统计学的基本问题范文

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统计学的基本问题

篇1

一、恩格斯的哲学基本问题

为了深入探究恩格斯的哲学基本问题的含义,我们必须了解恩格斯提出问题时的背景和立场。恩格斯关于哲学基本问题的理论是针对马克思之前的西方传统哲学而言的,所谓“全部哲学”主要指的是在西方传统哲学史上占主导地位的知识论哲学。由此可见,恩格斯的话是在具有特定背景的情况下产生作用的,如果忽略理论背景,以偏概全,则可能导致理论与实际不符的情况。

二、全部和单个类型的哲学基本问题

如果从一门学科的角度看待哲学,那么哲学是一个非常庞大的系统,哲学内部有不同的模式、流派、类型。如果说一个问题能够成为哲学的基本问题,那么这个问题必须在所有类型的哲学中具有普遍性。恩格斯的哲学基本问题从这个角度上来看作为整个哲学的基本问题十分勉强,因为很多类型的哲学派别不讨论思维与存在的关系问题,比如维特根斯坦的语言哲学、中国传统哲学等,并不探究这个问题。所以准确地说,恩格斯的哲学基本问题是知识论哲学的基本问题,而不是哲学的基本问题。至于什么是哲学的基本问题,俞吾金先生提出了一个很有说服力的观点:“什么是哲学?”才是哲学的基本问题。对这个问题的回答决定了回答者抱有什么样的哲学观,从而判断出他从属于什么哲学类型。这个问题在哲学中起到了奠基的作用,所以这个问题是哲学的基本问题。

哲学有其基本问题,单个哲学类型也有其基本问题,思维和存在的关系问题就是知识论哲学的基本问题。中国传统哲学也有其特有的基本哲学问题。首先,关于中国传统哲学,必须被肯定为一种哲学类型的存在。中国以前是没有哲学这一说法的,哲学一词是近代由日本传入。但这并不意味着中国历史上不存在哲学。且不论争论已久的“中国哲学合法性”的问题,单从哲学一词的来源上分析。哲学译自单词“philosophia”,由“philein”(爱和追求)和sophia(智慧)组成,愿意为爱智慧。从这个角度定义哲学的话,中国古代是有哲学的。由于中国和西方多个世纪没有交流,文明的发展必然会因为各种因素而产生一些差异。假如因为这个原因而严格按照西方哲学的模式来生搬硬套,那么不仅违背了哲学的初衷,更是牺牲了中国千百年来的宝贵精神财富。而从单个哲学类型的角度看时,中国传统哲学就是一种非常有价值并且极具特色的哲学类型,所以也应具有其相应的哲学基本问题。

三、中国传统哲学的重要问题

中国传统哲学长久以来留下了许多深刻且富有内涵的问题,例如天人关系、义利之辩、知行观、人性论等。这些问题虽然都在中国传统哲学中居于重要地位,但是都还不具备足以作为中国传统哲学基本问题的普遍性。

(一)天人关系

天人关系一直都是中国传统哲学的热门问题,甚至长时间以来有不少学者就把天人关系问题当作是中国传统哲学的基本问题。这与恩格斯提出的哲学基本问题不无关系。当研究中国传统哲学的学者将恩格斯关于哲学基本问题的思维模式带入到中国传统哲学的思考中时,就会很自然地寻找与思维和存在相似的对立概念。在此基础上,天人关系就能很自然地被解释成了自然(思维的客体)和人(思维的主体)关系,显然,这一关系的对立与思维和存在的关系有一定的相似之处。虽然直接生搬硬套显得十分勉强,但是由于该问题在中国哲学史上的重要地位,所以有些人宁愿选择抛弃思维与存在关系的影响,而坚持将天人关系作为中国传统哲学的基本问题。

将天人关系问题的实质简单地解释成人与自然的关系肯定是十分不妥当的。现在的自然科学角度的天与当时所谓的天几乎不是一个概念。与西方的毕达哥拉斯、亚里士多德等人相比,中国古代的伟大思想家们在自然科学方面几乎毫无建树,因为中国的先哲根本就没有朝自然科学方面研究。荀子很明确地表达出了当时的一种思想倾向:“圣人为不求知天。”《左传?昭公十八年》中,子产也说:“天道远,人道迩,非所及也,何以知之?”因为自从产生了人类社会之后,自然对人的压迫感已经减少很多,人民最大的压迫感来自于统治者。《礼记?檀弓下》中孔子曾经说过一句具有代表意义的话:“苛政猛于虎也。”因此人们的关注点从自然转向社会是当时人的自身需求,权衡之下,自然科学的研究就不是主要任务了。所以所谓的天人关系根本就不是人与自然的关系。在讲到天人关系的时候经常提到天人合一,但是天人合一绝对是不指客观意义上的人与自然合而为一。孟子在一句话中曾经表达过天人合一的思想:“万物皆备于我矣,反身而诚,乐莫大焉,强恕而行,求仁莫近焉。”从这句话中就可以看出,所谓的天人合一并不是客观意义上的,而是主观意义上的。天人合一所追求的是自身的修养和完善,而不是对客观物质世界的改造。无论是孔子提出的“求仁”还是孟子提出的“四端”及“浩然之气”,都是由内而外的;其它的先哲比如老子,虽然提出了物质意义上的天道,但是出发点和归宿都是人自身对天道的效仿,而不是对天道本身的探究;庄子的“坐忘”,实质上是一种无欲无求的精神状态,是通过自身修养而非对世界的改变而达到的,促使庄子提出这种修养的原因也非自然,而是社会。出现这种现象的原因我觉得就是上述的价值观的转向。人们关注的焦点不再是自然本身,而是人和人类社会。天只是延续着作为一种权威的象征而存在,比如天子、天命等词,都是在借天的权威。所以所谓的天人关系,重点不是人与自然的关系,而是人与社会的关系。人们借着天人合一的口号,按照社会的需要来改善自身,使自身更有利于立足社会。这才是天人合一的实质内容。

(二)义利之辩

义利之辩则是中国传统哲学史上关于仁义和功利的争辩。义利的对立首先由孔子提出:“君子喻于义,小人喻于利。”这表明了儒家对义利的基本立场,认为义与利是相互对立的,并且重义轻利。与此相对,墨家的观点认为“义,利也”(《墨子?经说上》)。首先从义和利的含义进行分析。义代表了一种利于社会的价值取向,是按照社会的需要对人提出的一种统一的规范,行事合乎义,从宏观上看,一定是有利于社会的,但是有可能损害个人利益。利则代表了一种利于个人或小团体的价值取向,是按照个人或小团体的需要表现出的一种自发的追求,单纯地逐利,从微观上看,目的一定是满足小部分人的需求,但是有可能危害社会。这么看来,其实义和利都是一种积极的价值取向,只是立足点不同。一般情况下,无节制、不理性的逐利都会危害社会,所以儒家提出的观点是重义轻利,以社会需要为重。但是如果在适当的范围里理性地求利,也能达到义、利两全的结局。由此看来,真正被排斥的不是利,而是超出社会需要的范围,也就是义的范围的利。所以作为是非评判标准的义,实际上体现的就是社会的需要。

(三)知行观

知行关系是中国传统哲学中的特殊问题,在其它哲学体系中没有被明确地作为一对范畴所提出。知与行是相统一的,有什么样的知才会作出什么样的行。从“格物致知”的角度上看,如果格的是客观事物,知的是客观规律,那么这样的知行观无疑具有一般认识论的意义。但是从中国传统哲学的角度上来看,我们一直以来致的知并不是事物的客观规律。虽然在宋明时期程朱理学和陆王心学在知行观上有过分歧,但是那只是过程上的差异,而不是实质上的差异,中国哲学史上在知行观上一直保持着“致良知”的本质观念。所谓“良知”,实质就是符合当前社会需要的道德观念。

(四)人性论

人性的问题在中国哲学史上喋喋不休地争论了很长时间,早在孔子时就将人分为三等,其后董仲舒等人便建立了性三品说;孟子主张性善,荀子主张性恶;张载、朱熹等人提出性情分立等等不一而足。虽然理论很多,但是划分的原则都是相同的――是否符合社会需要的道德观念;提出这些理论的目的都是相同的――驱使人们具备社会需要的道德。性三品说中,虽然有圣人之性和斗筲之性,但是些两类人为极少数,故不是理论的重点。理论的重点在中人之性,也就是绝大多数人具有的性。这绝大多数人虽然没有圣人之性,但是可以通过自身的修养来获得圣人之性。虽然孟子主张性善,荀子主张性恶,看似矛盾对立,实则殊途同归:孟子把符合社会需要的道德观念当作天赋人性,所以提出性善;荀子把人的基本生理欲望当作天赋人性,所以提出性恶。由些可见,他们两人提出看似相悖的理论,并非由于对道德的态度相左,而是由于对人性的定义不同。在不同的理论基础上,他们都提出要培养道德观念,虽然孟子的方式是由内而外扩,荀子的方式是后天习得,但是两人的结论分别是“人皆可以为尧舜”、“涂之人可以为禹”。所以两人对人性的价值取向是完全相同的。张载、朱熹等人将性与情分立,基本相当于将孟子的善性与荀子的恶性分立,目的还是要以性来统御情,将人的欲望控制在道德范围之内。

由此可见,虽然中国哲学史上关于人性的理论有很多,但是价值取向和最终归宿都是一致的,即修养品性以获得符合社会需要的道德。

篇2

【摘要】 目的 探讨1甲基4苯基1,2,3,6四氢吡啶(MPTP)导致快速老化小鼠(SAMP8)黑质纹状体系统的形态学改变。方法 24只健康雄性12周龄SAMP8小鼠,随机分为盐水对照组和MPTP组,分别于第一次给药后6、24 h、3和8 d 4个时间点处死小鼠,每个时间点3只;背部皮下注射MPTP 20 mg/kg,每2 h一次,注射4次。用免疫组织化学染色技术检测各时间点黒质酪氨酸羟化酶(TH)阳性神经元形态及数量、纹状体TH免疫反应性及黑质区尼氏染色检测神经元状态。结果 MPTP组和对照组比较:黑质TH阳性神经元数目于第1次注射后6、24 h、3、8 d分别减少7.06%(P>0.05),12.79%(P<0.05),22.49%(P<0.01),42.39%(P<0.001),其中3 d和8 d比较有显著差异(P<0.01);纹状体TH免疫反应性(COD值)减低,6 h(P<0.05),24 h(P<0.01),3 d(P<0.001),8 d(P<0.001),其中24 h与3 d比较差异显著(P<0.05);尼氏染色可见对照组细胞多,形态完整,胞核饱满,核仁清晰,尼氏体丰富。MPTP注射后逐渐出现细胞胞核固缩,核仁模糊不清,胞体及胞核形态不规则,崩解,细胞稀疏,残存的细胞周围可见大量细胞碎片。结论 MPTP可导致SAMP8小鼠黑质多巴胺(DA)能神经元减少及纹状体DA能纤维丢失等帕金森样病理改变。

【关键词】 SAMP8小鼠;MPTP;帕金森病(PD);病理形态学

【Abstract】 Objective To explore the morphologic change of nigra and striatum system of senescence accelerated mouse prone8 (SAMP8) induced by MPTP. Methods 24 SAMP8 mice of 12 weeks old were randomly pided into physiological saline control group and MPTP group. The mice were killed on 6, 24 h, 3, 8 d after the first given medicine respectively (n=3). MPTP was given by backside hypodermic injection on 20 mg·kg-1·2 h-1,and added up 4 times. Tyrosine (TH) positive cells in nigra TH immune reactivity in striatum were observed by immunohistochemistry and the morphologic changes of neurons in nigra were observed by Nissl′s staining. Results Compared with control group, the TH positive cells in nigra decreased by 7.06%(P=0.235),12.79%(P<0.05),22.49%(P<0.01),42.39%(P<0.001)on 6,24 h,3,8 d after the first given medicine respectively, and there was obvious difference between the 3 and 8 days after the first given medicine (P<0.01) in MPTP group. Compared with control group, TH immune reactivity in striatum decreased in MPTP group, and there was obvious difference between the 24 h and 3 days after the first given medicine (P<0.05). In control group, Nissl′s positive cells was much more, had integrated morphology, full and clear nucleolus and full Nissl′s bodies. After given MPTP, there were karyopyknosis and ambiguous nucleolus, irregular sharp cell body and nucleolus, disintergration, and amount of cell debris. Conclusions MPTP can decrease the dopamine energy neurons in nigra and dopamine energy nerve fiber in striatum, induce the pathologic changes of Parkinson disease (PD), which provide theory basis on the application of SAMP8 mice for the PD research.

【Key words】 SAMP8 mice; MPTP; Parkinson disease; Morphology

目前研究者已开始关注老年动物在帕金森病(PD)的研究中应用〔1,2〕。但这些老年动物饲养周期长(如老年猴20年以上,C57BL/6小鼠12月龄以上)不易获得等因素制约了PD老年动物模型的研究发展。SAMP8小鼠为快速老化小鼠,是研究衰老及衰老相关性疾病的很好的动物模型〔3,4〕,但其多用于老年性痴呆的研究,是否可用于PD的研究尚需探讨。为此本研究观察MPTP导致SAMP8小鼠黑质纹状体系统的病理形态学改变,探讨其应用于PD研究的可行性。

1 材料与方法

1.1 动物及分组 选用12周龄、体重23~27 g雄性SAMP8小鼠24只(由香港中文大学解剖学系赠与),随机分为对照组和MPTP组,各12只,每组再分别于第1次注射后6、24 h、3和8 d4个时间点处死小鼠,每个时间点3只;自由进食水,室温20~22℃,保持12 h照明、12 h黑暗的周期,适应环境1 w后进行实验。

1.2 给药方法 MPTP组小鼠背部每次皮下注射MPTP(Sigma,USA)20 mg/kg,连续注射4次,每次间隔2 h。对照组注射生理盐水。

1.3 样本取材 各时间点实验动物于腹腔内注射10%水合氯醛麻醉,经左心室依次灌入生理盐水30 ml,4%多聚甲醛液100 ml(0.5~1 h),立即取脑。所取脑标本置于4℃多聚甲醛溶液中,后固定24 h,进行常规梯度酒精脱水,二甲苯透明,石蜡包埋。将小鼠脑组织分别于纹状体和中脑部分做连续冠状切片,片厚5 μm,每隔14张取1张,用于酪氨酸羟化酶(TH)免疫组织化学染色。

1.4 ABC法免疫组织化学染色 将切片常规脱蜡至水,0.01 mol/L(pH6.0)枸橼酸缓冲液抗原修复,3%H2O2室温孵育40 min,10%正常羊血清37℃封闭1 h,加兔抗TH(1∶5 000 Chemicon)4℃过夜后37℃孵育1 h,随后依次加入1%生物素化二抗和辣根过氧化物酶标记三抗(北京中杉),均37℃孵育30 min,最后DAB(北京中杉)显色,自来水终止。梯度乙醇脱水,二甲苯透明,中性树胶封片。在孵育过程中用PBS溶液代替一抗做空白对照。

1.5 尼氏染色 标本取材同前。黑质区脑组织切片常规脱蜡至水,浸入0.25%硫堇溶液中室温8~10 min,80%~95%酒精脱色至适度,无水酒精脱水,二甲苯透明、中性树胶封片。

1.6 黑质多巴胺(DA)能神经元计数 每只小鼠中脑黑质区共取8~9张脑片(取片方法见上),显微镜下观察黑质TH阳性神经元表达,盲法由第三人于200倍视野下计数脑片上同一侧黑质区的TH阳性神经元数目,取均值。

1.7 纹状体TH免疫反应性 每只小鼠纹状体区取6张脑片(取片方法见上),应用NISElements imaging software(Nikon)测定纹状体区TH免疫阳性产物的光密度值(OD值),并减去同一张切片上的胼胝体的OD值作为实际OD (矫正光密度值 COD值),用COD值进行比较分析,取均值。

1.8 统计学处理 运用SPSS11.5统计软件进行Oneway ANOVA分析。

2 结果

2.1 黑质DA神经元TH免疫组织化学染色 对照组黑质内 TH 阳性神经元数量较多,胞体较大,呈锥体形或椭圆形,阳性物质为深棕黄色,位于胞浆,着色较均匀。MPTP组阳性细胞稀疏,胞体小,胞质较浓染,见图1。TH阳性神经元计数结果显示,对照组TH阳性神经元数目为181.4±10.453 0,MPTP组6 h为168.6±12.707 9、24 h为158.2±21.160 4、3 d为140.6±4.584 9、8 d为104.5±5.097 3 ;与对照组比较,MPTP组TH阳性神经元数目在以上各时间点分别减少7.06%(P<0.05),12.79%(P<0.05),22.49%(P<0.01),42.39%(P<0.001),其中6 h与24 h比较、24 h与3 d比较差异均不显著(P>0.05);3 d和8 d比较差异显著(P<0.01)。神经元的丢失从6 h即有,但以3至8 d最为显著。

2.2 纹状体区TH免疫组织化学染色 纹状体区TH阳性产物呈棕黄色,对照组纹状体区TH阳性产物染色较深,均匀。MPTP组随时间延长纹状体区TH染色逐渐变浅淡,不均匀,于注射后第3天明显,第8天最为浅淡,见图1。其COD值结果显示,对照组为0.053 07±0.003 8,MPTP组6 h为0.042 67±0.006 8,24 h为0.041 58±0.002 0,3 d为0.030 8±0.001 6,8 d为0.026 56±0.004 2;与对照组比较MPTP注射后6 h即有COD值的显著减少(P<0.05),24 h(P<0.01),3 d(P<0.001),8 d(P<0.001);其中6 h与24 h,3 d与8 d的COD值比较均无显著性差异(P>0.05),但24 h与3 d有显著差异(P<0.05)。纹状体TH阳性纤维的丢失从6 h即有,3 d最显著,8 d达到稳定。

图1 各组SAMP8小鼠黑质TH阳性神经元(×400)和纹状体TH免疫反应性(×100)的免疫组织化学染色(略)

2.3 黑质尼氏染色 与MPTP组相比,对照组黑质区神经细胞多,细胞形态完整,胞核饱满,核仁清晰,尼氏体丰富。MPTP注射后6 h可见神经细胞固缩,浓染;24 h至3 d核仁模糊不清,胞体及胞核形态不规则,神经元胞体崩解,8 d时残存细胞稀疏,胞体小,周围可见较多细胞碎片,见图2。图2 各组SAMP8小鼠黑质尼氏染色(×400)

3 讨论

MPTP在小鼠身上引起的生化和细胞的改变与PD非常相似〔5〕,大部分用于阐明PD DA能神经元死亡根本机制的研究是在MPTP小鼠模型上完成的〔6〕。目前常用的小鼠PD模型为C57BL/6小鼠〔7〕。

研究表明衰老是PD重要的危险因素〔8〕。因此应用老年动物研究PD的发病机制,必将大大推进人类对PD的深入了解,更好的治疗PD。SAMP8小鼠为快速老化小鼠,其平均寿命10~17个月,4~6个月成熟期后便迅速衰老,除具一般老化症状外,主要以学习记忆功能呈增龄性加速衰退为特点,此外在增龄过程中还可出现昼夜节律紊乱、情感障碍等改变〔9〕。PD除运动症状外,还有非运动症状(学习记忆、情感、情绪等)的改变,这在目前PD模型的动物中是不能满足的。因此如能将SAMP8小鼠应用到PD的研究中可能更具有独到之处。但小鼠的黑质纹状体通路对MPTP的神经毒性的敏感性依据种属的不同而不同〔10〕,为此,本研究旨在从形态学改变证实MPTP是否可导致SAMP8小鼠黑质纹状体系统的损害。

TH是催化酪氨酸合成DA的限速酶,DA神经元中含量丰富,是脑内多巴胺能神经元的蛋白标志。因黑质区其他神经元缺乏TH,故TH免疫反应阳性神经元即DA神经元。黑质DA神经元纤维投射到纹状体区,故在该区可探测到TH阳性纤维,其阳性表达强弱可直接反映黑质纹状体纤维的数量。本研究发现纹状体DA能投射纤维的脱失先于黑质TH阳性神经元的减少,这与文献报道〔11〕一致。

本研究证实12周龄SAMP8小鼠给与背部皮下注射MPTP 20 mg·kg-1·2 h-1注射4次,可导致其黑质纹状体系统的急性损伤,产生帕金森样的病理形态学改变,为SAMP8小鼠应用于PD的研究奠定了理论基础。

参考文献

1 Collier TJ,Lipton J,Daley BF,et al.Agingrelated changes in the nigrostriatal dopamine system and the response to MPTP in nonhuman primates:Diminished compensatory mechanisms as a prelude to parkinsonism〔J〕. Neurobiol Dis,2007;26:5665.

2 Ohashi S,Mori A,Kurihara N,et al.Agerelated severity of dopaminergic neurodegeneration to MPTP neurotoxicity causes motor dysfunction in C57BL/6 mice〔J〕.Neurosci Lett,2006;401:1837.

3 Zhang L,Li Q,Wolff LT,et al.Changes of brain activity in the aged SAMP mouse〔J〕.Biogerontology,2007;8(1):818.

4 Colas D,Gharib A,Bezin L,et al.Regional agerelated changes in neuronal nitric oxide synthase (nNOS),messenger RNA levels and activity in SAMP8 brain〔J〕.BMC Neurosci,2006;21(1):817.

5 von Bohlen Und Halbach O.Modeling neurodegenerative diseases in vivo review〔J〕.Neurodegener Dis,2005;2:31320.

6 JacksonLewis V,Przedborski S.Protocol for the MPTP mouse model of Parkinson′s disease〔J〕.Nature Protocols,2007;2:14151.

7 姚庆和,高国栋.MPTP的毒性机制与帕金森病动物模型〔J〕.国外医学·神经病学神经外科学分册,2004;31(1):458.

8 Collier TJ,Lipton J,Daley BF,et al.Agingrelated changes in the nigrostriatal dopamine system and the response to MPTP in nonhuman primates: diminished compensatory mechanisms as a prelude to parkinsonism〔J〕. Neurobiol Dis,2007;26:5665.

9 Miyamoto M.Characteristics of agerelated behavioral changes in senescenceaccelerated mouse SAMP 8 and SAMP 10〔J〕.Exp Geront,1997;32:13948.

篇3

大学数学教学大纲

课程代码318.009.1编写时间

课程名称数理统计

英文名称Statistics

学分数3周学时3+1

任课教师*徐先进开课院系**数学学院

预修课程

课程性质:

本课程为数学学院本科生开设,是概率论基础的继续,介绍数理统计学的基础知识。

基本要求和教学目的:

课程基本内容简介:

数理统计是一门理论研究与数学实践相结合的学科,它区别于概率论基础部分,不从概率空间出发,而是考虑如何给随机现象装配一个概率空间。

数理统计学研究数据资料的收集、整理、分析和推断,广泛地应用于社会科学、工程技术和自然科学中。

教学方式:

教材和教学参考资料:

作者教材名称出版社出版年月

教材概率论,第二册,数理统计(两分册)人民教育出版社1979

参考资料陈希孺数理统计引论科学出版社1981

峁诗松,王静龙,濮晓龙高等数理统计高等教育出版社,施普林格出版社1998,2003

J.O.BergerStatisticaldecisiontheoryandBayesionanalysis,2ndedition

中译本:贾乃光译,统计决策理论和贝叶斯分析Springer-Verlag,NewYork

中国统计出版社1985

1988

教学内容安排:

第一章引论

本章的教学目的是阐述数理统计学的基本问题,介绍数理统计学的基本概念。指出了现阶段的教学内容是研究如何利用一定的资料对所关心的问题作出尽可能精确可靠的结论,而不是考虑如何设计获得数据的试验。

统计量是从数据中提取信息的工具。本章介绍了两种常用求估计量的方法,介绍了刻画统计量性能的一致最小方差的概念。

§1统计学的基本问题

§2数理统计学的基本概念

§3求估计量的两种常用方法

§4一致最小方差无偏估计

第二章抽样分布

本章假定待研究的母体服从最常见的正态分布,导出了常用统计量,,的分布。本章的结论是对小样本讨论的,由于正态分布的特殊性,它们也可作为大样本情形的极限分布。

本章还介绍了与正态母体相联系的柯赫伦定理与费歇定理。

§1正态母体子样的线性函数的分布

§2分布

§3分布和分布

§4正态母体子样均值和方差的分布

第三章假设检验(I)

本章的教学目的是让学生认识到参数估计、假设检验和区间估计是针对问题的不同性质而作的三种统计推断,掌握并正确理解显著性检验问题的处理步骤。在本章的执行过程中,给出了一些典型的假设检验问题的分析和理解,以帮助学生掌握和运用这一统计思想。

本章介绍了具有一般意义的广义似然比检验。

§1引言

§2正态母体参数的检验

§3正态母体参数的置信区间

§4多项分布的检验

§5广义似然比检验

第四章线性统计推断

本章主要讨论数理统计学中两类重要的问题,线性模型和回归分析,介绍了处理另一类问题的方差分析。在数学过程中,解释了在复杂问题中使用线性模型的合理性,也分析了统计假设在实际问题中的意义。

在本章的执行过程中,比较了回归分析与线性模型的异同点。

§1最小二乘法

§2回归分析

§3方差分析

第五章点估计

本章从理论的角度讨论了一致最小方差无偏估计的性质。介绍了一些寻找一致最小方差无偏估计的方法。

§1最小方差无偏估计

篇4

目前我国的统计学在经济领域并未获得很好的发展,很多统计内容也并未得到更广泛的应用,经济统计的重要作用并未得到重视。我国宏观经济统计的发展首先是摸着石头过河,没有实际的经验可以借鉴;其次,国民经济具有一定的整体性与层次性,想要对其进行全面系统的统计是一项很困难的工作。因此,在我国经济统计分析的发展过程中,应明确统计分析的发展方向与地位,并采取措施弥补数据不足、质量低下等问题,实现统计学的独立快速发展,从而促进宏观经济统计分析的完善。

2.我国宏观经济统计分析问题的解决措施

2.1实现创新型国家的统计分析我国已经提出了创新型国家的建设目标,因此,宏观经济统计分析的重要内容之一便是创新能力。它需要我们在产业创新、国家创新等方面提升能力,并作出科学的研究。目前,创新指数的应用影响、创新对就业的影响、创新对国家税收的影响以及创新对国际竞争力的影响都已成为经济统计分析研究的重要内容,将科技信息数据融入到经济统计之中已成为宏观经济统计分析的重中之重,也是统计与分析研究的未来发展方向。

2.2产业结构高端化的统计分析产业结构高端化是推动我国经济社会发展的核心内容,也是我国宏观经济统计分析的重要内容。近年来,我们通过分析国内外的大量经济数据,对国家产业高端化的转型作出了统计分析,并研究了各要素之间的推动作用,提出了“三高一低”的产业结构高端化发展规律,即生产效率高、劳动报酬高、资金回报高以及能源消耗低。通过研究分析国家产业结构高端化的特征,发现产业结构高端化离不开创新与金融信息的支撑,这也说明了我国实现经济产业的高端化转型需要技术创新、管理创新以及信息化创新等方面作为支撑,同时,还应坚持绿色创新,发展新能源,以便实现产业能源的绿色、高端化。

2.3实现金融创新的统计分析金融体系与效率在国民经济发展中占据十分重要的地位。在我国改革开放以及经济发展的过程中,金融改革与创新起到了不可替代的作用,因此我国才可以从容应对金融危机。目前正处于全球金融体系的改革过程,金融体系的创新与改革面临前所未有的挑战,如何保持金融创新,实现金融业与其他产业经营发展的链条关系已经成为非常复杂的经济难题,这对于宏观经济统计分析而言,既是重要的机遇也是严峻的挑战。因此,我们应做好对货币供求以及货币政策的金融统计分析,深入挖掘资本市场以及证券市场的统计分析内容,充分发挥现代统计学作用,进而保障我国经济社会的可持续发展。

3.结束语

篇5

关键词:统计测度;统计学;大数据;数据科学;

作者简介:李金昌,男,50岁,浙江义乌人。浙江财经大学校长,统计学教授,博士生导师。研究方向为经济统计学,统计理论与方法,抽样技术,政府统计等。

最近两年,统计学界对大数据问题所进行的理论探讨逐渐增多,视角也各有千秋,引起了一些共鸣。围绕大数据问题,由统计学、计算机科学、人工智能、数学等学科共同支撑的数据科学开始形成。但大数据毕竟是一个新课题,因此远未达到对其有一个系统完整的认识,仍然需要从不同的方面加以研究,其中有一个重要但又容易被忽视的问题,即统计测度问题,值得去探讨。

一、什么是统计测度

汉语上,测度是指猜测、揣度、估计。数学上,测度是一个函数,它对一个给定集合的某些子集指定一个数,这个数可以比作大小、体积、概率等等。通俗地说,测度把每个集合映射到非负实数来规定这个集合的大小:空集的测度是0;集合变大时测度至少不会减小(因为要加上变大的部分的测度,而它是非负的)。

除了数学角度的测度论,查阅国内文献资料,带有测度这个词汇的文献不少,但专门针对统计测度(或测度)内涵的讨论几乎没有。一些对社会经济现象进行分析测度的文献,例如新型工业化进程测度、货币流动性测度、全面小康社会发展进程测度、收入分配公平性测度、技术效率测度、人力资本测度、金融风险测度、产业关联测度等等,所做的测度都是再测度,均不对测度本身进行讨论。查阅国外文献资料(关键词:measurement),也同样存在这样的问题,只能收集到一些比较零散的表述。LudwikFinkelstein(1975)[1]认为,在我们对事物或现象进行描述时,测度可以被定义为对现实世界中某一现象的个体属性或特征进行量化的过程。JamesT.Townsend和F.GregoryAshby(1984)[2]认为,如果按照极端的观点,那么统计分析中的基本测度理论的含义仍然是存在争议的。LudwikFinkelstein(2003)[3]指出,测度在那些原来尚未得到卓有成效或广泛应用的领域,也已取得了明显的进步,社会、政治、经济和行为科学正在更大程度地利用定量技术;测度是现代思维的一种实际有效的工具,是我们借以描述世界的一种方法。GiovanniBattistaRossi(2007)[4]认为,用以表示测度结果的,是数字或者数字符号。LucaMari(2013)[5]认为,测度的基础特征是被公认为世界上获取并正式表达信息的基本方法,这让它成为一种跨学科的工具。LudwikFinkelstein(2014)[6]指出,在自然科学技术中,测度的重要性不可否认,它是科学调查和发现必不可少的工具,它可将宇宙中的复杂现象用精确、简洁和普遍的数学语言来描述。

那么,到底什么是统计测度呢?目前没有一个统一的定义。本文认为,统计测度具有不同于测度的意义,并且大大超越数学上的界定,即它具有数学定义的一般属性,但又不受制于函数表现形式,因为统计测度所要面对的是现实世界,实际问题要比理论上可以定义的问题复杂得多。按照我们的理解,统计测度就是用一定的符号和数字,用一定的形式和载体,对所研究的现象或事物的特征进行量化反映,表现为可用于统计分析的数据的过程。它应该具有这样一些属性:以实际现象为测度对象,测度结果具有实际意义;以量化为目的,把信息转化为数量,提供人们容易理解的定量结论;个体特征的测度符合形成总体定量结论的要求,同时能够体现个体差异。可以发现,统计测度需要借用数学工具,但更重要的是对具体测度现象本质特征的认识和掌握。

统计测度可以从若干不同角度进行分类。邱东教授(2012)[7]曾在“宏观测度的边界悖律及其意义”一文中,从边界的角度对宏观测度进行了分类:一是因事物本身可测度性而形成的边界,即本体论意义上的测度边界;再一是由人的认知能力而形成的边界,即认识论意义上的测度边界;第三则是由统计相关性偏好和投入约束而形成的边界,即操作意义上的测度边界。这三条测度边界,应该以本体论意义的测度边界最大,认识论意义的测度边界次之,而操作意义的测度边界最小。这样的分类,对于我们正确理解统计测度的内涵很有帮助。受此启发,笔者认为统计测度还可以有如下分类:

1.从测度的实现形式看,可以分为原始测度和再测度。原始测度也可以称为直接测度,它通过对测度对象进行直接测度来获取数据,例如清点库存物品数量、丈量作物播种面积、观察培育细菌数目、检测药物成分等获得的数据,以及各种登记、记录的原始数据等等。再测度也称为间接测度,它以其他已知的测度数据为基础去计算、推算或预测所需的未知数据,例如根据GDP和人口数测度人均GDP、根据人口普查分年龄人口数据测度老龄化系数和社会负担系数、根据相关指标数据测度CPI的变化等等。复杂的再测度则需要借助相应的统计模型作为工具,因为它实际上是对相关变量之间的关系进行定量反映。从两者关系上看,原始测度是基础,是根本,没有科学的原始测度就不会有可靠的再测度;再测度则是测度功能提升的必然要求,以解决原始测度不能解决的问题。

2.从测度的计量方式看,可以分为自然测度、物理测度、化学测度、时间测度和价值测度。自然测度是利用现象的自然属性所进行的一种统计测度,例如人口规模、企业数量等的测度,采用自然计量单位;物理测度是利用现象的物理属性所进行的一种统计测度,例如公路长度、作物播种面积、天然气产量等的测度,采用物理计量单位;化学测度是利用现象的化学属性所进行的一种统计测度,例如医学、生物学中化学合成物的成分结构测度,采用百分数、千分数或特定标识为计量单位;时间测度是利用现象的时间属性所进行的一种统计测度,例如劳动用工、闲暇时间等测度,采用时间计量单位;价值测度是利用现象的价值属性所进行的一种统计测度,例如劳动报酬、经济活动成果等测度,采用货币计量单位。在这些测度计量方式中,价值测度因最具有综合功能而应用最为广泛。

3.从测度的方法看,可以分为计数测度、测量测度、实验测度、定义测度和模型测度。计数测度是一种通过观测计数来获得数据的方法,最为简单,一般用于自然测度或时间测度;测量测度是一种根据物理或化学规制对现象进行测量、测算来获得数据的方法,一般用于物理测度或化学测度;实验测度是一种按照科学实验原理、通过观察实验对象在既定条件下的反应来获得数据的方法,一般与测量测度相结合,用于获取科学研究数据;定义测度也可以称之为指标测度,是一种通过探究现象的本质特征和活动规律、归纳出表现其数量特征的范畴、给出统计指标定义(包括内容、口径、计算方法和表现形式等)来获取数据的方法,最常用于价值测度,也用于其他形式的测度。可以说,定义测度方法应用最为广泛,但也最为困难。模型测度是一种根据现象与现象之间的内在联系关系、或者现象自身的发展变化规律,通过建立一定的方程模型来获取数据的方法。前面三种统计测度方法基本上都属于直接测度,定义测度既可能是直接测度、也可能是间接测度,而模型测度都属于间接测度方法。

4.从测度的维度看,可以分为单一测度与多维测度。单一测度是指采用单一的方式方法对所研究现象或事物进行单一角度的测度,获得单一的数据。多维测度是指对所研究现象或事物进行多角度的测度,测度过程中可能需要采用多种测度方法和计量方式,例如多指标综合评价就需要借助统计指标体系对评价对象进行多角度的测度。显然,单一测度是多维测度的基础。

二、统计测度是统计学的立足之本

首先,从统计学的发展历史看,是统计测度使统计学破茧而出。为什么主流观点认为政治算术是统计学的起源而不是国势学?正是因为威廉·配第首次采用统计测度的方式进行了国家实力的统计分析和有关推算,得出了令人信服的结论。威廉·配第在1693年出版的《政治算术》[8]中写道“因为和只使用比较级或最高级的词汇以及单纯作思维的论证相反,我却采用了这样的方法(作为我很久以来就想建立的政治算术的一个范例),即用数字、重量和尺度的词汇来表达我自己想说的问题,只进行能诉诸人们的感官的论证和考察在性质上有可见的根据的原因”,这一观点在统计学的发展过程中产生了非常重要的影响。他的这段话虽然没有出现测度一词,但却道出了测度的本质,即让事物变得明白、变得有根据,因为“数字、重量和尺度”就是测度、就是根据,用“数字、重量和尺度的词汇来表达想说的问题”就是一种测度的思想,尽管测度的方式方法还很简单。相反,国势学虽然提出了归纳法这一统计学的基本方法并首创了统计学一词,但由于没有采用统计测度的方式进行国势问题的研究而难以修成正果。正如邱东教授[7]所说:“在配第之前,统计学的研究对象虽然是国家的态势,但它在方法论上只是定性言说。一个国家的财富总量在本体论意义上是可以测度的。然而只是到了配第时期,人类才想到了要测度它,并发明了如何测度的基本方法。政治算术,即开创期的经济统计学,实现了从无到有的转变,大大扩展了宏观测度的认识论边界,因而才具有了统计学范式创新的革命性意义。”同样,格朗特的《关于死亡表的自然观察和政治观察》也是人口统计测度方面的经典之作,无论是原始测度还是再测度,都给后人留下了宝贵的财富。之后,统计学就是沿着如何更加科学、准确测度世界这一主线而发展的。笔者曾在“从政治算术到大数据分析”一文[9],对数据的变化与统计分析方法的发展进行了粗浅的归纳,其主题实际上就是统计测度问题。

其次,从统计学的研究对象上看,统计测度是体现统计学数量性特征的前提条件。统计学的研究对象是现象的数量方面,或者说统计学是关于如何收集和分析数据的科学。统计数据从何而来?从统计测度中来。数据不同于数字,数字是统计测度的符号,数据是统计测度的结果,这也正是统计学区别于数学之处。所以说,数据的本质问题就是统计测度问题,故此统计测度是统计学的基本问题。这里重点讨论两个问题:一是统计测度与统计指标的关系,二是统计测度面临的新问题。关于第一个问题,本文认为统计测度与统计指标是一个事物的两个方面,这个事物就是数据。统计指标法是统计学的基本方法之一,尽管前面对统计测度从方式方法上进行了分类,但从广义上说所有统计测度都是定义测度,都表现为指标。也就是说,任何统计测度———不论是直接测度还是间接测度,最终目的是获得能够让人明白的数据,而表现数据的最主要形式就是统计指标,其他表现数据的形式都是派生出来的。所以,统计测度就是根据所设定的统计指标去获得所需的数据。关于第二个问题,与后文所要论及的大数据有关,就是定性测度问题。在统计学中,数据可以分为两类———定性数据与定量数据,其中定性数据又包括定类数据与定序数据两种,它们属于非结构化或半结构化数据。相应地,统计测度也可分为定性测度与定量测度。很显然,只有定性测度与定量测度方法得到同步发展,统计学才能更加完善。总体上看,定量数据的统计测度已经比较完善,但定性数据的统计测度还有很多问题尚待解决,难点就在于测度的切入点———如何提取有效的信息、如何最终转化为统计指标。尽管关于定性数据分析的论著已经不少,但还没有从理论方法上建立起定性数据统计测度的体系,因此统计学在这方面的任务依然很重。

第三,从统计学的永恒主题看,通过科学的数据分析、得出有效的结论是其不变的追求,而数据分析过程就是综合的统计测度过程。获得数据的目的是为了发现隐含其中的有价值的信息,即发现数据背后的数据,让数据再生数据,从而满足人们认识事物、掌握规律、科学决策的需要。除了总量、结构等基本信息外,更重要的是通过数据分析来呈现现象的变化规律与相互关系。不难发现,这种数据分析的过程,就是不断进行各种统计测度的过程,所以最终的统计分析结果实际上就是各环节、各方面的各种类型的统计测度的叠加结果,或者说是统计测度不断放大的过程。大量针对社会经济现象进行分析研究的文献(不论是否冠以“测度”两字),只要有数据分析,都是如此。可以说,统计测度贯穿于统计数据分析的全过程。但是,为什么很多统计数据分析并没有得出有效的结论呢?本文认为原因就出在统计测度上,尤其是没有首先解决好原始统计测度问题。应该说,围绕数据分析已经建立起一整套比较完整的统计方法体系,很多方法也都身经百战、行之有效,但一旦原始统计测度有问题、数据不准确或不真实,那么任何方法都只是摆设。仔细研读很多所谓的实证分析文献,其重点均在于构建什么样的模型或运用什么样的方法,虽然有的文献也必须要讨论选择什么样的变量(指标)这个问题,但并不是系统地从测度的角度进行阐述,因此所用的模型越来越复杂,但所得的结论却离实际情况越来越远。学界总是有这样一种观念:变量越多、符号越新奇、模型越复杂的文章才越有水平,似乎这样分析所得的结论才越可靠。殊不知,不以科学可靠的原始统计测度为基础,任何数据分析都会成为无源之水、无本之木,所得的结论也只是更精确的错误而已。本文认为,任何脱离科学统计测度的统计分析都是毫无意义的,充其量是一种数字游戏而已。应该树立这样一种观念:科学的统计数据分析首先取决于科学的统计测度,而不是首先取决于什么样的分析模型,虽然模型也很重要。这也再一次证明,统计测度问题是统计学的根本问题。其实,归根结底看,在统计数据分析过程中,每一步分析都以前一步的测度为原始测度,每一步所用的方法都是统计测度方法,因此所有的统计分析方法都是统计测度方法。甚至可以说,统计学方法体系就是统计测度方法体系。

当然,在实际的统计分析中,统计测度往往遇到一些困难,即有些指标数据由于各种原因无法获得,这就不得不采用替代这种途径。例如,绿色GDP核算的概念已经提出很多年,但为什么还没有哪个国家真正公布绿色GDP数据,原因就是自然资源价值、生态环境价值等的统计测度目前还面临着很大的困难,其背后存在着一系列有待进一步研究和解决的理论与实践问题,因此不少学者进行了替代测度的探讨。这一方面说明统计测度的重要性,另一方面说明统计测度替代的无奈性。但是,替代测度必须遵守相应的规则与逻辑,要经得起推敲。有的文献明明知道有关变量无法测度、有关数据无法获得,却随意地、不符合逻辑地进行所谓的替代,结果是最后的结论不知替代成什么样了,很难理解它的意义。关于替代测度的有效性问题,邱东教授[7]已有精辟的论述,在此不再展开讨论。

三、统计测度是数据科学的基础

笼统地讲,数据科学就是以大数据为研究对象的科学,需要多学科交叉融合、共同支撑。由于大数据是快速增长的复杂数据,因此大数据分析仅有统计思维与统计分析方法是不够的,还需要强大的数据处理能力与计算能力。只有把统计思维、统计方法与计算技术结合起来,才有可能真正挖掘出大数据中的有价值信息。本文认为统计思维、统计方法与计算技术相结合的基础就是科学的统计测度。

首先,大数据技术不能自行解决其计算和分析应从何处着手的问题。现代信息技术与互联网、物联网技术的快速发展,使人类进入大数据时代,也有人说进入到数联网时代,这意味着我们一方面被各种越来越多、越来越复杂的数据所包围,另一方面又被数据中巨大的信息价值所吸引,想从中挖掘出可供决策之用的信息。如何挖掘大数据?人们已经进行了艰苦的探索,发展了很多专门的方法技术,并已尝到了不少甜头,但远未达到充分利用大数据中有效信息的目的,因为已有的大数据分析研究主要集中于计算机科学与技术、软件工程、计算数学等领域,重点是计算能力与算法研究,而很少从统计学的角度进行有针对的探讨,还没有真正进入数据分析的深层。这里面实际上忽略了最基础的统计测度问题。如果说,计算技术的发展能够解决数据储存与计算的能力问题,算法模型的改进能够解决大数据分析的综合能力问题,那么它们仍然不能解决对谁进行计算与分析的问题,也即从何处着手的问题。无论是传统的结构型数据,还是现在的包含大量非结构型数据的大数据,要对它们进行分析都必须找到正确的切入口,即分析的基本元素是什么,或者说需要测度什么。当然,还有如何测度的问题。然后,才能进行分组、综合和构建模型,否则大数据分析不会达到人们的预期。

其次,大数据之所以催生数据科学,就是为了通过多学科交叉融合来共同解决大数据分析中存在的问题,其中包括统计测度问题,这一点对于非结构化数据尤为突出。实际上,大数据的本质就是非结构化数据,一是体量大、比重高(超过95%),二是变化快、形式多,三是内容杂、不确定。通过各种社交网络、自媒体、富媒体,以及人机对话和机器感应记录等产生的各种非结构化数据,例如各种文字、各种表情符号、各种声音、各种图像,到底表示什么?综合在一起能体现什么规律?如何综合各种信息?存在着大量有待研究的问题。其实,文字的长短、用词、表达形式(叙述式、议论式、散文式、诗歌式,等)甚至字体大小与颜色,表情类型与偏好,声音高低、频率与情绪,图像颜色等等,都是有特定意义的,即在特定环境条件下的反应。所以,一句话或一段声音的意义并非文字本身的意思,一个表情符号的意义并非符号表征的意思,一个图像的意义并非图像内容与色彩本身的意思,因为背后有太多的未知。人们浏览检索各种信息的习惯、收看与回复邮件等信息的习惯、参与信息网络的习惯、购物习惯与支付习惯等等,也是如此。更何况,同样的网络词汇在不同的时间代表着不同的语义。这背后隐藏着的是人们的行为与社会关系,既具有个性又具有共性,极其复杂。所以对这样的数据进行分析,首先绝非是计算问题,也不是用什么模型问题,而首先是从何处着手、如何选取关键词、如何选定关联词、可以用什么样的指标来综合、可以用什么样的表式来表现等问题,一句话就是统计测度问题。非结构化数据的统计测度将主要是定义测度,这些问题不解决,分析模型也是难以构建的,或者难以得出令人信服的结论。

例如,关于《红楼梦》前80回与后40回是否同一作者的争论,韦博成[10]进行了综合性的比较研究并提出了自己的观点,他指出已有美国威斯康辛大学华裔学者陈炳藻教授(1980)[11]、我国华东师范大学陈大康教授(1987年)[12]和复旦大学李贤平教授(1987年)[13]等学者从统计学的角度进行过专门的研究,但却得出了不同的结论:陈炳藻教授认为前80回与后40回均是曹雪芹所著;陈大康教授认为前80回与后40回为不同人所著;李贤平教授认为前80回是曹雪芹根据《石头记》增删而成,后40回是曹雪芹亲友搜集整理原稿加工补写而成。此外,还有其他一些学者进行过类似的研究,也有一些不同的结论。为什么都通过提取关联词和统计的方法却得出不同的结论?原因就在于用以分析的关联词不同,即统计测度的切入点不同,当然也有统计方法上的差异,但前者是根本。至少存在几个统计测度上的问题:提取单一维度的关联词还是多维度的关联词?提取什么类型的关联词(例如:关联词是名词、形容词还是动词;是花卉、树木、饮食、医药还是诗词)?这些关联词可以综合为什么样的指标?等等。由此可见,原始统计测度代表着数据分析的方向。

相比《红楼梦》,大数据分析要复杂得多、困难得多。所以,数据科学除了需要数学、统计学、计算机科学与技术、人工智能等学科的交叉融合外,还需要与行为科学、语言学、社会学、经济学等学科相结合,以便能很好地解决作为数据分析之前提的统计测度问题。

第三,数据科学将进一步拓展统计测度的边界,并提出更高的要求。伴随着人类认识世界的范围的不断拓展,统计测度的范围也不断扩大,从自然现象统计测度到人口现象、经济现象统计测度,再到社会现象、环境现象、政治现象等统计测度,几乎已经渗透到了所有可以想象到的领域。相应地,统计数据分析也从少量数据的分析进入到了大数据分析。大数据的复杂性、不确定性和涌现性(王元卓等,2013)[14],意味着统计测度的内容大大增加,原来一些不能测度的数据被纳入到了统计测度的范围,按照邱东教授的说法就是统计测度的边界大大扩展了。统计测度边界的扩大,必须以统计测度能力的提升为前提,即要求统计学借助现代信息技术进一步提升处理和分析数据的能力———对大数据“化繁为简”、“变厚为薄”的能力,这就必须以科学准确的大数据统计测度为前提,既改变统计思维,又创新统计分析方法,其中就包括统计测度思维、统计测度方法与统计测度标准。面对大量繁杂的数据,如果没有更好的统计测度思路与方法,包括个体标志定义方法、最小数据细胞分组与聚类方法、关联词含义的时间影响计量方法、定性测度指标筛选方法、再测度路径与方法、大数据统计测度评价标准等,那么统计学在数据科学发展过程中就难以发挥应有的作用,数据科学也将裹足不前。这就是统计学迈向数据科学的重要挑战之一。

综上所述,统计测度的基础性问题从统计学延伸到了数据科学,是两者的共同基础,并且对于数据科学而言显得更为重要。大数据的复杂性、不确定性和涌现性导致了统计测度的难度猛增,亟需建立面向大数据分析的统计测度理论与方法。要通过研究大数据的复杂性、不确定性和涌现性特征的基本因素,以及这些因素之间的内在联系、外在指标和测度方法,进而研究基于先进计算技术的大数据度量模型,构建寻找面向计算的数据内核或者数据边界的基本方法。总之,建立有效易行的数据表示方法,即科学的统计测度方法,是数据科学必须解决的基础问题之一。

四、创新与完善大数据统计测度方法

如前所述,统计学研究对象已经从结构化数据延伸到了包括非结构化数据在内的一切数据,统计测度边界得到了大大的扩展。按照邱东教授[7]曾经引用过的海德格尔的话:“界限并不表示某一事物的发展到此为止,而是像希腊人所认知的那样,界限是某种事物开始展现的地方”,预示着统计学在数据科学发展阶段的新起点已经展现在我们面前。新的统计测度边界催生统计测度方法的创新,统计测度方法的创新促进统计测度边界的拓展,两者相辅相成,共同推动统计学与数据科学的发展。为此,我们要系统梳理统计测度方法的发展历程,面对大数据提出的新挑战,大胆探索统计测度的新思路、新理论和新方法,为数据科学奠定坚实的统计学基础。为此提出如下几点建议:

首先,要紧密结合现象的本质去探求更科学的统计测度方法。本质决定一切,既然统计测度的目的是获得客观反映现象本质的数据,那么深入到现象本质、认识和掌握现象的本质,是科学统计测度的关键,也是探求新的统计方法的出发点。换句话说,科学的统计测度方法能够体现出数据的真正意义。例如,要探求社交网络数据的统计分析和测度方法,就必须了解社交网络的产生背景、构成要素、表现形式与基本特征,既要研究它的共性问题,又要研究它的个性问题与差异性,同时还要研究它的变化趋势。只有这样,才能掌握社交网络数据的构成要件或元素,才能建立起科学的、能有效体现社交网络数据意义的统计测度方法。再如,要分析研究电子商务数据,也必须先弄清楚什么是电子商务,尤其是弄清楚它与传统的商业模式有什么不同(包括物流、资金流与信息流)、有哪些新生事物(包括时空特征、法律监管)等等,否则统计测度无从下手或者抓不住要害。同时,作为一个新的研究领域,数据科学的理论基础将与计算机科学、统计学、人工智能、数学、社会科学等有关,离不开对相关学科领域知识与研究方法的借鉴,因此对相关领域的知识与研究方法的学习十分重要。否则,就会严重扭曲统计测度方法,胡乱设置测度标志,这需要引起高度关注。

其次,要紧密结合大数据的特点去创新统计测度方法。大数据的特点是复杂性、不确定性和涌现性并存,构成了多维的数据空间,里面蕴藏着丰富的信息资源,这是传统的统计数据不可比拟的。那么该从何处进入这样的数据空间?怎么进去?又怎么出来?这归根结底还是统计测度方法问题。因此,在开展大数据分析之前,首先要研究大数据的基础性问题,包括大数据的内在机理(包括大数据的演化与传播机制、生命周期),数据科学与社会学、经济学、行为科学等之间的互动机制,以及大数据的结构与效能的规律性等等,为创新统计测度方法提供导向。本文认为,再复杂的数据也有共性,再不确定的数据也有规律,再涌现的数据也有轨迹。网络大数据背后的网络平均路径长度、度分布、聚集系数、核数、介数等具有共性的特征与参数,是开展复杂网络数据分析的基础(李国杰、程学旗,2012)[15];大数据在时空维度上的分布形式、内在结构、动态变化和相关联的规律,是找到大数据分析切入口、进而简化大数据表征的前提;大数据的涌现性轨迹(包括模式涌现性、行为涌现性和智慧涌现性),是研究更多的社会网络模型和理解网络瓦解失效原因,理解人们网络行为涌现特征(例如人们发邮件数量的时间分布特征),以及探求大量自发个体语义融合连接形成有特定意义的通用语义之过程的路径(靳小龙等,2013)[16]。也就是说,这些共性、规律和轨迹就是统计测度的主要依据,也是重点内容。发展和创新能够准确发现大数据的共性、规律和轨迹的定量方法,其实就是发展和创新大数据统计测度方法。

第三,要紧密结合现代信息技术以完善统计测度方法。复杂、多变和不断涌现的大数据,不仅需要借助现代信息技术(包括硬件与软件)来解决极其复杂的分析计算问题,也需要利用现代信息技术来解决其繁杂多样的统计测度问题。对于大数据,不论是原始统计测度还是再测度,其复杂性或难度都不是传统的结构化数据所能相提并论的,哪怕是基本的关联词计数、分类与汇总,其工作量之大也超乎想象,不借用现代信息技术几乎是不可能完成的。而事实上,有些统计测度的内容与方法本身也是以数据处理能力的提升为前提的。可以说,脱离现代信息技术,人们难以承受大数据的统计测度与分析任务;要把统计测度思想变为可实现的统计测度方法,必须借助现代信息技术。为此,要充分利用各种信息技术和手段,把统计测度与数据清洗相结合、与数据分析模型相结合、与计算方法相结合,努力建立融自动搜索统计测度、动态演化统计测度和自主优选统计测度为一体的大数据统计测度方法体系。

篇6

改革开放以来,我国经济发展速度明显加快。宏观经济统计是信息时代政府和企业了解经济形势的必然途径。基于宏观经济统计对我国经济发展的影响,文章分析了统计过程中的相关问题,阐述了我国如何对宏观经济统计进行利用。

关键词:

宏观经济;统计分析;发展;问题

宏观经济分析涉及经济发展的各个方面,在世界各个国家应用广泛,同时对我国社会主义体制的完善同样具有重要作用。宏观经济分析经历了三个发展阶段,而每个阶段对我国经济发展具有不同程度的作用。

1宏观经济统计分析发展相关问题研究

1.1宏观经济统计分析发展历程数学统计学是宏观经济分析的基础理论。在我国宏观经济统计分析经历了三个阶段。第一阶段:研究者将国民经济的分析作为对象,关注国民经济的实际统计指标。在这一前提下对比我国的经济发展现状与经济发展趋势。第二阶段:我国整体经济趋于完善,统计学理论更加完善,经济行业分类清晰,从而使统计学理论能够更好的作用于经济发展实践。第三阶段:注重宏观经济统计与微观经济统计之间的关联性,使二者相融合,信息技术的发展为这一阶段目标的实现提供了技术支持。即使是现阶段,很多人依然对经济统计存在错误的认识,统计理论作用于金融等行业,但依然存在应用行业空缺,需要你进一步完善和推及。

1.2宏观经济统计分析的特点分析随着经济统计的发展,宏观统计逐渐得到认可。与其它统计方法不同,与一般的统计分析进行比较,宏观经济统计分析具有总体性别,具有实证性和数量性的特征。当然,宏观经济还具有一些独有的特征。首先:统计对象更系统。在统计过程中,以我国的国民经济整体发展为对象,研究影响国民经济的各个要素,分析其独立性与相互影响关系。国民经济作为一个独立的系统,统计方法的系统性使分析更加合理。利用这种统计分析方式,可以实现你对经济的全面分析,使资源得到最优化利用,为国民经济的发展提供对策。其次:国民经济统计具有层次性特点。在宏观经济统计方法下,将相关资料作为依据,并有效采用统计的分析方式来评价国民经济的运行机制。在这一统计模式下,统计分析按照一定的层次现代整体经济形势进行分析,在从经济的发展影响因素入手来进行逐层分析,基于经济发展影响因素来制定合理的策略。国民经济影响因素众多,宏观经济的这一特点使得经济分析更具合理性,是未来经济分析的必然方式之一。

2宏观经济统计分析对我国统计发展的影响

2.1宏观经济统计在我国经济分析中的产生在世界其他国家,宏观经济具有一定的作用,而我国处于社会主义这一特殊的经济体制中,宏观经济的发展源于计量经济学的提出。宏国民经济发展过程中,宏观经济统计为其发展提供了保障,使我国形成了特有的经济体制,通过分析了解经济市场风险,并且致力于降低风险。但是,宏观经济统计分析在我国经济中的运用并无好的借鉴,需要经济分析者通过经验和不断的分析探索来完成目标。宏观经济发展过程中,必然存在一定的问题。而统计学与宏观经济的切合点是分析者考虑的问题,所以在其发展的过程中一定会出现诸多问题或者一些统计无法出现预期的分析效果。当然,宏观经济必然具有一定的系统性与层次性,只有通过专业的分析方式才能确保风险分析的合理性,使经济发展更加顺畅。

2.2宏观经济统计在我国经济中的应用从整体经济形势发展来看,我国经济处于快速发展阶段。经济容易受到国际形势、经济错误判断以及金融危机等特殊因素的影响。在这一情况下,经济学者必须对经济进行正确的判断,才能促进经济的稳定发展。政府在经济统计分析过程中要善于运用正确的方法。实践证明,宏观经济统计方法能够对经济方向做出正确的预测,及时发现经济发展潜在风险。另外,宏观经济统计方法在我国经济中的运用还体现为它帮助银行等金融系统屏蔽了信用额度不高的企业,以降低金融系统的风险,确保金融系统的稳定是我国经济发展的主要目标之一。在经济危机形式下,金融系统的杠杆作用将体现在经济稳定中。因此,政府要善于利用宏观经济统计这一方法,掌握多样化的经济信息,以通过正确的分析来确保经济的稳定。

3结语

在我国,宏观经济统计分析方法主要应用于对经济形势的整体分析。统计发展具有一定的历史,在经济发展中其作用一样不可忽视。宏观经济统计分析方式对于我国的经济发展来说,其主要作用还体现为明确金融风险,减少资源浪费和促进经济稳定。作为国民经济分析的主要工具,还帮助政府弥补了经济发展中的缺陷。当然,鉴于宏观经济统计的基础薄弱,还要求相关人员对其理论进行完善,致力于通过更加合理的理论对实践进行指导,采用全方位的分析方式来获得经济发展的现状,确保国民经济的发展策略合理。

参考文献:

[1]赵彦云.宏观经济统计分析发展的基本问题[J].经济理论与经济管理,2013(5).

[2]邓颖洁.宏观经济统计分析的发展问题及对我国政府统计发展的作用研究[J].现代经济信息,2014(17).

篇7

关键词 统计学;原理;公路行业;实践应用

中图分类号U41 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)54-0080-02

1 统计方法的应用

统计原理应用到公路行业,具有十分重要的作用。公路行业基本分为公路建设部门和公路管理部门,统计学基础原理不论是在公路建设部门还是管理部门都具有相当广泛的应用功能。管理部门经常对所管辖路段进行总体外业调查,由于管养路线长达几百公里,外业调查对路面进行技术状况评定经常采用随机抽样的统计方法,随机抽样排除了人为的主观因素,使待检总体每一个单位具有同等被抽取的机会。只有随机抽取的样本才能客观地反映总体质量的状况。这类方法所得到的数据代表性强,质量检验的可靠性得到了基本保证。因此统计数理原理的随机抽样法在公路行业应用广泛。然而原始调查数据没经过整理和分析,只是一堆“资料”,而有用的信息往往蕴藏在大量的分析数据中,所以数据的应用是统计技术的前提,统计技术是整理和分析数据的工具。统计方法可应用在施工组织设计、施工方案设计、施工过程控制、质量改进与工程监督等阶段。统计过程控制(SPC)是进行质量分析、质量控制和质量改进的科学方法。可以说,公路行业施工过程和养护工程技术上的改进,是通过实施SPC得以实现的。应该指出,统计方法是一种能使一个行业管理体系增值的资源,它是一种素质和思维方法。统计技术是一种投资少、简单易行、挖掘企业潜力、提高企业经济效益的技术。统计方法可应用在公路工程建设行业和养护生产管理方法上都有成效,应用的越早越有效。统计方法的使用能起到帮助过程改进、向决策程序提供输入的重要作用。

2 统计方法的实践应用

1)概率论分析方法在公路施工行业中的应用:在市场经济条件下,公路施工质量一般不是由项目经理主观愿望所决定,公路施工项目质量问题具有复杂性、严重性、可变性和多发性的特点。它包括很多不可控的具体问题:例如建筑物的倒塌,可能是未认真进行地质勘察,地基的容许承载力与持力层不符;也可能是未处理好不均匀地基,产生过大的不均匀沉降;或是盲目套用图纸,结构方案不正确,计算简图与实际受力不符;或是荷载取值过小,内力分析有误,结构的刚度、强度、稳定性差;或是在施工中偷工减料,不按图纸施工,施工质量低劣;或是建筑材料及制品不合格,擅自代用材料等原因所造成。由此可见,即使同一性质的质量问题,原因有时截然不同。所以,在处理质量问题时,必须深入地进行调查研究,针对其质量问题的特征作具体分析。利用概率法对工程预计发生的问题进行分析和预测。

2)数理统计分析方法在公路施工行业中的实践应用

公路施工质量控制涉及到大量的质量数据,运用数理统计学的知识,把这些数据进行整理,归纳就可以得到我们所关心的质量信息。

根据《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80-2004)公路工程质量评定采用合格率与评分的方法,也就是根据检测值是否符合质量标准进行评分,按合格率计分。对于路面、路基的压实度,弯沉值、路面结构层厚度,半刚性基层材料强度,水泥混凝土抗折强度等检验项目,都采用数理方法进行计分。

例1:桂林绕城高速公路竣工后,在不利季节测得路面的弯沉值如表1所示,路面设计弯沉值为20.3(0.01mm)试判断弯沉值是否符合要求。取保证率系数ZN=1.645。

序号 L/0.01mm 序号 L/0.01mm 序号 L/0.01mm

1 10 9 10 17 13

2 9 10 10 18 11

3 11 11 11 19 10

4 8 12 9 20 9

5 7 13 7 21 8

6 6 14 6 22 8

7 13 15 12

8 12 16 11

表1弯沉值检测结果

解:经计算:I=9.6(0.01mm),S=2.09(0.01mm)代表弯沉值为弯沉检测上波动界限,即:I=I+ZaS=9.6+1.645×=13.0 (0.01mm)因为代表弯沉值I<Id=20.3(0.01mm)所以该路段的弯值是满足要求的。

例2:桂林绕城高速公路路基施工中,对其中的一段压实质量进行检查,压实检测村果如表2所示,压实度标准K0=95%,按保证率95%的计算该路段的代表性压实度并进行质量评定。

序号 压实度% 序号 压实度% 序号 压实度%

1 97.4 8 97.7 15 97.1

2 96.4 9 96.3 16 97.3

3 64.5 10 96.6 17 96.1

4 98.3 11 98.6 18 96.5

5 97.3 12 96.8 19 98

6 96.8 13 97.8 20 96.1

7 96.9 14 96.7

表2压实度检测结果

解:经计算:K=95.96%。S=0.92%代表性压实度K为算术平均数年的下置信界限,即:K=K-t/√n.S=95.96%-0.387×0.92%=95.60%由于代表性压实度K>QK0=95%,所以该路段的压实质量是合格的.

3 如何提高统计的有效性

一般来说,人们比较重视事物间的确定关系,不太注意事物间的不确定关系(相关关系),从而使我们失掉了很多改进的机会。公路行业应用统计技术的地方很多,凡有数据的地方都能应用,包括一些定性的结果经两次量化后也能应用。但要真正使统计方法的应用切实有效,应注意以下几个方面:

1)建立良好的管理基础是关键。统计方法的应用是一项系统工程,一个管理基础差的部门,统计方法的应用只能流于形式。在公路施工科研过程中,我们将应做好如何将统计方法普及到公路建设施工环节当中去;

2)公路行业应用统计方法要有组织保证。 统计方法贯穿工程质量管理的全过程,应列入公路发展的总体规划,并由工程质量综合管理部门归口,具体统计技术的应用可由质量管理部门会同相关职能部门组织实施;

3)提高统计方法培训的有效性首先要开展统计方法应用的意识教育,然后针对需求开展专题教育培训。通过工、料、机等环节质量控制,来实现质量的稳定是完全可能的,这一思想也是不断改进工程质量的理论基础。一种统计技术在公路行业中一经选用,即要求应用人员掌握正确的使用方法,包括数据收集、数据处理、统计结果评价以及正确使用统计结果等;

4)有计划地进行统计技术的推广和验证,面对众多的统计方法,企业首先应选择与解决“关键问题”或控制“关键特性”有关的统计技术作为试点和推广的重点,并按实施过程的轻重缓急程度,制定一份推广统计技术的计划。该计划应取得最高管理者的支持和承诺,动员全体员工参从而获得必要的工程技术资源。

4 结论

企业统计方法的应用必须坚持以事实为依据、用数据说话的原则,把统计技术的应用与专业技术紧密结合,在考虑统计项目实施时,应从理论和事实层面上注重分析和使用条件,认真权衡各种关联因素。如果没有按照质量管理体系中统计技术要素的要求,进行全员正规化的、有重点的统计方法的培训,没有使质量管理体系中的统计技术要素按照程序文件有效地运行,则说明整个工程在质量管理的重要环节上处于失控状态,同时也说明工程的质量管理体系在适应性和有效性上存在着很大的问题。

在提倡科学化管理的今天,无论是管理决策还是质量监督,统计学方法在其中的作用都应得到足够的重视。

参考文献

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【关键词】 活跃期停滞;剖宫产;产程

Investigate on the causes of 56 cases active phase arrest of cesarean section

PENGQi-cai, Li Ping, Zhang Yuan.

Department of Obstetrics, the third Affilated Hospital of SUN Yat-sen University, Guangzhou 510630,China

【Abstract】 Objective To investigate the causes of active phase arrest of cesarean section, sum up experience, to better guide the treatment of labor.Methods Retrospective analysis from January 2009 to December 2009 in our hospital obstetric cesarean section because of active phase arrest patients in the clinical data of 56 cases. Results The rate ofpersistent occiput posterior position, and transverse occipital was 83.9%, neglect of a huge rate of the fetus and fetal distress was16.1%, with no asphyxia. Conclusion The persistent occipito posterior or occipital transverse are the main reasons of cesarean section in active phase arrest, ignoring the high incidence of fetal macrosomia should arouse enough attention obstetricians.

【Key words】 Active period of stagnation, cesarean section;Birth process

产程处理是产科最为关键的、最能体现产科水平的部分。产程中出现异常情况时,若不能及时处理或处理不慎,都会对母婴造成伤害。为了更好地处理产程,我们总结了2009年全年活跃期剖宫产患者的资料,寻找经验和不足,为今后更好处理产程提供临床依据。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 我院产科2009年1~12月共分娩3775例,其中因活跃期停滞要求剖宫产56例。56全例产妇,平均年龄28.8岁,最大37岁,最小22岁平均孕周39.5周,最大41.4周,最小38周,

1.2 诊断标准 依据《妇产科学》第七版[1]诊断标准,活跃期停滞:进入活跃期后,宫口不再扩张达2小时以上。持续性枕后位、枕横位是指在分娩过程中,胎头枕骨持续不能转向前方,直至分娩后期仍位于骨盆后方或侧方,致使分娩发生困难者。

1.3 数据处理 使用EXCEL配置的统计公式进行数据处理.计数资料用卡方检验,计量资料用t检验,P小于0.05表示有统计学意义。

2 结果

2.1 2009年我院产科总分娩量3775例,因活跃期停滞剖宫产56例,发生率,其中宫口开3~4 cm 33人,占59%,宫口开4~8 cm 18人,占32.1%,宫开8~10 cm 5人,占8.9%。胎儿窘迫11例,发生率19.6%,无一例新生生儿窒息。

2.2 活跃期停滞胎位因素(表1)

3 讨论

对于产科来说,产程的观察和处理是最重要的工作,是保证母婴安全分娩的关键。产程观察能及时发现对母婴有可能造成损害的异常临床表现,进而及早作出产程处理,保证母婴安全渡过分娩关。

医学的发展一日千里,但对产科的很多临床基本问题处理却几十年毫无进展,而这些临床问题深扰每一位产科医生,其中的两个问题就是产程中枕后位和枕横位的纠正方法效果欠佳以及如何准确估计胎儿体重。

产程中枕后位和枕横位处理方法效果欠佳就会出现产程延长甚至产程停滞,增加剖宫产损害风险,邵彤华[2]报道290例活跃期停滞中有169例为枕后或枕横位,占58.28%,颜玉梅[3]报道283例头位难产中枕后或枕横位247例占87.28%,成功将胎位转为枕前位者仅3例,余均行剖宫产结束分娩。彭其才[4]等报道镇痛分娩过程中改剖宫产原因中,持续性枕后位或枕横位占49.1%。而本研究资料显示,活跃期停滞剖宫产中,持续性枕后位或枕横位占83.9%。可见,产程中枕后位或枕横位导致活跃期延长甚至停滞,是产程处理的一块硬骨头,基本上都是绕过这块骨头选择剖宫产结束分娩。

胎儿体重估算也是目前产科处理上一个令人头痛的问题。胎儿大小是决定分娩难易的主要因素之一,正确估计胎儿体重,对决定产妇的分娩方式非常重要,若是巨大胎儿,预计不能阴道分娩者,应选择剖宫产结束分娩。我们的资料显示,应用《妇产科学》第7版[5]公式:胎儿体重(g)=宫高(cm)×腹围(cm)+200,分娩前胎儿体重估算没有一例巨大胎儿,而产后诊断巨大胎儿率高达16.1%,产前产后差异显著(P

综上所述,产程中枕后位和枕横位的处理以及如何准确估计胎儿体重仍是产科未能完全解决的的问题,有待进一步研究。产程中活跃期停滞必定有产科不良因素存在,应积极处理,尤其注意胎位异常和胎重原因,适时剖宫产,以确保母婴安全。

参 考 文 献

[1] 乐杰.妇产科学.第7版,北京:人民卫生出版社,2008:181-195.

[2] 邵彤华.产程活跃期停滞产妇290例临床分析.中国妇幼保健,2008,23(22):3091-3092.

[3]颜玉梅,邹玉兰.头位难产活跃期停滞283例临床分析.中国基层医药,2004,11(3):332-333.

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关键词:工程结构可靠度综述

对于结构可靠性这一学科,从其诞生到现在已经有了长足的发展:从基于概率论的随机可靠性到基于模糊理论的模糊可靠性以及近年来提出的非概率可靠性,使得这一理论日臻丰富和完善,并深入渗透到各个学科和领域。

一、结构可靠性理论研究历史

长期以来,人们就广泛采用“可靠性”这一概念来定性评价产品的质量。这种靠人们经验评定其产品可靠、比较可靠、不可靠,没有一个量的标准来衡量。1939年,英国航空委员会出版的《适航性统计学注释》一书中,首次提出飞机故障率不应超过10-5次3h,这可以认为是最早的飞机安全性和可靠性定量指标[1];二战后期,德国的火箭专家R.Lusser首次对产品的可靠性作出了定量表达。他提出用概率乘积法则,将系统的可靠度看成是各个子系统可靠度的乘积,从而算得V-Ⅱ型火箭诱导装置的可靠度为75%[2];1942年,美国麻省理工学院一个研究室开始对真空管的可靠性进行深入的调查研究工作。二战期间,军用电子设备的大量失效使美国付出了相当惨重的代价。于是引起了美国军方对可靠性问题的高度重视,同时率先对可靠性问题进行了系统地研究,并于1952年成立了“电子设备可靠性咨询组”,简称AGREE(AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment)。该组织于1957年发表了著名的《电子设备可靠性报告》。报告中提出了一套完整的评估产品可靠性的理论和方法。该报告被公认为是可靠性研究的奠基性文献。1965年,国际电子技术委员会(IEC)设立了可靠性技术委员会TC-56,协调了各国间可靠性术语和定义、可靠性的数据测定方法、数据表示方法等。上世纪60年代以来,可靠性的研究已经从电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到电机与电力系统、机械设备、动力、土木建筑、冶金、化工等部门[3]。

结构可靠性理论的产生,是以20世纪初期把概率论及数理统计学应用于结构安全度分析为标志,在结构可靠度理论发展初期,只有少数学者从事这方面的研究工作,如1911年匈牙利布达佩斯的卡钦奇就是提出用统计数学的方法研究荷载及材料强度问题;1926年德国的迈耶提出了基于随机变量均值和方差的设计方法,这是最早提出应用概率理论进行结构安全度分析的学者之一。1926~1929年,前苏联的哈奇诺夫和马耶罗夫制定了概率设计的方法,但当时方法不够严格,因此,未付诸实施。1935年斯特列律茨基,1947年尔然尼钦和苏拉等人相继发表了这方面的文章,结构安全度的研究逐渐开始进入了应用概率论和数理统计学的阶段。值得指出的是,弗罗伊登彻尔差不多和尔然尼钦等人同时开展了结构可靠性的研究工作。他提出的在随机荷载作用下结构安全度的基本问题首次得到工程界的赞同和接受。1947年他发表了“结构安全度”[4]一文,奠定了结构可靠性的理论基础。

从20世纪40年代初期到60年代末期,是结构可靠性理论发展的主要时期。现在所说的经典结构可靠性理论概念大致就是这一时期出现的。随着结构可靠性理论研究工作的深入,经典的结构可靠性理论得到了全面的发展。基于概率论的结构设计方法逐渐被工程界所接受。但在这一时期,结构可靠性理论还未能马上被工程界广泛应用,其原因如下[5]:

1.传统的确定性结构设计方法当时在人们头脑中根深蒂固,认为没必要改变已用的结构设计方法,而且,结构的失效很少发生,即使发生结构失效,绝大数是由于人为差错造成的,并非结构设计方法问题。

2.基于概率理论的结构设计方法似乎比传统的确定性结构设计方法麻烦,涉及到当时比较难处理的统计数学问题。

3.当时有用的统计数据极少,不足以定义重要的荷载、强度的尾部分布。

除上述妨碍结构可靠性理论应用的原因外,当时结构可靠性理论本身也面临两大难题:

(1)结构可靠性理论所采用的数学模型不足以完全准确地反映应用情况,即模型误差是未知的。

(2)即使是对一个简单的结构,其失效模式可能多到难以计数,更不用说进行可靠度分析。

因此,二十世纪60年代初期,许多学者致力于克服上述困难的研究。例如林德等人把规范化的结构设计问题定义为寻求一套荷载和抗力系数的最优值问题,他们建议采用一种迭代过程确定结构的安全度和造价,康奈尔(C.A.Cornell)等人提出了与尔然尼钦相同的一次二阶矩法,并建立了比较系统实用的一次二阶矩设计方法,利用结构的可靠指标β,而不是失效概率Pf,,作为结构可靠性的一种量度量,使结构的可靠性理论达到实用的目的。

二、国内外工程结构可靠性理论研究现状

二十世纪70年代至80年代,是结构可靠性理论完善并被各国规范、标准相继采用时期,自从康奈尔(C.A.Cornell)提出了一次二阶矩法之后,林德(N.C.Lind)根据康奈尔(C.A.Cornell)的可靠指标,推证出一整套荷载和抗力安全系数,这次研究使可靠度分析与实际可接受的设计方法联系起来。随后,德国的拉克维茨(R.Rackwitz)和菲斯勒(B.Fiessler),对基本变量为非正态分布情况提出了一种等价正态变量求法,这种方法经过系统改进之后,作为结构安全度联合委员会(JCSS)的文件附录推荐给土模工程界。该方法也被许多国家规范所采纳,我国的《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)[6]也是以该方法作为可靠性校准的基础[7]。

三、桥梁结构可靠性理论研究现状

桥梁可靠性设计要解决的问题是[8]:在结构承受外荷载和结构抗力的统计特征已知的条件下,根据规定的目标可靠指标,选择结构(构件)截面几何参数,使结构在规定的时间内,在规定的条件下,保证其可靠度不低于预先给定的值。可靠性的数量描述一般用可靠度。我国对结构可靠度的研究只限于理论方面,且侧重于可靠度设计方面,对结构耐久性方面的研究,特别是对耐久性评估理论的研究还很落后。实际上对现有桥梁结构做出正确的可靠性评估,准确预测出其剩余寿命,才能保证结构在寿命延续期内的安全性,节省大量的维修加固资金。我国在桥梁设计过程中,存在着考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态不重视使用极限状态;重视桥梁结构的建造而忽视其检测和维护,使结构安全性存在不同程度的隐患和缺陷。近几年来,国内发生的几起大桥坍塌或局部破坏事故在很大程度上是由于构件疲劳损坏(如结构开裂、变形过大等)所导致,从而严重影响桥梁结构的承载能力和使用性能。为了保证桥梁安全运营、延长其使用寿命以及提高桥梁的安全性和耐久性,减少早期桥梁病害,从而节约后期桥梁的维修费用,因而对桥梁结构可靠性研究非常必要和迫切[9]。

四、工程结构可靠性理论研究发展趋势

进入二十世纪80年代后,结构系统的可靠性理论研究工作已经成为结构工程中的研究热点,并已出版了许多专著,对于复杂的结构系统可靠度分析和先进的计算方法蓬勃发展。概括而言,如下几方面是结构可靠度理论研究的热点:

1.结构系统的可靠度分析。对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题,许多学者对此从不同角度进行了研究,提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为FerryBorgesCastanheta组合情况下的计算方法问题;利用系统系数,针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同,计算系统可靠度并进行结构设计的方法;利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等,同时,一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之,系统可靠度分析研究内容丰富,难度较大。

2.对结构极限状态分析的改进,除考虑强度极限状态外,还应考虑结构的正常使用极状态、破坏安全极限状态,以及地震和其他特殊情况下考虑能量耗损极限状态等。

3.目标可靠度的量化问题。虽然校准法已经部分解决了这个问题,但与实际情况相比,这方面的问题还远远没有解决。

4.人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成,而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的,这方面事例很多,已成为目前研究热点之一。

5.在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科,它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论,而且,与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时,经典的结构可靠性理论,在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。

6.模糊随机可靠度的研究[10]。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容,随着模糊数学理论与方法的完善,模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。

五、结语

桥梁工程问题的解决总是理论与工程经验的结合,掌握的知识越多,主观经验越少,桥梁结构的设计越合理,这也正是桥梁工程技术研究追求的目标。桥梁结构可靠度理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题,不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决,而且,将其应用到桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。

参考文献

[1]王超,王金等.机械可靠性工程[M].北京:冶金工业出版社.1992.

[2]刘惟信.机械可靠性设计[M].第一版,北京:清华大学出版社.1995.

[3]拓耀飞,李少宏.论结构可靠性的发展[J].榆林学院学报.2006,16(4):32-35.

[4]A.M.Freudenthal,Safetyofstructures,Trans.ASCE,112(1947).

[5]刘玉彬.工程结构可靠度理论研究综述[J].吉林建筑工程学院学报,2002,19(2):41-43.

[6]中华人民共和国国家标准.建筑结构设计统一标准(GBJ68-84).北京,1985.

[7]贡金鑫,赵国藩.国外结构可靠度理论的应用与发展[J].土木工程学院.2005,38(2):1-7.

[8]张建仁,刘扬.结构可靠度理论及其在桥梁工程中的应用[M].北京:人民交通出版社.2003.

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一、对信息混淆与信息滤波概念的界定

对于现实经济生活,信息混淆与滤波问题研究的重大意义是不言而喻的。在现代社会中,人们经济行为的一个理性选择是对信息的偏好,如对知识、数据、计算机、网络、新闻消息等各种信息的依赖。与此相伴生的是,现代生活所提供和生产的信息量增长速度迅猛。这样,必然的一个结果是,人们在利用这些信息进行相关决策时必须首先面对这样一个问题:在大量的信息中分辨、剖析、寻找到最满意的信息,以备使用。然而一旦考虑到信息在经济生活中具体存在的形式,实际的选择并不会轻易地得到。

信息在现实经济生活中,多是以混淆的形式出现的,对于混淆的信息,人们是无法用肉眼、感觉等去进行直接分辨的。混淆在一起的信息,是以单一信息的面貌出现的,而这一信息虽然是以一个单元出现,但实质上则包含着若干个不同单元的单一的信息。例如,一些产品销售具有周期变动的特点,其销售周期就可能包含了销售的趋势因素、季节因素以及不规则的变动因素等。混淆的信息,它围绕于人们的经济生活周围而存在,其中一些信息是有用的和非常重要的,而可能更多的信息则根本是无用的。人们面对众多混淆的信息又怎会轻易地找到自己满意的信息,以供使用和相应决策呢?

因此,在对信息经济的研究中,对信息混淆和信息滤波概念的界定便成为首要的工作。

信息混淆,我们可以用一个形象的比喻来形容,它就好比通讯中受到各种噪音干扰后最终接收到的信号,是混有噪音的一样,人们观察到的最终的信息也是混有噪音的信息集合。由此,信息混淆也决定了信息存在于经济生活中的一个独特的方面。但限于这一认识,则是不够的。对混淆在一起的信息,必须要能够对它们进行识别,就如同人们必须滤除通讯中的噪音一样,将失真的信号还原为原来的信号,我们也必须将经济生活中混淆信息中的噪音滤除,从而达到充分利用那些我们所能观察到的带有混淆性质的信息。因此,这就进一步提出了对信息混淆进行滤波处理的客观要求。对信息混淆进行相应处理,必须依赖于一定的技术,通过这种技术,将混淆的单一单元的信息,按经济实质过滤出混淆前的原来的信息。这种技术,就被称为信息滤波。根据对信息混淆定义的类似方式,信息滤波被界定为:信息滤波就是将信息单元(A)消除作用力,还原为以前信息单元(B)的技术。较为一致的看法是,信息滤波是针对信息混淆问题产生的一个方法问题。与信息混淆相比,信息滤波则明显具有技术方法研究的特点。如果说,信息混淆是对信息表述方面的研究,信息滤波则是对信息处理方法方面进行的研究。

二、传统信息滤波理论的发展

对信息滤波方法进行较为理论性的研究,最早可以追溯到信息科学中对通讯信息的研究,其后,这一研究则蔓延到经济领域。

滤波思想在信息科学中由最初提出,进而发展为其主要学科分支——控制论中的一般滤波处理方法。信息科学的研究指出:信息由信源发出,在传输过程中,由于内部环境和外部噪音的干扰,常常会出现种种失真的情况,为了尽量减少信息的失真损失,达到较优的传输和接收效果,在信息论的具体研究中就提出了滤波理论。因而,一般滤波思想主要针对的问题是通讯与控制中的信息干扰处理。具体来讲,指的就是从获得的信号与干扰中尽可能地滤除干扰,分离出所期望的消息,或者说,是通过对一系列带有误差的实际测量值的处理,得出所期望数据的估计值。

一般滤波处理方法的研究中,较为典型的有维纳滤波理论和卡尔曼滤波理论。而在这一领域做出过杰出贡献的主要有维纳(Wiener)、柯莫哥洛夫、雅格洛姆、卡尔曼(Kalman)和布西(Bucy)等人。维纳滤波理论比较集中地表述在维纳-辛钦定理中,其主要是采用偏差反馈方法,用于滤波处理。卡尔曼滤波理论是本世纪60年代初提出来的。1960年和1961年,美籍匈牙利学者卡尔曼和美国学者布西提出了递推滤波算法,成功地将状态变量方法引进滤波理论中来。

尽管滤波理论的提出,最初并非出于经济学的目的,然而有关一般滤波理论的思想及对信息处理的相应方法,在经济学中却有着非常重要的借鉴作用。对信息混淆状态的分离、辨析,一般滤波理论提供了一套方法论。经济学中所指的信息尽管同通讯、控制中的信息不同,然而在对信息所反映现象的本质上,两者却有着非常类似的描述,在这一点上,两者可以说并没有什么区别,差别不过是所反映的范畴不同罢了。因此,经济学中的信息处理,同样可以将通讯、控制中的滤波思想和方法吸收过来:经济活动中所获取的各种经济信息变量中,排除信息混淆状态,分离出所期望的信息变量。

经济滤波的研究,是将上述对信息科学中的信息滤波处理的思想引入到经济领域中的结果。这也可视为是一般滤波思想在经济领域中的扩展应用。但是,即使我们将经济滤波视为一般滤波在经济领域的扩展,经济滤波也不能简单地视为是一般滤波在一块“新的土地”上的翻版,因为:第一,信息科学中的信息论,本身是统计学中概率论与数理统计学的一个分支。统计学是一门专门的学科和科学,它不仅在自然科学中得到应用,而且在社会科学中也得到广泛应用,信息滤波思想在经济领域中的应用和发展不是偶然的,因为,方法论是具有一般性的。第二,一般滤波理论在经济领域中被引入后,某些方法出现了新的创新,比如,时间序列的理论和方法出现后,既推动了对一般滤波在信息科学领域中研究的进一步发展,也增加了将滤波方法和思想在经济领域中研究的可能性;第三,一般滤波与经济滤波在研究对象上虽都是信息,但信息在信息科学与经济科学中所实指的具体含义毕竟是不同的,因而,滤波处理的思想虽是相同的,但滤波处理的技巧和方法可能是大相径庭的。

目前,对滤波理论在经济学中的拓展做出突出贡献的学者主要有穆斯(Muth)和卢卡斯(Lucas)两人。穆斯在弗里德曼持久收入理论基础上进行研究,进一步提出了信息滤波问题。在弗里德曼的研究中,可支配收入可以分为两个分量:一个是持久收入,另一个是暂时收入。穆斯将这一研究结论系统化,并提出了从可支配收入变化中观察持久收入变化的原始滤波方法。穆斯(1960)总结为,一些经济现象可以分解为两部分:一部分是持久现象,另一部分是暂时现象。根据穆斯的结论,人们能够得到的观察,只能是持久现象和暂时现象的合成现象,而不能分别观察到持久现象和暂时现象。如果要从合成现象的变化中,观察它的两个分量的变化,这就构成了一个滤波问题。卢卡斯在自己的研究中,则从区分相对价格变化和一般物价水平变化着手,考虑信息混淆与滤波问题。他在继承魏克赛尔(Wicksell)价格理论的基础上,得出价格变化也应区分为相对价格变化和一般价格水平变化的重要观点。就企业产品价格,卢卡斯指出,可分为两个分量:一个是相对价格变化分量,另一个是一般物价水平分量。企业的决策是依据相对价格分量的变化做出的,因为只有相对价格分量的变化才能提供市场供需的信息。

值得指出的是,穆斯和卢卡斯对信息混淆和滤波的研究,并不是出于直接目的,他们都是在对理性预期的研究中,接触并进入到这一领域的。作为理性预期学派的代表人物,他们对信息混淆和滤波的研究,是出于对形成预期的要素研究的需要。出于这种目的,信息与预期被联系在了一起。穆斯在对预期概念的定义中,直接就将信息的充分利用作为一个界定条件。

三、对传统信息滤波理论的认识

尽管信息混淆与滤波处理理论的相关思想已在经济学中明确提出,然而,在经济研究的实际中,由于经济现象的复杂性及动态性的高度关联,对信息混淆的滤波处理在现实中仍然很难确凿把握。不过,在阶段性研究成果的基础上,一些基本问题的认识已趋一致:

1.动态的经济系统与动态的信息系统。尽管信息作为客观的表象存在,但这并不意味着这种存在就能被充分发现。经济系统是动态发展的,人们对信息混淆的认识,不能只看到其静态的存在,对其价值释放也不能只做简单的概括。而且,人们可能更多的时候所面临的问题实质是“有效信息”的问题。这就要求在原始的信息集合中,分离出应该能够反映这种变化及需求的信息预期变量,谋求其能量的释放方式。由于信息作为系统的存在是呈动态性的,混淆也是呈动态特性的。简单地将信息混淆划分为可观测的变量及不可观测的变量,这种方法虽然很有效,但并非是科学的完全概括。

2.信息混淆的内涵可能是多样的。经济理论的发展,从一般均衡到动态均衡,取得了质的飞跃,这种飞跃的实质是理论的探讨对经济生活本质描述的复归,但这种描述可能还远远不够。可以说,现代经济理论的难点仍然是对经济生活本质描述的细致性探讨。信息经济学的崛起,提供了一套全新的方法。从信息的角度,对经济现象抽出其主要的线条,这可能会使经济学的探讨更接近于本质,更具有规律性,使复杂的问题(信息集合)分离成众多的单独信息变量,而且更宜于操作。作为信息集合的分离难点,显然首先来自于信息混淆的确切类型,其次才是滤波处理的具体方法。信息混淆内涵无论被归纳为长期信息与短期信息的混淆,还是被描述为名义值与实际值的混淆、内生变量影响与外生变量影响的混淆,这实质上都是反映信息混淆的某些类别,除此,还可能存在着上述概括以外的大量信息混淆类型,而涉及后者的判别,可能更多的是需要涉及与不确定性相关的领域。然而,人类的认知及相应处理的方法,在此显然是不够的。

3.由于信号作用而产生的信息混淆。已有的分析,基本着重于各种因素对信息的信源和信道的影响,从而造成信息混淆。如果从信号分析着手,那么在经济学方面,信号所传递的最基本内容,应该包括价格信号与质量信号这两类信号,当然,除此还有其它一些内容。若对价格信号与质量信号这两类信号进行干扰,则由此而造成的信息混淆便是价格信号混淆和质量信号混淆。对于价格信号及其混淆,我们是比较常见的。由于市场的作用是建立在价格机制充分发挥效能的基础上,因而,价格作为信息符号,作用着供需双方,从而影响均衡态势。如果价格信号产生混淆,供需同样受到冲击,进而冲击均衡。价格信号混淆的典型例子便是蛛网波动。质量信号一般都被忽视了,阿罗(Arrow)提出了这个问题,但并未走得太远。可喜的是,我们看到近几年来,人们在这一方面给予了越来越多的关注,如对经济增长质量的研究。

4.对信息混淆进行滤波处理是具有机会成本的。滤波理论对信息混淆的处理较侧重于对信息量的分离上,对每一信息所包含的内在价值并未重视。信息是具有多维性的,出于单一的目的,对信息采取滤波处理,在精确分辨的同时,必然导致同一信息在其他用途方面的损失。

5.搜寻理论实际是滤波理论在现实中的一个具体体现。斯蒂格勒(Stiger)放宽完全信息假设,提出的“搜寻”理论,试图说明买卖双方若要查明市场价格,需要提供一定的代价,即所谓搜寻成本。在该理论中,最重要的问题即为价格信号。价格信号的分散,使寻找必须付出成本。在这里,寻找的过程,实质就是对信号混淆进行滤波处理的过程。另一方面,滤波处理是有成本的,这可能在一定程度上就对滤波处理的方法选择或其在实际中的运用进行了约束。而约束边界的有关问题,是需要借助于科斯的交易成本理论来完成的。搜寻理论充满了滤波的思想,主体要对分散的价格信号进行优化选择,就得去对信号进行处理,这种处理直到搜寻成本等于预期边际收益为止。

四、统计滤波理论的提出

从传统信息滤波理论的发展可以看出,该理论对于信息混淆的处理,多是从经济理论范式进行的探讨。现有的滤波理论着重于对实际测量值进行修正,以期得到有关信息变量以及变量值,这种思路和继之的方法,存在一定的缺陷。明显不足是,具体的滤波处理技术缺少量化方法的支持,并且这种研究还缺乏系统性。因此,在对信息混淆滤波处理的研究中,就提出了统计滤波理论。

统计滤波理论,是以国民经济核算为基础的一种滤波理论。依赖于国民经济核算体系(SNA),统计滤波理论从经济统计角度人手,对信息混淆的处理进行了量化突破,并形成一个相对系统的滤波处理体系。相比传统信息滤波理论而言,统计滤波理论根据国民经济核算体系,对经济生活中的信息所做的观察更为系统和全面,进而对信息混淆进行的滤波处理更完整些。由于SNA严格按照复式会计原则及经济帐户的方法对包括国民收入诸量进行核算,以相互连接的平衡结构方式对现实经济进行描述,从而系统地、完整地反映国民经济的流程和运动。.这保证了统计滤波对国民经济生活中的各种宏观经济信息进行系统量化的基础。不同于传统信息混淆及滤波理论的根本地方是,统计滤波对信息的描述和对信息混淆所做的相关工作及进行的滤波处理,体现在国民经济运行的流程描述中。并且,这种滤波处理更明确地体现在,对国民经济的研究,首先是对经济活动行为进行的不同分解或模拟上,这实质上是起到了改变信道环境的作用。

如果将统计滤波理论视为基础性的宏观经济滤波理论,很显然,该理论对传统信息滤波理论进行了重大的发展。它不仅使信息滤波理论更系统化,也使滤波处理技术变得更有操作性。

参考文献:

①J.E.Stiglitz,1985.InformationandEconomicAnalysis:aPerspective,TheEconomicJournal.

②JohnF.Muth,1961.RationalExpectationsandtheTheoryofPriceMovements,Econometrica,Vol.29,No.6.

③王雨田:《控制论、信息论、系统科学与哲学》,中国人民大学出版社,1987年版。