
8.2 丑陋死板太难搞 169
8.3 绘图系统瞄一瞄 170
8.3.1 SAS/GRAPH 171
8.3.2 统计过程自动绘图 172
8.3.3 ODS Graphics System 173
8.4 基本原则不能少 179
8.4.1 Less is more 179
8.4.2 图形元素设计 180
8.5 统计图形的选择策略 180
8.5.1 统计图形选择总则 181
8.5.2 案例说明 183
8.6 条图系列（Bar Chart） 184
8.6.1 单式条图 184
8.6.2 频数图 185
8.6.3 带误差限的单式条图 186
8.6.4 单式百分比条图 187
8.6.5 簇拥式复式条图 188
8.6.6 簇拥式复式误差限条图 188
8.6.7 堆叠式复式条图 189
8.6.8 马赛克图 191
8.6.9 镜面式复式条图 191
8.6.10 面板条图 193
8.7 直方图系列（Histogram） 195
8.7.1 简单直方图 195
8.7.2 重叠直方图 196
8.7.3 镜面直方图 197
8.7.4 面板直方图 199
8.8 箱线图系列（Box Plot） 200
8.8.1 简单箱线图 200
8.8.2 分组箱线图 201
8.8.3 面板箱线图 202
8.9 散点图系列（Scatter Plot） 202
8.9.1 X-Y散点图 203
8.9.2 X-Y散点回归图 203
8.9.3 分组散点图 204
8.9.4 面板散点图 205
8.9.5 泡泡图 206
8.9.6 矩阵散点图 207
8.10 折线图系列（Line Plot） 208
8.10.1 简单折线图 208
8.10.2 误差限折线图 209
8.10.3 分组误差限折线图 211
8.10.4 面板误差限折线图 211
8.11 面积图系列（Area Plot） 212
8.11.1 面积图 212
8.11.2 带状图 213
8.12 拟合图系列（Fit Plot） 214
8.12.1 密度曲线 214
8.12.2 回归线 215
8.12.3 椭圆曲线 216
8.12.4 ROC曲线 217
8.12.5 Kaplan–Meier曲线 217
8.12.6 LOESS曲线 219
8.12.7 Spline曲线 221
8.13 森林图系列（Forest Plot） 222
8.13.1 简单森林图 222
8.13.2 亚组分析森林图 223
8.14 地图系列（Map） 226
8.14.1 纯地图 226
8.14.2 统计地图 227
8.14.3 热力地图 228
8.15 PROC SGPLOT总结 229
8.16 八九打扮十分妖 231
8.16.1 更换样式文件 231
8.16.2 SG过程语句选项 232
8.16.3 GTL语句选项 233
8.16.4 创建样式文件 235
8.17 图片属性控制 238
8.18 本章小结 240
第9章 拙中藏巧混天成：统计表格 241
9.1 统计表格是什么 241
9.2 统计表格如何设计 244
9.3 统计表格有哪些用法 245
9.3.1 基线信息表格 245
9.3.2 危险因素表格 246
9.3.3 结局效应表格 246
9.3.4 亚组分析表格 247
9.4 SAS制表方式有哪些 248
9.4.1 统计汇总过程 249
9.4.2 专用制表过程PROC TABULATE 250
9.4.3 专用报告过程PROC REPORT 251
9.5 如何完美实现统计表格 252
9.6 手把手来说明 253
9.6.1 完整实例 253
9.6.2 重点解读 255
9.6.3 技能升华 256
9.7 本章小结 257
第10章 一缕檀烟万佛名：宏中奥秘 259
10.1 学习宏的几个理由 259
10.2 认识宏 261
10.3 宏变量 261
10.3.1 宏变量特性 262
10.3.2 创建宏变量的十种方法 262
10.3.3 宏符号表与作用域 264
10.3.4 掩蔽宏变量 267
10.3.5 显示宏变量值 269
10.3.6 引用宏变量 270
10.4 宏程序 272
10.4.1 宏程序定义与调用 272
10.4.2 宏程序定义与调用语法 272
10.4.3 存储与加密宏程序 273
10.4.4 选择与循环宏语句 274
10.4.5 宏函数及其分类 276
10.5 开发宏程序 277
10.5.1 原则 277
10.5.2 步骤 278
10.5.3 技巧 280
10.6 本章小结 281
附录 282
附录1 统计图形不同样式效果展示 282
附录2 部分统计图形彩图效果（ggStyle样式） 284
附录3 部分统计图形彩图效果（ggplot2样式） 285
附录4 SGPLOT绘图参考 286
附录5 笔者原创宏工具分享列表 292
附录6 优质SAS学习资源列表 293
附录7 SAS编程习惯与编程规范 294
参考文献 297