美章网 精品范文 统计学的基本特点范文

统计学的基本特点范文

统计学的基本特点

统计学的基本特点范文第1篇

一、数理统计与统计学的主要特点

(一)数理统计的主要特点

数理统计就是通过对随机现象有限次的观测或试验所得数据进行归纳,找出这有限数据的内在数量规律性,并据此对整体相应现象的数量规律性做出推断或判断的一门学科。概括起来有如下几方面的特点:一是随机性,就是说数理统计的研究对象应当具有随机性,确定性现象不是数理统计所要研究的内容。二是有限性,就是说数理统计据以研究的随机现象数量表现的次数是有限的。三是数量性,即数理统计以研究随机现象的数量规律性为主,而对随机现象质的研究为次。四是采用的研究方法主要为归纳法。最后,数理统计通过对小样本的研究以达到对整体的推断都具有一定的概率可靠性。用样本推断总体误差的存在是客观的,但是数理统计不仅重在研究误差的大小,还指出误差发生的可能性的大小。

从数理统计的学科特征来看,数理统计是应用数学中最重要、最活跃的学科之一。由此可见!数理统计从学科划分来说,应属于数学学科,但是其重在应用!而不是纯数学理论或方法的研究,故其采用的方法也就重在归纳法,而不是数学的演绎法。

综上所述,数理统计的主要特点可以用一句话概括为、数理统计是一门对随机现象进行有限次的观测或试验的结果进行数量研究,并依之对总体的数量规律性做出具有一定可靠性推断的应用数学学科。(二)统计学的主要特点

统计学是一门收集、整理和分析统计数据的方法论科学,其目的在于探索数据的内在数量规律性,以达到对客观事物的科学认识。

统计学从其研究的范围来说有三大领域:数据的收集$数据的整理和数据的分析。首先,这三大领域随着统计学的不断发展,已很难分辨出哪个领域更重要些。也许有很多人认为数据的分析要相对重要些。在对1900年和1910年美国两次农业普查资料进行分析时,列宁曾指出:“全部问题,任务的全部困难在于,如何综合这些资料,才能确切地从政治上经济上说明不同种类或类型的农户的整个情况。”这足见数据整理的重要性。近年来困扰我国统计研究的并不是数据的分析方法,而是缺少充分真实有效的统计数据,造成无法用数据去检验或证实相应的经济理论、经济模型和经济政策。数据收集的重要性可见一斑。其次,统计学是一门方法论科学。长期以来,人们一直认为在这众多的方法中,统计研究的基本方法是大量观察法、统计指标法、统计分组法和模型推断法。特别是大量观察法更成为统计学最重要的基本特征方法之一,也可以说这是统计学与数理统计的根本区别之一,否则,统计学也就真的成了现代西方数理统计学了。随着统计学由早期的纯粹描述统计不断拓展为描述统计与推断统计并重,直至有的学者认为现代统计学应该以推断统计为主,描述统计为辅,暂且不论这种观点是否有不妥之处,但可足见推断统计学已在现代社会生活中起到举足轻重的作用。事实上,推断统计已成为现代统计学的基本特征之一。再次,统计学从其成为一门科学的那一天起,就把对现象数量方面的研究作为自己的基本特征,但是,同时强调要以对现象的定性认识为基础。

(三)数理统计与统计学的比较

通过上述对数理统计与统计学特点的分析,可以把数理统计与统计学的主要异同归纳为如下几方面:

1.从其研究目的来看,两者都重在揭示总体现象的数量规律性,而统计学更声称要以对总体现象的定性认识为基础。

2.从其研究的途径来看,数理统计希望通过对总体部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识;而统计学既希望通过对构成总体的全部个体的数量特征的研究(如果可能$或值得的话),以达到对总体相应数量特征的认识,同时也希望能通过对构成总体的部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识。

3.从其研究的手段来看,数理统计主要依赖于小样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值;而统计学或者说推断统计学主要依赖于大样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值。

4.从其研究的主要范围来看,数理统计侧重于对样本数据的定量分析;而统计学不仅重视样本数据的定量分析,而且重视对所获得的总体全部数据的定量分析,同时,重视数据收集方法、数据整理方法的研究。

5.从其利用样本数据对总体进行推断的数理机理而言,概率论是其共同的基础。特别是作为统计学基本方法之一的大量观察法,其数理基础正是概率论中的大数定律;统计学中用大样本可以方便地推断出总体特征的数理基础正是概率论中的中心极限定理,而无论是大数定律还是中心极限定理也都是数理统计的根基。

6.数理统计尽管强调应用性,但是它本身还是一门数学学科,重在应用方法的数理基础的研究;统计学更侧重于对解决社会、经济等现实问题数量分析方法的研究与应用,而方法本身的数理基础的科学性研究,则由相应的理论统计学去研究,事实上,推断统计方法的数理基础的科学性研究,正是数理统计的研究范畴之一。

从上述数理统计与统计学的特点及其比较,可以清楚地看到,随着现代统计学的发展及其在社会政治经济生活中发挥作用越来越大的趋势,数理统计研究问题的理念及其方法已对统计学的发展产生重要的革命性影响,但是,数理统计与统计学毕竟是两门差异较大的学科,不可能简单地加以“统一”。

二、数理统计在统计学中的地位

数理统计与统计学是两门不同的学科,不可相互取代,也不可能像多年来有些学者提出的那样,要建立所谓的大统计,或者说融合统计学,其实质就是要把数理统计与统计学融合起来。但是其融合的直接后果就是现在某些高校所使用的统计学教材中,既有统计学的内容,也有数理统计的成分,不伦不类,细读之,其实就是数理统计的内容与统计学内容的简单拼接。这不能不说是近年来,中国统计学、统计学教材、统计教学的一大悲哀:迷失了自我,盲目地要“与西方接轨”。笔者认为要想理顺数理统计与统计学的关系,就必须对数理统计在统计学中的地位加以深入的研究。

(一)数理统计在统计思想发展中的地位

统计作为一项社会实践活动,已有几千年的历史。“统而计之”,就是人们对统计的朴素认识。随着社会生产力的不断进步,当代的统计已不圄于“统而计之”的范畴。

1.统计作为人们认识社会的最有力的武器之一,已广泛应用于社会、政治、经济、科技等众多领域,而每一个领域有其复杂多样性,若采用简单地“统”,即全面调查几乎是不可能的,但是全面地了解每一个领域的基本情况及不同领域之间的数量联系的规律性,又为现代社会管理所必需。数理统计研究问题的思路和方法,自然而然地为统计学所利用,即数理统计为现代统计学的发展点燃了解决复杂现实问题的科学思想火花——为用总体的部分去说明总体奠定了数理基础。

2.20世纪30年代以来,随着政府要有效地干预国民经济理念的形成,政府以社会经济生活直接参与者的身份出现,基于对全局数据的掌握,大大地推动了统计思想的发展,不仅投入了大量的资金对统计这支“武器”进行开发,更重要的是从立法的角度对统计行为进行规范。在当今许多国家的统计法规中,都明确地规定抽样调查在统计调查中的重要地位。比如,在我国1996年5月经修改后颁布并实施的《中华人民共和国统计法》第二章第十条就明确规定:“统计调查应当以周期性普查为基础,以经常性抽样调查为主体,以必要的统计报表、重点调查、综合分析等为补充,收集、整理基本统计资料”。而抽样调查的基本原理就基于数理统计的推断原理。可见,数理统计的推断理念在统计实践中的地位已用法律的形式确定下来。

3.作为社会经济活动主体的企业单位,在世界经济全球化、区域经济一体化的发展背景下,不仅没有足够的资金、技术支持从事某一方面的全面调查,有时也没有必要通过全面调查以获得生产经营方面的全面数据资料,而抽样调查就足以提供相应可靠的数据作为企业生产经营决策的依据。这也说明数理统计有着微观的现实需要,为微观经济管理活动开辟了无限广阔的前景。在微观统计应用中有着坚实的思想根基。

4.统计的理念,已不仅仅在于用历史数据描述历史的发展特征,而当代更强调通过对历史数据的收集、整理和分析,去预测未来,而这种预测的基础同样基于数理统计的原理。即从历史的时序数据中找出数据的内在数量规律性,以把握未来的走向,即数理统计的分析原理在时间序列数据预测中的作用,同样功不可没。

(二)数理统计在统计方法中的地位

随着数理统计解决现实问题的理念在统计思想中地位的确立,数理统计在统计方法中的重要地位也相应地得以确立。

1.大数定律为数理统计应用于统计学搭起了连接的纽带。大量观察法是现代统计学的基本方法之一,而大数定律又是大量观察法的基础。统计学若没有大量观察法的支撑,则统计分析中的基本指标——平均数与相对数,则失去其应有的作用和意义,可见数理统计在统计方法中的基础地位不容置疑。

2.中心极限定理为数理统计在统计学中的应用铺平了道路。用样本推断总体的关键在于掌握样本特征值的抽样分布,而中心极限定理表明+只要样本容量足够地大,得自未知总体的样本特征值就近似服从正态分布。从而,只要采用大量观察法获得足够多的随机样本数据,几乎就可以把数理统计的全部处理问题的方法应用于统计学,这从另一个方面也间接地开辟了统计学的方法领域,其在现代推断统计学方法论中居于主导地位。

3.数理统计中样本抽样分布的理论,为现代统计学中的方差分析、正交设计等方法的应用同样提供了方法上的理论保证。特别是正交设计在现实工农业生产中的作用,及其对经济的贡献已引起国外学者的高度关注。据日本某些专家估计:“(日本)经济发展中至少有10%的功劳归于正交设计。”这足见数理统计的方法在统计方法中应用的现实意义。

(三)数理统计在统计内容中的地位

统计学是一门关于如何收集、整理和分析统计数据的一门方法论科学。不管数理统计对统计思想的发展有多大的影响,也不管数理统计在统计方法中居于何种地位,数理统计在统计学中的地位还是主要体现在统计分析中的地位。数理统计对数据的收集方法与整理方法的实际影响要比其对统计数据分析方法的影响小得多。也就是说,统计学作为一门方法论科学,其研究领域要比数理统计宽广得多。试图用数理统计取代统计学的观点显然是不正确的,同样试图用大统计学取代数理统计的观点也不正确,毕竟数理统计作为一门数学学科有其自身的不可替代的特点。因此,数理统计在统计内容中的地位,也只能主要体现在统计分析方面。

1.统计数据收集方法的研究仍然是现代统计学的主要内容之一。正如前所述,在我国现阶段如何获得大量真实有效的统计数据,是我们所面临的迫切任务之一。不真实、不全面的统计数据,使国家的宏观管理"经济理论’经济模型和经济政策的统计检验,以及企业的生产经营预测、决策,都不能有效地进行。可见,“统计数据的质量是统计全部工作的生命”的观点的正确性。而数理统计在统计数据收集方面的影响仅体现在统计数据调查方式方法方面,即抽样调查如何组织实施的方式方法,在统计数据收集方法中得以突出和强调。

2.相同的原始统计数据,采用不同的整理方法所获得的整理资料可以完全不同,并由此对其采用相同的方法进行分析所得的结论,可能完全相反。这足以说明统计整理的重要性。但是数理统计在统计整理方面却难以发挥有效的作用,毕竟,数理统计研究的依据是小样本,而统计学研究的依据的是大样本。假如统计学不是以大样本或总体的全部个体为研究依据,统计学也许就真的沦为数理统计了。

3.数理统计对统计数据分析方法的影响是显著的。不仅体现在对大样本总体参数估计、非参数估计、相关与回归分析、总体分布型态的判断、一个总体参数与两个总体参数的假设检验、方差分析和正交设计等许多内容上,而且体现在描述统计学中最基本指标:平均数、相对数的计算原理等方面。也许真不可想象,若在现代统计方法的内容体系中缺少了数理统计的关于大样本的分析方法原理,将是怎样一种景象。

三、统计学传播理念的转变

对数理统计与统计学的特点作了比较研究,以及对数理统计在统计学中的地位作了分析之后,让我们再回到统计学知识传播的现实实践中来,可以更清楚地看到我们现在正在做什么、在哪些方面还需要改进、今后该怎样把工作做得更好。

(一)统计学知识传播理念的转变主要体现在如下三个方面:

1.统计是什么。这是对统计的最基本的认识,可以通过加强对统计知识的宣传达到。在现代统计工作中,尽管“统而计之”仍有非常重要的现实意义,但是在我们的统计学教学与其它途径的统计知识的传播中,绝不能仅限于此。不仅要让不同阶层的人,认识到统计对现实社会生活的巨大认识作用,而且要让他们了解统计在国家宏观管理、企业经营预测、决策,以及对经济理论#经济模型、经济政策检验中的重要性,从而使各个阶层的人民群众自觉地参与和配合各级统计机构所开展的统计调查活动,以保证统计数据的真实完整。这就要求我国必须加强统计知识普及教育及统计法规的宣传教育!开辟多途径多手段的统计知识传播途径。这是统计学传播的基础理念。

2.统计为什么,即让统计活动的直接参与者懂得为什么要这样做。显然,这是对统计学传播的较高层次要求。知道为什么要这样做!即要知道统计的原理,这并不需要所有的公民都知晓。事实上,只能是具有一定知识基础的人才可能真正理解,且其途径主要是通过高等学校的统计教学活动。由此就对高校的统计学教学理念提出了挑战:统计学课堂上应向学生教授什么。笔者从事高校统计学教学多年,认为高校统计学课堂上应向学生解释统计方法的原理。高校统计学教学课堂不应过分地强调对统计知识的宣传和如何具体地从事统计活动,而应强调重视统计方法机理教学的传播理念,但这在我国现实的高校统计学教学中并没有真正地形成。

3.怎么做统计,这是统计方法具体应用的问题。可以说当前我国高校统计学教学实质上就是教会学生如何做实际统计工作。如何收集、整理数据,如何用公式去计算某些指标等。显然,这样的工作中学生就可以胜任。而真正为什么要那样组织实施数据的调查、整理,为什么要那样计算。不仅老师介绍的不够!而且教材编写的深度也不够。

由此可见,统计知识的传播理念应大致界定在三个层面上:一是统计基本常识的传播。二是如何开展具体的统计活动。三是为什么那样开展统计活动可以达到预期的目的。不同层面的传播对象是有差别的。知道统计是什么、怎么做统计,相对于懂得为什么要那样做统计,其要求是相当低的。也许只要会记数、会写字的居委会大妈,就可以从事数据的收集工作,而会套用公式的一个中学生就可以计算服从X*2分布的统计量的样本数值。而知道为什么要这样做,没有相应的数理统计知识是万万不行的。另一方面,随着计算机的普及及统计数据处理软件的开发,利用计算机对数据进行分析已变得异常简单,甚至一个孩童都可以教会使用统计处理软件,在这种情况下。是否让学生懂得统计为什么就变得不重要了呢?正相反,在统计学的高校课堂上让学生懂得为什么就更重要了。

四、我国统计学教材改革的方向

从对统计学传播理念的不同层次的要求,及数理统计在统计学中的地位和学生的知识结构来看,改革现行高校统计学教材内容体系及教学理念势在必行。

1.去除现行统计学教材中与数理统计相重复的内容,加强关于大样本的数理统计内容,即增加大样本统计分布的数理基础的内容。

2.强调大数定律及中心极限定理内容的教学。尽管这两个定理是纯数理统计的问题,但由于其在数理统计的教学中,教师通常重视不够,因为小样本问题才是数理统计研究的主要问题,因此,可能一带而过,而它们恰恰是联系数理统计与统计学的重要纽带。因此,在统计学教材中必须增加并突出其内容。

统计学的基本特点范文第2篇

一、数理统计与统计学的主要特点

(一)数理统计的主要特点

数理统计就是通过对随机现象有限次的观测或试验所得数据进行归纳,找出这有限数据的内在数量规律性,并据此对整体相应现象的数量规律性做出推断或判断的一门学科。概括起来有如下几方面的特点:一是随机性,就是说数理统计的研究对象应当具有随机性,确定性现象不是数理统计所要研究的内容。二是有限性,就是说数理统计据以研究的随机现象数量表现的次数是有限的。三是数量性,即数理统计以研究随机现象的数量规律性为主,而对随机现象质的研究为次。四是采用的研究方法主要为归纳法。最后,数理统计通过对小样本的研究以达到对整体的推断都具有一定的概率可靠性。用样本推断总体误差的存在是客观的,但是数理统计不仅重在研究误差的大小,还指出误差发生的可能性的大小。

从数理统计的学科特征来看,数理统计是应用数学中最重要、最活跃的学科之一。由此可见!数理统计从学科划分来说,应属于数学学科,但是其重在应用!而不是纯数学理论或方法的研究,故其采用的方法也就重在归纳法,而不是数学的演绎法。

综上所述,数理统计的主要特点可以用一句话概括为、数理统计是一门对随机现象进行有限次的观测或试验的结果进行数量研究,并依之对总体的数量规律性做出具有一定可靠性推断的应用数学学科。

(二)统计学的主要特点

统计学是一门收集、整理和分析统计数据的方法论科学,其目的在于探索数据的内在数量规律性,以达到对客观事物的科学认识。

统计学从其研究的范围来说有三大领域:数据的收集$数据的整理和数据的分析。首先,这三大领域随着统计学的不断发展,已很难分辨出哪个领域更重要些。也许有很多人认为数据的分析要相对重要些。在对1900年和1910年美国两次农业普查资料进行分析时,列宁曾指出:“全部问题,任务的全部困难在于,如何综合这些资料,才能确切地从政治上经济上说明不同种类或类型的农户的整个情况。”这足见数据整理的重要性。近年来困扰我国统计研究的并不是数据的分析方法,而是缺少充分真实有效的统计数据,造成无法用数据去检验或证实相应的经济理论、经济模型和经济政策。数据收集的重要性可见一斑。其次,统计学是一门方法论科学。长期以来,人们一直认为在这众多的方法中,统计研究的基本方法是大量观察法、统计指标法、统计分组法和模型推断法。特别是大量观察法更成为统计学最重要的基本特征方法之一,也可以说这是统计学与数理统计的根本区别之一,否则,统计学也就真的成了现代西方数理统计学了。随着统计学由早期的纯粹描述统计不断拓展为描述统计与推断统计并重,直至有的学者认为现代统计学应该以推断统计为主,描述统计为辅,暂且不论这种观点是否有不妥之处,但可足见推断统计学已在现代社会生活中起到举足轻重的作用。事实上,推断统计已成为现代统计学的基本特征之一。再次,统计学从其成为一门科学的那一天起,就把对现象数量方面的研究作为自己的基本特征,但是,同时强调要以对现象的定性认识为基础。

(三)数理统计与统计学的比较

通过上述对数理统计与统计学特点的分析,可以把数理统计与统计学的主要异同归纳为如下几方面:

1.从其研究目的来看,两者都重在揭示总体现象的数量规律性,而统计学更声称要以对总体现象的定性认识为基础。

2.从其研究的途径来看,数理统计希望通过对总体部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识;而统计学既希望通过对构成总体的全部个体的数量特征的研究(如果可能$或值得的话),以达到对总体相应数量特征的认识,同时也希望能通过对构成总体的部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识。

3.从其研究的手段来看,数理统计主要依赖于小样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值;而统计学或者说推断统计学主要依赖于大样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值。

4.从其研究的主要范围来看,数理统计侧重于对样本数据的定量分析;而统计学不仅重视样本数据的定量分析,而且重视对所获得的总体全部数据的定量分析,同时,重视数据收集方法、数据整理方法的研究。

5.从其利用样本数据对总体进行推断的数理机理而言,概率论是其共同的基础。特别是作为统计学基本方法之一的大量观察法,其数理基础正是概率论中的大数定律;统计学中用大样本可以方便地推断出总体特征的数理基础正是概率论中的中心极限定理,而无论是大数定律还是中心极限定理也都是数理统计的根基。

6.数理统计尽管强调应用性,但是它本身还是一门数学学科,重在应用方法的数理基础的研究;统计学更侧重于对解决社会、经济等现实问题数量分析方法的研究与应用,而方法本身的数理基础的科学性研究,则由相应的理论统计学去研究,事实上,推断统计方法的数理基础的科学性研究,正是数理统计的研究范畴之一。

从上述数理统计与统计学的特点及其比较,可以清楚地看到,随着现代统计学的发展及其在社会政治经济生活中发挥作用越来越大的趋势,数理统计研究问题的理念及其方法已对统计学的发展产生重要的革命性影响,但是,数理统计与统计学毕竟是两门差异较大的学科,不可能简单地加以“统一”。

二、数理统计在统计学中的地位

数理统计与统计学是两门不同的学科,不可相互取代,也不可能像多年来有些学者提出的那样,要建立所谓的大统计,或者说融合统计学,其实质就是要把数理统计与统计学融合起来。但是其融合的直接后果就是现在某些高校所使用的统计学教材中,既有统计学的内容,也有数理统计的成分,不伦不类,细读之,其实就是数理统计的内容与统计学内容的简单拼接。这不能不说是近年来,中国统计学、统计学教材、统计教学的一大悲哀:迷失了自我,盲目地要“与西方接轨”。笔者认为要想理顺数理统计与统计学的关系,就必须对数理统计在统计学中的地位加以深入的研究。

(一)数理统计在统计思想发展中的地位

统计作为一项社会实践活动,已有几千年的历史。“统而计之”,就是人们对统计的朴素认识。随着社会生产力的不断进步,当代的统计已不圄于“统而计之”的范畴。

1.统计作为人们认识社会的最有力的武器之一,已广泛应用于社会、政治、经济、科技等众多领域,而每一个领域有其复杂多样性,若采用简单地“统”,即全面调查几乎是不可能的,但是全面地了解每一个领域的基本情况及不同领域之间的数量联系的规律性,又为现代社会管理所必需。数理统计研究问题的思路和方法,自然而然地为统计学所利用,即数理统计为现代统计学的发展点燃了解决复杂现实问题的科学思想火花——为用总体的部分去说明总体奠定了数理基础。

2.20世纪30年代以来,随着政府要有效地干预国民经济理念的形成,政府以社会经济生活直接参与者的身份出现,基于对全局数据的掌握,大大地推动了统计思想的发展,不仅投入了大量的资金对统计这支“武器”进行开发,更重要的是从立法的角度对统计行为进行规范。在当今许多国家的统计法规中,都明确地规定抽样调查在统计调查中的重要地位。比如,在我国1996年5月经修改后颁布并实施的《中华人民共和国统计法》第二章第十条就明确规定:“统计调查应当以周期性普查为基础,以经常性抽样调查为主体,以必要的统计报表、重点调查、综合分析等为补充,收集、整理基本统计资料”。而抽样调查的基本原理就基于数理统计的推断原理。可见,数理统计的推断理念在统计实践中的地位已用法律的形式确定下来。

3.作为社会经济活动主体的企业单位,在世界经济全球化、区域经济一体化的发展背景下,不仅没有足够的资金、技术支持从事某一方面的全面调查,有时也没有必要通过全面调查以获得生产经营方面的全面数据资料,而抽样调查就足以提供相应可靠的数据作为企业生产经营决策的依据。这也说明数理统计有着微观的现实需要,为微观经济管理活动开辟了无限广阔的前景。在微观统计应用中有着坚实的思想根基。

4.统计的理念,已不仅仅在于用历史数据描述历史的发展特征,而当代更强调通过对历史数据的收集、整理和分析,去预测未来,而这种预测的基础同样基于数理统计的原理。即从历史的时序数据中找出数据的内在数量规律性,以把握未来的走向,即数理统计的分析原理在时间序列数据预测中的作用,同样功不可没。

(二)数理统计在统计方法中的地位

随着数理统计解决现实问题的理念在统计思想中地位的确立,数理统计在统计方法中的重要地位也相应地得以确立。

1.大数定律为数理统计应用于统计学搭起了连接的纽带。大量观察法是现代统计学的基本方法之一,而大数定律又是大量观察法的基础。统计学若没有大量观察法的支撑,则统计分析中的基本指标——平均数与相对数,则失去其应有的作用和意义,可见数理统计在统计方法中的基础地位不容置疑。

2.中心极限定理为数理统计在统计学中的应用铺平了道路。用样本推断总体的关键在于掌握样本特征值的抽样分布,而中心极限定理表明+只要样本容量足够地大,得自未知总体的样本特征值就近似服从正态分布。从而,只要采用大量观察法获得足够多的随机样本数据,几乎就可以把数理统计的全部处理问题的方法应用于统计学,这从另一个方面也间接地开辟了统计学的方法领域,其在现代推断统计学方法论中居于主导地位。

3.数理统计中样本抽样分布的理论,为现代统计学中的方差分析、正交设计等方法的应用同样提供了方法上的理论保证。特别是正交设计在现实工农业生产中的作用,及其对经济的贡献已引起国外学者的高度关注。据日本某些专家估计:“(日本)经济发展中至少有10%的功劳归于正交设计。”这足见数理统计的方法在统计方法中应用的现实意义。

(三)数理统计在统计内容中的地位

统计学是一门关于如何收集、整理和分析统计数据的一门方法论科学。不管数理统计对统计思想的发展有多大的影响,也不管数理统计在统计方法中居于何种地位,数理统计在统计学中的地位还是主要体现在统计分析中的地位。数理统计对数据的收集方法与整理方法的实际影响要比其对统计数据分析方法的影响小得多。也就是说,统计学作为一门方法论科学,其研究领域要比数理统计宽广得多。试图用数理统计取代统计学的观点显然是不正确的,同样试图用大统计学取代数理统计的观点也不正确,毕竟数理统计作为一门数学学科有其自身的不可替代的特点。因此,数理统计在统计内容中的地位,也只能主要体现在统计分析方面。

1.统计数据收集方法的研究仍然是现代统计学的主要内容之一。正如前所述,在我国现阶段如何获得大量真实有效的统计数据,是我们所面临的迫切任务之一。不真实、不全面的统计数据,使国家的宏观管理"经济理论’经济模型和经济政策的统计检验,以及企业的生产经营预测、决策,都不能有效地进行。可见,“统计数据的质量是统计全部工作的生命”的观点的正确性。而数理统计在统计数据收集方面的影响仅体现在统计数据调查方式方法方面,即抽样调查如何组织实施的方式方法,在统计数据收集方法中得以突出和强调。

2.相同的原始统计数据,采用不同的整理方法所获得的整理资料可以完全不同,并由此对其采用相同的方法进行分析所得的结论,可能完全相反。这足以说明统计整理的重要性。但是数理统计在统计整理方面却难以发挥有效的作用,毕竟,数理统计研究的依据是小样本,而统计学研究的依据的是大样本。假如统计学不是以大样本或总体的全部个体为研究依据,统计学也许就真的沦为数理统计了。

3.数理统计对统计数据分析方法的影响是显著的。不仅体现在对大样本总体参数估计、非参数估计、相关与回归分析、总体分布型态的判断、一个总体参数与两个总体参数的假设检验、方差分析和正交设计等许多内容上,而且体现在描述统计学中最基本指标:平均数、相对数的计算原理等方面。也许真不可想象,若在现代统计方法的内容体系中缺少了数理统计的关于大样本的分析方法原理,将是怎样一种景象。

三、统计学传播理念的转变

对数理统计与统计学的特点作了比较研究,以及对数理统计在统计学中的地位作了分析之后,让我们再回到统计学知识传播的现实实践中来,可以更清楚地看到我们现在正在做什么、在哪些方面还需要改进、今后该怎样把工作做得更好。

统计学知识传播理念的转变主要体现在如下三个方面:

1.统计是什么。这是对统计的最基本的认识,可以通过加强对统计知识的宣传达到。在现代统计工作中,尽管“统而计之”仍有非常重要的现实意义,但是在我们的统计学教学与其它途径的统计知识的传播中,绝不能仅限于此。不仅要让不同阶层的人,认识到统计对现实社会生活的巨大认识作用,而且要让他们了解统计在国家宏观管理、企业经营预测、决策,以及对经济理论#经济模型、经济政策检验中的重要性,从而使各个阶层的人民群众自觉地参与和配合各级统计机构所开展的统计调查活动,以保证统计数据的真实完整。这就要求我国必须加强统计知识普及教育及统计法规的宣传教育!开辟多途径多手段的统计知识传播途径。这是统计学传播的基础理念。

2.统计为什么,即让统计活动的直接参与者懂得为什么要这样做。显然,这是对统计学传播的较高层次要求。知道为什么要这样做!即要知道统计的原理,这并不需要所有的公民都知晓。事实上,只能是具有一定知识基础的人才可能真正理解,且其途径主要是通过高等学校的统计教学活动。由此就对高校的统计学教学理念提出了挑战:统计学课堂上应向学生教授什么。笔者从事高校统计学教学多年,认为高校统计学课堂上应向学生解释统计方法的原理。高校统计学教学课堂不应过分地强调对统计知识的宣传和如何具体地从事统计活动,而应强调重视统计方法机理教学的传播理念,但这在我国现实的高校统计学教学中并没有真正地形成。

3.怎么做统计,这是统计方法具体应用的问题。可以说当前我国高校统计学教学实质上就是教会学生如何做实际统计工作。如何收集、整理数据,如何用公式去计算某些指标等。显然,这样的工作中学生就可以胜任。而真正为什么要那样组织实施数据的调查、整理,为什么要那样计算。不仅老师介绍的不够!而且教材编写的深度也不够。

由此可见,统计知识的传播理念应大致界定在三个层面上:一是统计基本常识的传播。二是如何开展具体的统计活动。三是为什么那样开展统计活动可以达到预期的目的。不同层面的传播对象是有差别的。知道统计是什么、怎么做统计,相对于懂得为什么要那样做统计,其要求是相当低的。也许只要会记数、会写字的居委会大妈,就可以从事数据的收集工作,而会套用公式的一个中学生就可以计算服从X*2分布的统计量的样本数值。而知道为什么要这样做,没有相应的数理统计知识是万万不行的。另一方面,随着计算机的普及及统计数据处理软件的开发,利用计算机对数据进行分析已变得异常简单,甚至一个孩童都可以教会使用统计处理软件,在这种情况下。是否让学生懂得统计为什么就变得不重要了呢?正相反,在统计学的高校课堂上让学生懂得为什么就更重要了。

四、我国统计学教材改革的方向

从对统计学传播理念的不同层次的要求,及数理统计在统计学中的地位和学生的知识结构来看,改革现行高校统计学教材内容体系及教学理念势在必行。

1.去除现行统计学教材中与数理统计相重复的内容,加强关于大样本的数理统计内容,即增加大样本统计分布的数理基础的内容。

2.强调大数定律及中心极限定理内容的教学。尽管这两个定理是纯数理统计的问题,但由于其在数理统计的教学中,教师通常重视不够,因为小样本问题才是数理统计研究的主要问题,因此,可能一带而过,而它们恰恰是联系数理统计与统计学的重要纽带。因此,在统计学教材中必须增加并突出其内容。

统计学的基本特点范文第3篇

关键词:田间试验;生物统计;教学

田间试验与生物统计是高等农林职业院校农林类专业的一门基础课,主要包括田间试验和统计分析两部分内容,是进行农业科学研究所不可或缺的。通过本课程的学习,可使学生掌握基本的试验设计和统计分析方法,培养学生严谨的科学态度与分析问题、解决问题的能力,为以后的工作和科学研究打下基础。但本课程理论性强、内容繁多、计算公式多且难记。而现在由于招生制度的改革,高等农林职业院校文理兼招,文科学生数学基础较差,因此许多学生认为本课程是较难学习和掌握的一门课程。同时,由于学生缺乏实践经验,学习中困难很多,学习积极性和主动性较差,影响了教学效果和教学质量。通过多年教学实践,笔者发现,要提高本门课程的教学质量,应在充分认识本课程和掌握学生特点的基础上,对教学方法进行创新,以激发学生的学习兴趣,提高学生对该课程重要性的认识,让他们理解和掌握基本知识及技能,特别是要培养学生的应用能力,以提高该课程的教学质量。

一、课程特点和学生特点分析

1.课程特点分析

“田间试验与生物统计”课程具有三个明显的特点。一是理论性强,因为本课程是以数理统计为基础的应用科学,与数学有非常密切的联系,许多统计分析的理论来源于数理统计,如概率分布等,因此需要有较好的数学基础。二是公式多且复杂难记忆,不论是特征数的计算,还是概率分布的计算,或是方差分析,都有很多公式需要加以理解和记忆,如果不能掌握计算公式,则不可能完成统计分析。三是有很强的实践性,如田间试验的设计与实施、试验结果的统计分析等,必须通过实践才能掌握和运用理论知识,因此必须加强实践教学,以培养学生能力,实现教学目标。

2.学生特点分析

教学中要充分了解教学对象,因材施教是基本的教学原则。因此,在教学中应充分了解和掌握学生的特点,才能有针对性地进行教学。现在的农林类高职学生,普遍存在学习基础较差、能力不强、主动性不足等问题。此外,由于招生制度的改革,现在高等农林职业院校农林类专业都是文理兼招,学生数学基础比较差,缺乏实际生产能力,对学习本课程是十分不利的。

二、培养学生的学习兴趣

科学巨匠爱因斯坦曾经说过,“兴趣是最好的老师”,即兴趣是学生学习的动力,学生对学习有了兴趣,就会保持强烈的求知欲,从而积极主动地、心情愉快地进行学习。培养学生学习兴趣可从以下几方面入手:一是上好绪论课,激起学生兴趣;二是把握教学过程,培养兴趣;三是在教学中突破重点难点,稳定学生学习兴趣;四是开辟第二课堂,发展学生兴趣。

三、创新教学方法,提高教学质量

1.突出教学重点难点

(1)专业术语、理论分布和基本原理是重点。原理、概念、公式及计算方法是本课程的三个难点。“田间试验与生物统计”课程中概念、名词较多,如总体与样本、回归与相关、标准差与标准误等。而二项分布、t 分布、F 分布等则是统计推断的基础。小概率原理、方差分析的基本原理又是假设检验的重要组成部分,故对这些理论分布和基本原理的阐述应属重中之重,应在教学中采取恰当的教学方法突出重点难点。在教学中可通过恰当举例,便于学生理解基本原理。对于计算公式,通过反复强调,增加印象,加强练习,强化记忆等手段和方法进行强化。采用启发式教学来调动学生的主动性,引导学生注重理解。通过实践和课外辅导,解决学生学习困难。公式的运用是统计分析的关键,对计算公式正确合理的运用是要重点讲解的内容,应使学生掌握各个公式的应用条件和适用范围,以免错用。

2.灵活运用教学方法

教学是艺术。教学中,笔者尽量改进教学方法,综合采取启发式、对比法、讨论法、归纳法、演绎法等教学方法,利用图表、PPT演示等增强直观性,针对教学内容的特点采取不同的教学方法。如在讲解统计假设的步骤、方差分析的步骤等内容时,先通过实例说明每一个步骤,最后推出基本步骤。讲授直线回归和相关时,通过对比说明其各自特征、区别及它们之间的联系。在讲授总体和样本时,把一个班示作总体,将其中某几个示作样本等进行说明,使学生通过事例掌握基本概念和基本理论。

四、强化实践教学,培养学生实践能力

高等职业院校的培养目标和教学目标在于培养学生实践技能。生物统计学是一门理论性强又十分强调实践教学的学科,在加强理论的同时,应十分重视实践教学。生物统计学中的各种设计方法、试验方法和统计方法只有通过学生实践才能被学生掌握,成为学生的知识和技能。

1.开展田间试验,提高学生能力

教师要结合教学内容,鼓励学生自己选择试验课题、拟订试验计划、实施试验、统计分析试验结果,从而使学生掌握试验设计、统计分析的理论知识和技能。教师在学生实践过程中应加强指导,帮助学生解决试验中的问题,这既增强了学生进一步钻研田间试验和生物统计的兴趣,又提高了学生的能力,也体现了高等职业院校教学的实践性和实用性。

2.参与科研,提高学生能力

在教学中,笔者十分注重学生科研能力的培养。在自己承担的科研课题研究中吸收学生参与,使学生掌握科学研究的理论与方法,既提高了学生能力,又解决了实践教学的不足。笔者这几年主持的研究课题,如“弥渡县灯盏花漂浮育苗病害防控研究”“大理州烟草漂浮育苗病害防治试验”等都有学生参与,有效地培养了学生的能力。

3.充分利用现代化教学手段,提高实践教学质量

在生物统计学实践教学中,现代化教学手段的运用是十分重要的教学手段和方法,如计算机、多媒体教学等。现在的生物统计中各种统计方法在计算机中都有相应的程序可以应用,如Excel、SAS程序等。因此,通过运用计算机中相应程序的实践教学,既让学生掌握相关程序的使用方法,又是培养学生实践能力的需要。借助多媒体教学,既能形象直观地展现教学内容,又是进行实践教学的重要途径。通过多媒体展示,使学生更直观地学习和掌握了理论知识。

参考文献:

[1]汤赵云,田朋萍,张霞.《生物统计学》课程改革的实践[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2008,21(2):82-83.

[2]杜瑞卿,杨建伟.生物统计学教学方法改革探讨[J].现代农业科技,2011,(2):26-28.

统计学的基本特点范文第4篇

(一)数理统计的主要特点

数理统计就是通过对随机现象有限次的观测或试验所得数据进行归纳,找出这有限数据的内在数量规律性,并据此对整体相应现象的数量规律性做出推断或判断的一门学科。概括起来有如下几方面的特点:一是随机性,就是说数理统计的研究对象应当具有随机性,确定性现象不是数理统计所要研究的内容。二是有限性,就是说数理统计据以研究的随机现象数量表现的次数是有限的。三是数量性,即数理统计以研究随机现象的数量规律性为主,而对随机现象质的研究为次。四是采用的研究方法主要为归纳法。最后,数理统计通过对小样本的研究以达到对整体的推断都具有一定的概率可靠性。用样本推断总体误差的存在是客观的,但是数理统计不仅重在研究误差的大小,还指出误差发生的可能性的大小。

从数理统计的学科特征来看,数理统计是应用数学中最重要、最活跃的学科之一。由此可见!数理统计从学科划分来说,应属于数学学科,但是其重在应用!而不是纯数学理论或方法的研究,故其采用的方法也就重在归纳法,而不是数学的演绎法。

综上所述,数理统计的主要特点可以用一句话概括为、数理统计是一门对随机现象进行有限次的观测或试验的结果进行数量研究,并依之对总体的数量规律性做出具有一定可靠性推断的应用数学学科。

(二)统计学的主要特点

统计学是一门收集、整理和分析统计数据的方法论科学,其目的在于探索数据的内在数量规律性,以达到对客观事物的科学认识。

统计学从其研究的范围来说有三大领域:数据的收集$数据的整理和数据的分析。首先,这三大领域随着统计学的不断发展,已很难分辨出哪个领域更重要些。也许有很多人认为数据的分析要相对重要些。在对1900 年和1910年美国两次农业普查资料进行分析时,列宁曾指出:“全部问题,任务的全部困难在于,如何综合这些资料,才能确切地从政治上经济上说明不同种类或类型的农户的整个情况。”这足见数据整理的重要性。近年来困扰我国统计研究的并不是数据的分析方法,而是缺少充分真实有效的统计数据,造成无法用数据去检验或证实相应的经济理论、经济模型和经济政策。数据收集的重要性可见一斑。其次,统计学是一门方法论科学。长期以来,人们一直认为在这众多的方法中,统计研究的基本方法是大量观察法、统计指标法、统计分组法和模型推断法。特别是大量观察法更成为统计学最重要的基本特征方法之一,也可以说这是统计学与数理统计的根本区别之一,否则,统计学也就真的成了现代西方数理统计学了。随着统计学由早期的纯粹描述统计不断拓展为描述统计与推断统计并重,直至有的学者认为现代统计学应该以推断统计为主,描述统计为辅,暂且不论这种观点是否有不妥之处,但可足见推断统计学已在现代社会生活中起到举足轻重的作用。事实上,推断统计已成为现代统计学的基本特征之一。再次,统计学从其成为一门科学的那一天起,就把对现象数量方面的研究作为自己的基本特征,但是,同时强调要以对现象的定性认识为基础。

(三)数理统计与统计学的比较

通过上述对数理统计与统计学特点的分析,可以把数理统计与统计学的主要异同归纳为如下几方面:

1.从其研究目的来看,两者都重在揭示总体现象的数量规律性,而统计学更声称要以对总体现象的定性认识为基础。

2.从其研究的途径来看,数理统计希望通过对总体部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识;而统计学既希望通过对构成总体的全部个体的数量特征的研究(如果可能$或值得的话),以达到对总体相应数量特征的认识,同时也希望能通过对构成总体的部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识。

3.从其研究的手段来看,数理统计主要依赖于小样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值;而统计学或者说推断统计学主要依赖于大样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值。

4.从其研究的主要范围来看,数理统计侧重于对样本数据的定量分析;而统计学不仅重视样本数据的定量分析,而且重视对所获得的总体全部数据的定量分析,同时,重视数据收集方法、数据整理方法的研究。

5.从其利用样本数据对总体进行推断的数理机理而言,概率论是其共同的基础。特别是作为统计学基本方法之一的大量观察法,其数理基础正是概率论中的大数定律;统计学中用大样本可以方便地推断出总体特征的数理基础正是概率论中的中心极限定理,而无论是大数定律还是中心极限定理也都是数理统计的根基。

6.数理统计尽管强调应用性,但是它本身还是一门数学学科,重在应用方法的数理基础的研究;统计学更侧重于对解决社会、经济等现实问题数量分析方法的研究与应用,而方法本身的数理基础的科学性研究,则由相应的理论统计学去研究,事实上,推断统计方法的数理基础的科学性研究,正是数理统计的研究范畴之一。

从上述数理统计与统计学的特点及其比较,可以清楚地看到,随着现代统计学的发展及其在社会政治经济生活中发挥作用越来越大的趋势,数理统计研究问题的理念及其方法已对统计学的发展产生重要的革命性影响,但是,数理统计与统计学毕竟是两门差异较大的学科,不可能简单地加以“统一”。

二、数理统计在统计学中的地位

数理统计与统计学是两门不同的学科,不可相互取代,也不可能像多年来有些学者提出的那样,要建立所谓的大统计,或者说融合统计学,其实质就是要把数理统计与统计学融合起来。但是其融合的直接后果就是现在某些高校所使用的统计学教材中,既有统计学的内容,也有数理统计的成分,不伦不类,细读之,其实就是数理统计的内容与统计学内容的简单拼接。这不能不说是近年来,中国统计学、统计学教材、统计教学的一大悲哀:迷失了自我,盲目地要“与西方接轨”。笔者认为要想理顺数理统计与统计学的关系,就必须对数理统计在统计学中的地位加以深入的研究。

(一)数理统计在统计思想发展中的地位

统计作为一项社会实践活动,已有几千年的历史。“统而计之”,就是人们对统计的朴素认识。随着社会生产力的不断进步,当代的统计已不圄于“统而计之”的范畴。

1.统计作为人们认识社会的最有力的武器之一,已广泛应用于社会、政治、经济、科技等众多领域,而每一个领域有其复杂多样性,若采用简单地“统”,即全面调查几乎是不可能的,但是全面地了解每一个领域的基本情况及不同领域之间的数量联系的规律性,又为现代社会管理所必需。数理统计研究问题的思路和方法,自然而然地为统计学所利用,即数理统计为现代统计学的发展点燃了解决复杂现实问题的科学思想火花——为用总体的部分去说明总体奠定了数理基础。

2.20 世纪30 年代以来,随着政府要有效地干预国民经济理念的形成,政府以社会经济生活直接参与者的身份出现,基于对全局数据的掌握,大大地推动了统计思想的发展,不仅投入了大量的资金对统计这支“武器”进行开发,更重要的是从立法的角度对统计行为进行规范。在当今许多国家的统计法规中,都明确地规定抽样调查在统计调查中的重要地位。比如,在我国1996 年5月经修改后颁布并实施的《中华人民共和国统计法》第二章第十条就明确规定:“统计调查应当以周期性普查为基础,以经常性抽样调查为主体,以必要的统计报表、重点调查、综合分析等为补充,收集、整理基本统计资料”。而抽样调查的基本原理就基于数理统计的推断原理。可见,数理统计的推断理念在统计实践中的地位已用法律的形式确定下来。

3.作为社会经济活动主体的企业单位,在世界经济全球化、区域经济一体化的发展背景下,不仅没有足够的资金、技术支持从事某一方面的全面调查,有时也没有必要通过全面调查以获得生产经营方面的全面数据资料,而抽样调查就足以提供相应可靠的数据作为企业生产经营决策的依据。这也说明数理统计有着微观的现实需要,为微观经济管理活动开辟了无限广阔的前景。在微观统计应用中有着坚实的思想根基。

4.统计的理念,已不仅仅在于用历史数据描述历史的发展特征,而当代更强调通过对历史数据的收集、整理和分析,去预测未来,而这种预测的基础同样基于数理统计的原理。即从历史的时序数据中找出数据的内在数量规律性,以把握未来的走向,即数理统计的分析原理在时间序列数据预测中的作用,同样功不可没。

(二)数理统计在统计方法中的地位

随着数理统计解决现实问题的理念在统计思想中地位的确立,数理统计在统计方法中的重要地位也相应地得以确立。

1.大数定律为数理统计应用于统计学搭起了连接的纽带。大量观察法是现代统计学的基本方法之一,而大数定律又是大量观察法的基础。统计学若没有大量观察法的支撑,则统计分析中的基本指标——平均数与相对数,则失去其应有的作用和意义,可见数理统计在统计方法中的基础地位不容置疑。

2.中心极限定理为数理统计在统计学中的应用铺平了道路。用样本推断总体的关键在于掌握样本特征值的抽样分布,而中心极限定理表明+只要样本容量足够地大,得自未知总体的样本特征值就近似服从正态分布。从而,只要采用大量观察法获得足够多的随机样本数据,几乎就可以把数理统计的全部处理问题的方法应用于统计学,这从另一个方面也间接地开辟了统计学的方法领域,其在现代推断统计学方法论中居于主导地位。

3. 数理统计中样本抽样分布的理论,为现代统计学中的方差分析、正交设计等方法的应用同样提供了方法上的理论保证。特别是正交设计在现实工农业生产中的作用,及其对经济的贡献已引起国外学者的高度关注。据日本某些专家估计:“(日本)经济发展中至少有10%的功劳归于正交设计。”这足见数理统计的方法在统计方法中应用的现实意义。

(三)数理统计在统计内容中的地位

统计学是一门关于如何收集、整理和分析统计数据的一门方法论科学。不管数理统计对统计思想的发展有多大的影响,也不管数理统计在统计方法中居于何种地位,数理统计在统计学中的地位还是主要体现在统计分析中的地位。数理统计对数据的收集方法与整理方法的实际影响要比其对统计数据分析方法的影响小得多。也就是说,统计学作为一门方法论科学,其研究领域要比数理统计宽广得多。试图用数理统计取代统计学的观点显然是不正确的,同样试图用大统计学取代数理统计的观点也不正确,毕竟数理统计作为一门数学学科有其自身的不可替代的特点。因此,数理统计在统计内容中的地位,也只能主要体现在统计分析方面。

1.统计数据收集方法的研究仍然是现代统计学的主要内容之一。正如前所述,在我国现阶段如何获得大量真实有效的统计数据,是我们所面临的迫切任务之一。不真实、不全面的统计数据,使国家的宏观管理"经济理论’经济模型和经济政策的统计检验,以及企业的生产经营预测、决策,都不能有效地进行。可见,“统计数据的质量是统计全部工作的生命”的观点的正确性。而数理统计在统计数据收集方面的影响仅体现在统计数据调查方式方法方面,即抽样调查如何组织实施的方式方法,在统计数据收集方法中得以突出和强调。

2.相同的原始统计数据,采用不同的整理方法所获得的整理资料可以完全不同,并由此对其采用相同的方法进行分析所得的结论,可能完全相反。这足以说明统计整理的重要性。但是数理统计在统计整理方面却难以发挥有效的作用,毕竟,数理统计研究的依据是小样本,而统计学研究的依据的是大样本。假如统计学不是以大样本或总体的全部个体为研究依据,统计学也许就真的沦为数理统计了。

3.数理统计对统计数据分析方法的影响是显著的。不仅体现在对大样本总体参数估计、非参数估计、相关与回归分析、总体分布型态的判断、一个总体参数与两个总体参数的假设检验、方差分析和正交设计等许多内容上,而且体现在描述统计学中最基本指标:平均数、相对数的计算原理等方面。也许真不可想象,若在现代统计方法的内容体系中缺少了数理统计的关于大样本的分析方法原理,将是怎样一种景象。

三、统计学传播理念的转变

对数理统计与统计学的特点作了比较研究,以及对数理统计在统计学中的地位作了分析之后,让我们再回到统计学知识传播的现实实践中来,可以更清楚地看到我们现在正在做什么、在哪些方面还需要改进、今后该怎样把工作做得更好。

(一)统计学知识传播理念的转变主要体现在如下三个方面:

1.统计是什么。这是对统计的最基本的认识,可以通过加强对统计知识的宣传达到。在现代统计工作中,尽管“统而计之”仍有非常重要的现实意义,但是在我们的统计学教学与其它途径的统计知识的传播中,绝不能仅限于此。不仅要让不同阶层的人,认识到统计对现实社会生活的巨大认识作用,而且要让他们了解统计在国家宏观管理、企业经营预测、决策,以及对经济理论#经济模型、经济政策检验中的重要性,从而使各个阶层的人民群众自觉地参与和配合各级统计机构所开展的统计调查活动,以保证统计数据的真实完整。这就要求我国必须加强统计知识普及教育及统计法规的宣传教育!开辟多途径多手段的统计知识传播途径。这是统计学传播的基础理念。

2.统计为什么,即让统计活动的直接参与者懂得为什么要这样做。显然,这是对统计学传播的较高层次要求。知道为什么要这样做!即要知道统计的原理,这并不需要所有的公民都知晓。事实上,只能是具有一定知识基础的人才可能真正理解,且其途径主要是通过高等学校的统计教学活动。由此就对高校的统计学教学理念提出了挑战:统计学课堂上应向学生教授什么。笔者从事高校统计学教学多年,认为高校统计学课堂上应向学生解释统计方法的原理。高校统计学教学课堂不应过分地强调对统计知识的宣传和如何具体地从事统计活动,而应强调重视统计方法机理教学的传播理念,但这在我国现实的高校统计学教学中并没有真正地形成。

3.怎么做统计,这是统计方法具体应用的问题。可以说当前我国高校统计学教学实质上就是教会学生如何做实际统计工作。如何收集、整理数据,如何用公式去计算某些指标等。显然,这样的工作中学生就可以胜任。而真正为什么要那样组织实施数据的调查、整理,为什么要那样计算。不仅老师介绍的不够!而且教材编写的深度也不够。

由此可见,统计知识的传播理念应大致界定在三个层面上:一是统计基本常识的传播。二是如何开展具体的统计活动。三是为什么那样开展统计活动可以达到预期的目的。不同层面的传播对象是有差别的。知道统计是什么、怎么做统计,相对于懂得为什么要那样做统计,其要求是相当低的。也许只要会记数、会写字的居委会大妈,就可以从事数据的收集工作,而会套用公式的一个中学生就可以计算服从x*2分布的统计量的样本数值。而知道为什么要这样做,没有相应的数理统计知识是万万不行的。另一方面,随着计算机的普及及统计数据处理软件的开发,利用计算机对数据进行分析已变得异常简单,甚至一个孩童都可以教会使用统计处理软件,在这种情况下。是否让学生懂得统计为什么就变得不重要了呢?正相反,在统计学的高校课堂上让学生懂得为什么就更重要了。

四、我国统计学教材改革的方向

从对统计学传播理念的不同层次的要求,及数理统计在统计学中的地位和学生的知识结构来看,改革现行高校统计学教材内容体系及教学理念势在必行。

1.去除现行统计学教材中与数理统计相重复的内容,加强关于大样本的数理统计内容,即增加大样本统计分布的数理基础的内容。

2.强调大数定律及中心极限定理内容的教学。尽管这两个定理是纯数理统计的问题,但由于其在数理统计的教学中,教师通常重视不够,因为小样本问题才是数理统计研究的主要问题,因此,可能一带而过,而它们恰恰是联系数理统计与统计学的重要纽带。因此,在统计学教材中必须增加并突出其内容。

统计学的基本特点范文第5篇

(一)数理统计的主要特点

数理统计就是通过对随机现象有限次的观测或试验所得数据进行归纳,找出这有限数据的内在数量规律性,并据此对整体相应现象的数量规律性做出推断或判断的一门学科。概括起来有如下几方面的特点:一是随机性,就是说数理统计的研究对象应当具有随机性,确定性现象不是数理统计所要研究的内容。二是有限性,就是说数理统计据以研究的随机现象数量表现的次数是有限的。三是数量性,即数理统计以研究随机现象的数量规律性为主,而对随机现象质的研究为次。四是采用的研究方法主要为归纳法。最后,数理统计通过对小样本的研究以达到对整体的推断都具有一定的概率可靠性。用样本推断总体误差的存在是客观的,但是数理统计不仅重在研究误差的大小,还指出误差发生的可能性的大小。

从数理统计的学科特征来看,数理统计是应用数学中最重要、最活跃的学科之一。由此可见!数理统计从学科划分来说,应属于数学学科,但是其重在应用!而不是纯数学理论或方法的研究,故其采用的方法也就重在归纳法,而不是数学的演绎法。

综上所述,数理统计的主要特点可以用一句话概括为、数理统计是一门对随机现象进行有限次的观测或试验的结果进行数量研究,并依之对总体的数量规律性做出具有一定可靠性推断的应用数学学科。

(二)统计学的主要特点

统计学是一门收集、整理和分析统计数据的方法论科学,其目的在于探索数据的内在数量规律性,以达到对客观事物的科学认识。

统计学从其研究的范围来说有三大领域:数据的收集$数据的整理和数据的分析。首先,这三大领域随着统计学的不断发展,已很难分辨出哪个领域更重要些。也许有很多人认为数据的分析要相对重要些。在对1900年和1910年美国两次农业普查资料进行分析时,列宁曾指出:“全部问题,任务的全部困难在于,如何综合这些资料,才能确切地从政治上经济上说明不同种类或类型的农户的整个情况。”这足见数据整理的重要性。近年来困扰我国统计研究的并不是数据的分析方法,而是缺少充分真实有效的统计数据,造成无法用数据去检验或证实相应的经济理论、经济模型和经济政策。数据收集的重要性可见一斑。其次,统计学是一门方法论科学。长期以来,人们一直认为在这众多的方法中,统计研究的基本方法是大量观察法、统计指标法、统计分组法和模型推断法。特别是大量观察法更成为统计学最重要的基本特征方法之一,也可以说这是统计学与数理统计的根本区别之一,否则,统计学也就真的成了现代西方数理统计学了。随着统计学由早期的纯粹描述统计不断拓展为描述统计与推断统计并重,直至有的学者认为现代统计学应该以推断统计为主,描述统计为辅,暂且不论这种观点是否有不妥之处,但可足见推断统计学已在现代社会生活中起到举足轻重的作用。事实上,推断统计已成为现代统计学的基本特征之一。再次,统计学从其成为一门科学的那一天起,就把对现象数量方面的研究作为自己的基本特征,但是,同时强调要以对现象的定性认识为基础。

(三)数理统计与统计学的比较

通过上述对数理统计与统计学特点的分析,可以把数理统计与统计学的主要异同归纳为如下几方面:

1.从其研究目的来看,两者都重在揭示总体现象的数量规律性,而统计学更声称要以对总体现象的定性认识为基础。

2.从其研究的途径来看,数理统计希望通过对总体部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识;而统计学既希望通过对构成总体的全部个体的数量特征的研究(如果可能$或值得的话),以达到对总体相应数量特征的认识,同时也希望能通过对构成总体的部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识。

3.从其研究的手段来看,数理统计主要依赖于小样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值;而统计学或者说推断统计学主要依赖于大样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值。

4.从其研究的主要范围来看,数理统计侧重于对样本数据的定量分析;而统计学不仅重视样本数据的定量分析,而且重视对所获得的总体全部数据的定量分析,同时,重视数据收集方法、数据整理方法的研究。

5.从其利用样本数据对总体进行推断的数理机理而言,概率论是其共同的基础。特别是作为统计学基本方法之一的大量观察法,其数理基础正是概率论中的大数定律;统计学中用大样本可以方便地推断出总体特征的数理基础正是概率论中的中心极限定理,而无论是大数定律还是中心极限定理也都是数理统计的根基。

6.数理统计尽管强调应用性,但是它本身还是一门数学学科,重在应用方法的数理基础的研究;统计学更侧重于对解决社会、经济等现实问题数量分析方法的研究与应用,而方法本身的数理基础的科学性研究,则由相应的理论统计学去研究,事实上,推断统计方法的数理基础的科学性研究,正是数理统计的研究范畴之一。

从上述数理统计与统计学的特点及其比较,可以清楚地看到,随着现代统计学的发展及其在社会政治经济生活中发挥作用越来越大的趋势,数理统计研究问题的理念及其方法已对统计学的发展产生重要的革命性影响,但是,数理统计与统计学毕竟是两门差异较大的学科,不可能简单地加以“统一”。

二、数理统计在统计学中的地位

数理统计与统计学是两门不同的学科,不可相互取代,也不可能像多年来有些学者提出的那样,要建立所谓的大统计,或者说融合统计学,其实质就是要把数理统计与统计学融合起来。但是其融合的直接后果就是现在某些高校所使用的统计学教材中,既有统计学的内容,也有数理统计的成分,不伦不类,细读之,其实就是数理统计的内容与统计学内容的简单拼接。这不能不说是近年来,中国统计学、统计学教材、统计教学的一大悲哀:迷失了自我,盲目地要“与西方接轨”。笔者认为要想理顺数理统计与统计学的关系,就必须对数理统计在统计学中的地位加以深入的研究。

(一)数理统计在统计思想发展中的地位

统计作为一项社会实践活动,已有几千年的历史。“统而计之”,就是人们对统计的朴素认识。随着社会生产力的不断进步,当代的统计已不圄于“统而计之”的范畴。

1.统计作为人们认识社会的最有力的武器之一,已广泛应用于社会、政治、经济、科技等众多领域,而每一个领域有其复杂多样性,若采用简单地“统”,即全面调查几乎是不可能的,但是全面地了解每一个领域的基本情况及不同领域之间的数量联系的规律性,又为现代社会管理所必需。数理统计研究问题的思路和方法,自然而然地为统计学所利用,即数理统计为现代统计学的发展点燃了解决复杂现实问题的科学思想火花——为用总体的部分去说明总体奠定了数理基础。

2.20世纪30年代以来,随着政府要有效地干预国民经济理念的形成,政府以社会经济生活直接参与者的身份出现,基于对全局数据的掌握,大大地推动了统计思想的发展,不仅投入了大量的资金对统计这支“武器”进行开发,更重要的是从立法的角度对统计行为进行规范。在当今许多国家的统计法规中,都明确地规定抽样调查在统计调查中的重要地位。比如,在我国1996年5月经修改后颁布并实施的《中华人民共和国统计法》第二章第十条就明确规定:“统计调查应当以周期性普查为基础,以经常性抽样调查为主体,以必要的统计报表、重点调查、综合分析等为补充,收集、整理基本统计资料”。而抽样调查的基本原理就基于数理统计的推断原理。可见,数理统计的推断理念在统计实践中的地位已用法律的形式确定下来。

3.作为社会经济活动主体的企业单位,在世界经济全球化、区域经济一体化的发展背景下,不仅没有足够的资金、技术支持从事某一方面的全面调查,有时也没有必要通过全面调查以获得生产经营方面的全面数据资料,而抽样调查就足以提供相应可靠的数据作为企业生产经营决策的依据。这也说明数理统计有着微观的现实需要,为微观经济管理活动开辟了无限广阔的前景。在微观统计应用中有着坚实的思想根基。

4.统计的理念,已不仅仅在于用历史数据描述历史的发展特征,而当代更强调通过对历史数据的收集、整理和分析,去预测未来,而这种预测的基础同样基于数理统计的原理。即从历史的时序数据中找出数据的内在数量规律性,以把握未来的走向,即数理统计的分析原理在时间序列数据预测中的作用,同样功不可没。

(二)数理统计在统计方法中的地位

随着数理统计解决现实问题的理念在统计思想中地位的确立,数理统计在统计方法中的重要地位也相应地得以确立。

1.大数定律为数理统计应用于统计学搭起了连接的纽带。大量观察法是现代统计学的基本方法之一,而大数定律又是大量观察法的基础。统计学若没有大量观察法的支撑,则统计分析中的基本指标——平均数与相对数,则失去其应有的作用和意义,可见数理统计在统计方法中的基础地位不容置疑。

2.中心极限定理为数理统计在统计学中的应用铺平了道路。用样本推断总体的关键在于掌握样本特征值的抽样分布,而中心极限定理表明+只要样本容量足够地大,得自未知总体的样本特征值就近似服从正态分布。从而,只要采用大量观察法获得足够多的随机样本数据,几乎就可以把数理统计的全部处理问题的方法应用于统计学,这从另一个方面也间接地开辟了统计学的方法领域,其在现代推断统计学方法论中居于主导地位。3.数理统计中样本抽样分布的理论,为现代统计学中的方差分析、正交设计等方法的应用同样提供了方法上的理论保证。特别是正交设计在现实工农业生产中的作用,及其对经济的贡献已引起国外学者的高度关注。据日本某些专家估计:“(日本)经济发展中至少有10%的功劳归于正交设计。”这足见数理统计的方法在统计方法中应用的现实意义。

(三)数理统计在统计内容中的地位

统计学是一门关于如何收集、整理和分析统计数据的一门方法论科学。不管数理统计对统计思想的发展有多大的影响,也不管数理统计在统计方法中居于何种地位,数理统计在统计学中的地位还是主要体现在统计分析中的地位。数理统计对数据的收集方法与整理方法的实际影响要比其对统计数据分析方法的影响小得多。也就是说,统计学作为一门方法论科学,其研究领域要比数理统计宽广得多。试图用数理统计取代统计学的观点显然是不正确的,同样试图用大统计学取代数理统计的观点也不正确,毕竟数理统计作为一门数学学科有其自身的不可替代的特点。因此,数理统计在统计内容中的地位,也只能主要体现在统计分析方面。

1.统计数据收集方法的研究仍然是现代统计学的主要内容之一。正如前所述,在我国现阶段如何获得大量真实有效的统计数据,是我们所面临的迫切任务之一。不真实、不全面的统计数据,使国家的宏观管理"经济理论’经济模型和经济政策的统计检验,以及企业的生产经营预测、决策,都不能有效地进行。可见,“统计数据的质量是统计全部工作的生命”的观点的正确性。而数理统计在统计数据收集方面的影响仅体现在统计数据调查方式方法方面,即抽样调查如何组织实施的方式方法,在统计数据收集方法中得以突出和强调。

2.相同的原始统计数据,采用不同的整理方法所获得的整理资料可以完全不同,并由此对其采用相同的方法进行分析所得的结论,可能完全相反。这足以说明统计整理的重要性。但是数理统计在统计整理方面却难以发挥有效的作用,毕竟,数理统计研究的依据是小样本,而统计学研究的依据的是大样本。假如统计学不是以大样本或总体的全部个体为研究依据,统计学也许就真的沦为数理统计了。

3.数理统计对统计数据分析方法的影响是显著的。不仅体现在对大样本总体参数估计、非参数估计、相关与回归分析、总体分布型态的判断、一个总体参数与两个总体参数的假设检验、方差分析和正交设计等许多内容上,而且体现在描述统计学中最基本指标:平均数、相对数的计算原理等方面。也许真不可想象,若在现代统计方法的内容体系中缺少了数理统计的关于大样本的分析方法原理,将是怎样一种景象。

三、统计学传播理念的转变

对数理统计与统计学的特点作了比较研究,以及对数理统计在统计学中的地位作了分析之后,让我们再回到统计学知识传播的现实实践中来,可以更清楚地看到我们现在正在做什么、在哪些方面还需要改进、今后该怎样把工作做得更好。

(一)统计学知识传播理念的转变主要体现在如下三个方面:

1.统计是什么。这是对统计的最基本的认识,可以通过加强对统计知识的宣传达到。在现代统计工作中,尽管“统而计之”仍有非常重要的现实意义,但是在我们的统计学教学与其它途径的统计知识的传播中,绝不能仅限于此。不仅要让不同阶层的人,认识到统计对现实社会生活的巨大认识作用,而且要让他们了解统计在国家宏观管理、企业经营预测、决策,以及对经济理论#经济模型、经济政策检验中的重要性,从而使各个阶层的人民群众自觉地参与和配合各级统计机构所开展的统计调查活动,以保证统计数据的真实完整。这就要求我国必须加强统计知识普及教育及统计法规的宣传教育!开辟多途径多手段的统计知识传播途径。这是统计学传播的基础理念。

2.统计为什么,即让统计活动的直接参与者懂得为什么要这样做。显然,这是对统计学传播的较高层次要求。知道为什么要这样做!即要知道统计的原理,这并不需要所有的公民都知晓。事实上,只能是具有一定知识基础的人才可能真正理解,且其途径主要是通过高等学校的统计教学活动。由此就对高校的统计学教学理念提出了挑战:统计学课堂上应向学生教授什么。笔者从事高校统计学教学多年,认为高校统计学课堂上应向学生解释统计方法的原理。高校统计学教学课堂不应过分地强调对统计知识的宣传和如何具体地从事统计活动,而应强调重视统计方法机理教学的传播理念,但这在我国现实的高校统计学教学中并没有真正地形成。

3.怎么做统计,这是统计方法具体应用的问题。可以说当前我国高校统计学教学实质上就是教会学生如何做实际统计工作。如何收集、整理数据,如何用公式去计算某些指标等。显然,这样的工作中学生就可以胜任。而真正为什么要那样组织实施数据的调查、整理,为什么要那样计算。不仅老师介绍的不够!而且教材编写的深度也不够。

由此可见,统计知识的传播理念应大致界定在三个层面上:一是统计基本常识的传播。二是如何开展具体的统计活动。三是为什么那样开展统计活动可以达到预期的目的。不同层面的传播对象是有差别的。知道统计是什么、怎么做统计,相对于懂得为什么要那样做统计,其要求是相当低的。也许只要会记数、会写字的居委会大妈,就可以从事数据的收集工作,而会套用公式的一个中学生就可以计算服从X*2分布的统计量的样本数值。而知道为什么要这样做,没有相应的数理统计知识是万万不行的。另一方面,随着计算机的普及及统计数据处理软件的开发,利用计算机对数据进行分析已变得异常简单,甚至一个孩童都可以教会使用统计处理软件,在这种情况下。是否让学生懂得统计为什么就变得不重要了呢?正相反,在统计学的高校课堂上让学生懂得为什么就更重要了。

四、我国统计学教材改革的方向

从对统计学传播理念的不同层次的要求,及数理统计在统计学中的地位和学生的知识结构来看,改革现行高校统计学教材内容体系及教学理念势在必行。

1.去除现行统计学教材中与数理统计相重复的内容,加强关于大样本的数理统计内容,即增加大样本统计分布的数理基础的内容。

2.强调大数定律及中心极限定理内容的教学。尽管这两个定理是纯数理统计的问题,但由于其在数理统计的教学中,教师通常重视不够,因为小样本问题才是数理统计研究的主要问题,因此,可能一带而过,而它们恰恰是联系数理统计与统计学的重要纽带。因此,在统计学教材中必须增加并突出其内容。

统计学的基本特点范文第6篇

(一)数理统计的主要特点

数理统计就是通过对随机现象有限次的观测或试验所得数据进行归纳,找出这有限数据的内在数量规律性,并据此对整体相应现象的数量规律性做出推断或判断的一门学科。概括起来有如下几方面的特点:一是随机性,就是说数理统计的研究对象应当具有随机性,确定性现象不是数理统计所要研究的内容。二是有限性,就是说数理统计据以研究的随机现象数量表现的次数是有限的。三是数量性,即数理统计以研究随机现象的数量规律性为主,而对随机现象质的研究为次。四是采用的研究方法主要为归纳法。最后,数理统计通过对小样本的研究以达到对整体的推断都具有一定的概率可靠性。用样本推断总体误差的存在是客观的,但是数理统计不仅重在研究误差的大小,还指出误差发生的可能性的大小。

从数理统计的学科特征来看,数理统计是应用数学中最重要、最活跃的学科之一。由此可见!数理统计从学科划分来说,应属于数学学科,但是其重在应用!而不是纯数学理论或方法的研究,故其采用的方法也就重在归纳法,而不是数学的演绎法。

综上所述,数理统计的主要特点可以用一句话概括为、数理统计是一门对随机现象进行有限次的观测或试验的结果进行数量研究,并依之对总体的数量规律性做出具有一定可靠性推断的应用数学学科。

(二)统计学的主要特点

统计学是一门收集、整理和分析统计数据的方法论科学,其目的在于探索数据的内在数量规律性,以达到对客观事物的科学认识。

统计学从其研究的范围来说有三大领域:数据的收集$数据的整理和数据的分析。首先,这三大领域随着统计学的不断发展,已很难分辨出哪个领域更重要些。也许有很多人认为数据的分析要相对重要些。在对1900年和1910年美国两次农业普查资料进行分析时,列宁曾指出:“全部问题,任务的全部困难在于,如何综合这些资料,才能确切地从政治上经济上说明不同种类或类型的农户的整个情况。”这足见数据整理的重要性。近年来困扰我国统计研究的并不是数据的分析方法,而是缺少充分真实有效的统计数据,造成无法用数据去检验或证实相应的经济理论、经济模型和经济政策。数据收集的重要性可见一斑。其次,统计学是一门方法论科学。长期以来,人们一直认为在这众多的方法中,统计研究的基本方法是大量观察法、统计指标法、统计分组法和模型推断法。特别是大量观察法更成为统计学最重要的基本特征方法之一,也可以说这是统计学与数理统计的根本区别之一,否则,统计学也就真的成了现代西方数理统计学了。随着统计学由早期的纯粹描述统计不断拓展为描述统计与推断统计并重,直至有的学者认为现代统计学应该以推断统计为主,描述统计为辅,暂且不论这种观点是否有不妥之处,但可足见推断统计学已在现代社会生活中起到举足轻重的作用。事实上,推断统计已成为现代统计学的基本特征之一。再次,统计学从其成为一门科学的那一天起,就把对现象数量方面的研究作为自己的基本特征,但是,同时强调要以对现象的定性认识为基础。

(三)数理统计与统计学的比较

通过上述对数理统计与统计学特点的分析,可以把数理统计与统计学的主要异同归纳为如下几方面:

1.从其研究目的来看,两者都重在揭示总体现象的数量规律性,而统计学更声称要以对总体现象的定性认识为基础。

2.从其研究的途径来看,数理统计希望通过对总体部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识;而统计学既希望通过对构成总体的全部个体的数量特征的研究(如果可能$或值得的话),以达到对总体相应数量特征的认识,同时也希望能通过对构成总体的部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识。

3.从其研究的手段来看,数理统计主要依赖于小样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值;而统计学或者说推断统计学主要依赖于大样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值。

4.从其研究的主要范围来看,数理统计侧重于对样本数据的定量分析;而统计学不仅重视样本数据的定量分析,而且重视对所获得的总体全部数据的定量分析,同时,重视数据收集方法、数据整理方法的研究。

5.从其利用样本数据对总体进行推断的数理机理而言,概率论是其共同的基础。特别是作为统计学基本方法之一的大量观察法,其数理基础正是概率论中的大数定律;统计学中用大样本可以方便地推断出总体特征的数理基础正是概率论中的中心极限定理,而无论是大数定律还是中心极限定理也都是数理统计的根基。

6.数理统计尽管强调应用性,但是它本身还是一门数学学科,重在应用方法的数理基础的研究;统计学更侧重于对解决社会、经济等现实问题数量分析方法的研究与应用,而方法本身的数理基础的科学性研究,则由相应的理论统计学去研究,事实上,推断统计方法的数理基础的科学性研究,正是数理统计的研究范畴之一。

从上述数理统计与统计学的特点及其比较,可以清楚地看到,随着现代统计学的发展及其在社会政治经济生活中发挥作用越来越大的趋势,数理统计研究问题的理念及其方法已对统计学的发展产生重要的革命性影响,但是,数理统计与统计学毕竟是两门差异较大的学科,不可能简单地加以“统一”。

二、数理统计在统计学中的地位

数理统计与统计学是两门不同的学科,不可相互取代,也不可能像多年来有些学者提出的那样,要建立所谓的大统计,或者说融合统计学,其实质就是要把数理统计与统计学融合起来。但是其融合的直接后果就是现在某些高校所使用的统计学教材中,既有统计学的内容,也有数理统计的成分,不伦不类,细读之,其实就是数理统计的内容与统计学内容的简单拼接。这不能不说是近年来,中国统计学、统计学教材、统计教学的一大悲哀:迷失了自我,盲目地要“与西方接轨”。笔者认为要想理顺数理统计与统计学的关系,就必须对数理统计在统计学中的地位加以深入的研究。

(一)数理统计在统计思想发展中的地位

统计作为一项社会实践活动,已有几千年的历史。“统而计之”,就是人们对统计的朴素认识。随着社会生产力的不断进步,当代的统计已不圄于“统而计之”的范畴。

1.统计作为人们认识社会的最有力的武器之一,已广泛应用于社会、政治、经济、科技等众多领域,而每一个领域有其复杂多样性,若采用简单地“统”,即全面调查几乎是不可能的,但是全面地了解每一个领域的基本情况及不同领域之间的数量联系的规律性,又为现代社会管理所必需。数理统计研究问题的思路和方法,自然而然地为统计学所利用,即数理统计为现代统计学的发展点燃了解决复杂现实问题的科学思想火花——为用总体的部分去说明总体奠定了数理基础。

2.20世纪30年代以来,随着政府要有效地干预国民经济理念的形成,政府以社会经济生活直接参与者的身份出现,基于对全局数据的掌握,大大地推动了统计思想的发展,不仅投入了大量的资金对统计这支“武器”进行开发,更重要的是从立法的角度对统计行为进行规范。在当今许多国家的统计法规中,都明确地规定抽样调查在统计调查中的重要地位。比如,在我国1996年5月经修改后颁布并实施的《中华人民共和国统计法》第二章第十条就明确规定:“统计调查应当以周期性普查为基础,以经常性抽样调查为主体,以必要的统计报表、重点调查、综合分析等为补充,收集、整理基本统计资料”。而抽样调查的基本原理就基于数理统计的推断原理。可见,数理统计的推断理念在统计实践中的地位已用法律的形式确定下来。

3.作为社会经济活动主体的企业单位,在世界经济全球化、区域经济一体化的发展背景下,不仅没有足够的资金、技术支持从事某一方面的全面调查,有时也没有必要通过全面调查以获得生产经营方面的全面数据资料,而抽样调查就足以提供相应可靠的数据作为企业生产经营决策的依据。这也说明数理统计有着微观的现实需要,为微观经济管理活动开辟了无限广阔的前景。在微观统计应用中有着坚实的思想根基。

4.统计的理念,已不仅仅在于用历史数据描述历史的发展特征,而当代更强调通过对历史数据的收集、整理和分析,去预测未来,而这种预测的基础同样基于数理统计的原理。即从历史的时序数据中找出数据的内在数量规律性,以把握未来的走向,即数理统计的分析原理在时间序列数据预测中的作用,同样功不可没。

(二)数理统计在统计方法中的地位

随着数理统计解决现实问题的理念在统计思想中地位的确立,数理统计在统计方法中的重要地位也相应地得以确立。

1.大数定律为数理统计应用于统计学搭起了连接的纽带。大量观察法是现代统计学的基本方法之一,而大数定律又是大量观察法的基础。统计学若没有大量观察法的支撑,则统计分析中的基本指标——平均数与相对数,则失去其应有的作用和意义,可见数理统计在统计方法中的基础地位不容置疑。

2.中心极限定理为数理统计在统计学中的应用铺平了道路。用样本推断总体的关键在于掌握样本特征值的抽样分布,而中心极限定理表明+只要样本容量足够地大,得自未知总体的样本特征值就近似服从正态分布。从而,只要采用大量观察法获得足够多的随机样本数据,几乎就可以把数理统计的全部处理问题的方法应用于统计学,这从另一个方面也间接地开辟了统计学的方法领域,其在现代推断统计学方法论中居于主导地位。

3.数理统计中样本抽样分布的理论,为现代统计学中的方差分析、正交设计等方法的应用同样提供了方法上的理论保证。特别是正交设计在现实工农业生产中的作用,及其对经济的贡献已引起国外学者的高度关注。据日本某些专家估计:“(日本)经济发展中至少有10%的功劳归于正交设计。”这足见数理统计的方法在统计方法中应用的现实意义。

(三)数理统计在统计内容中的地位

统计学是一门关于如何收集、整理和分析统计数据的一门方法论科学。不管数理统计对统计思想的发展有多大的影响,也不管数理统计在统计方法中居于何种地位,数理统计在统计学中的地位还是主要体现在统计分析中的地位。数理统计对数据的收集方法与整理方法的实际影响要比其对统计数据分析方法的影响小得多。也就是说,统计学作为一门方法论科学,其研究领域要比数理统计宽广得多。试图用数理统计取代统计学的观点显然是不正确的,同样试图用大统计学取代数理统计的观点也不正确,毕竟数理统计作为一门数学学科有其自身的不可替代的特点。因此,数理统计在统计内容中的地位,也只能主要体现在统计分析方面。

1.统计数据收集方法的研究仍然是现代统计学的主要内容之一。正如前所述,在我国现阶段如何获得大量真实有效的统计数据,是我们所面临的迫切任务之一。不真实、不全面的统计数据,使国家的宏观管理"经济理论’经济模型和经济政策的统计检验,以及企业的生产经营预测、决策,都不能有效地进行。可见,“统计数据的质量是统计全部工作的生命”的观点的正确性。而数理统计在统计数据收集方面的影响仅体现在统计数据调查方式方法方面,即抽样调查如何组织实施的方式方法,在统计数据收集方法中得以突出和强调。

2.相同的原始统计数据,采用不同的整理方法所获得的整理资料可以完全不同,并由此对其采用相同的方法进行分析所得的结论,可能完全相反。这足以说明统计整理的重要性。但是数理统计在统计整理方面却难以发挥有效的作用,毕竟,数理统计研究的依据是小样本,而统计学研究的依据的是大样本。假如统计学不是以大样本或总体的全部个体为研究依据,统计学也许就真的沦为数理统计了。

3.数理统计对统计数据分析方法的影响是显著的。不仅体现在对大样本总体参数估计、非参数估计、相关与回归分析、总体分布型态的判断、一个总体参数与两个总体参数的假设检验、方差分析和正交设计等许多内容上,而且体现在描述统计学中最基本指标:平均数、相对数的计算原理等方面。也许真不可想象,若在现代统计方法的内容体系中缺少了数理统计的关于大样本的分析方法原理,将是怎样一种景象。

三、统计学传播理念的转变

对数理统计与统计学的特点作了比较研究,以及对数理统计在统计学中的地位作了分析之后,让我们再回到统计学知识传播的现实实践中来,可以更清楚地看到我们现在正在做什么、在哪些方面还需要改进、今后该怎样把工作做得更好。

(一)统计学知识传播理念的转变主要体现在如下三个方面:

1.统计是什么。这是对统计的最基本的认识,可以通过加强对统计知识的宣传达到。在现代统计工作中,尽管“统而计之”仍有非常重要的现实意义,但是在我们的统计学教学与其它途径的统计知识的传播中,绝不能仅限于此。不仅要让不同阶层的人,认识到统计对现实社会生活的巨大认识作用,而且要让他们了解统计在国家宏观管理、企业经营预测、决策,以及对经济理论#经济模型、经济政策检验中的重要性,从而使各个阶层的人民群众自觉地参与和配合各级统计机构所开展的统计调查活动,以保证统计数据的真实完整。这就要求我国必须加强统计知识普及教育及统计法规的宣传教育!开辟多途径多手段的统计知识传播途径。这是统计学传播的基础理念。

2.统计为什么,即让统计活动的直接参与者懂得为什么要这样做。显然,这是对统计学传播的较高层次要求。知道为什么要这样做!即要知道统计的原理,这并不需要所有的公民都知晓。事实上,只能是具有一定知识基础的人才可能真正理解,且其途径主要是通过高等学校的统计教学活动。由此就对高校的统计学教学理念提出了挑战:统计学课堂上应向学生教授什么。笔者从事高校统计学教学多年,认为高校统计学课堂上应向学生解释统计方法的原理。高校统计学教学课堂不应过分地强调对统计知识的宣传和如何具体地从事统计活动,而应强调重视统计方法机理教学的传播理念,但这在我国现实的高校统计学教学中并没有真正地形成。

3.怎么做统计,这是统计方法具体应用的问题。可以说当前我国高校统计学教学实质上就是教会学生如何做实际统计工作。如何收集、整理数据,如何用公式去计算某些指标等。显然,这样的工作中学生就可以胜任。而真正为什么要那样组织实施数据的调查、整理,为什么要那样计算。不仅老师介绍的不够!而且教材编写的深度也不够。

由此可见,统计知识的传播理念应大致界定在三个层面上:一是统计基本常识的传播。二是如何开展具体的统计活动。三是为什么那样开展统计活动可以达到预期的目的。不同层面的传播对象是有差别的。知道统计是什么、怎么做统计,相对于懂得为什么要那样做统计,其要求是相当低的。也许只要会记数、会写字的居委会大妈,就可以从事数据的收集工作,而会套用公式的一个中学生就可以计算服从X*2分布的统计量的样本数值。而知道为什么要这样做,没有相应的数理统计知识是万万不行的。另一方面,随着计算机的普及及统计数据处理软件的开发,利用计算机对数据进行分析已变得异常简单,甚至一个孩童都可以教会使用统计处理软件,在这种情况下。是否让学生懂得统计为什么就变得不重要了呢?正相反,在统计学的高校课堂上让学生懂得为什么就更重要了。

四、我国统计学教材改革的方向

从对统计学传播理念的不同层次的要求,及数理统计在统计学中的地位和学生的知识结构来看,改革现行高校统计学教材内容体系及教学理念势在必行。

1.去除现行统计学教材中与数理统计相重复的内容,加强关于大样本的数理统计内容,即增加大样本统计分布的数理基础的内容。

2.强调大数定律及中心极限定理内容的教学。尽管这两个定理是纯数理统计的问题,但由于其在数理统计的教学中,教师通常重视不够,因为小样本问题才是数理统计研究的主要问题,因此,可能一带而过,而它们恰恰是联系数理统计与统计学的重要纽带。因此,在统计学教材中必须增加并突出其内容。

统计学的基本特点范文第7篇

(一)数理统计的主要特点

数理统计就是通过对随机现象有限次的观测或试验所得数据进行归纳,找出这有限数据的内在数量规律性,并据此对整体相应现象的数量规律性做出推断或判断的一门学科。概括起来有如下几方面的特点:一是随机性,就是说数理统计的研究对象应当具有随机性,确定性现象不是数理统计所要研究的内容。二是有限性,就是说数理统计据以研究的随机现象数量表现的次数是有限的。三是数量性,即数理统计以研究随机现象的数量规律性为主,而对随机现象质的研究为次。四是采用的研究方法主要为归纳法。最后,数理统计通过对小样本的研究以达到对整体的推断都具有一定的概率可靠性。用样本推断总体误差的存在是客观的,但是数理统计不仅重在研究误差的大小,还指出误差发生的可能性的大小。

从数理统计的学科特征来看,数理统计是应用数学中最重要、最活跃的学科之一。由此可见!数理统计从学科划分来说,应属于数学学科,但是其重在应用!而不是纯数学理论或方法的研究,故其采用的方法也就重在归纳法,而不是数学的演绎法。

综上所述,数理统计的主要特点可以用一句话概括为、数理统计是一门对随机现象进行有限次的观测或试验的结果进行数量研究,并依之对总体的数量规律性做出具有一定可靠性推断的应用数学学科。

(二)统计学的主要特点

统计学是一门收集、整理和分析统计数据的方法论科学,其目的在于探索数据的内在数量规律性,以达到对客观事物的科学认识。

统计学从其研究的范围来说有三大领域:数据的收集$数据的整理和数据的分析。首先,这三大领域随着统计学的不断发展,已很难分辨出哪个领域更重要些。也许有很多人认为数据的分析要相对重要些。在对1900年和1910年美国两次农业普查资料进行分析时,列宁曾指出:“全部问题,任务的全部困难在于,如何综合这些资料,才能确切地从政治上经济上说明不同种类或类型的农户的整个情况。”这足见数据整理的重要性。近年来困扰我国统计研究的并不是数据的分析方法,而是缺少充分真实有效的统计数据,造成无法用数据去检验或证实相应的经济理论、经济模型和经济政策。数据收集的重要性可见一斑。其次,统计学是一门方法论科学。长期以来,人们一直认为在这众多的方法中,统计研究的基本方法是大量观察法、统计指标法、统计分组法和模型推断法。特别是大量观察法更成为统计学最重要的基本特征方法之一,也可以说这是统计学与数理统计的根本区别之一,否则,统计学也就真的成了现代西方数理统计学了。随着统计学由早期的纯粹描述统计不断拓展为描述统计与推断统计并重,直至有的学者认为现代统计学应该以推断统计为主,描述统计为辅,暂且不论这种观点是否有不妥之处,但可足见推断统计学已在现代社会生活中起到举足轻重的作用。事实上,推断统计已成为现代统计学的基本特征之一。再次,统计学从其成为一门科学的那一天起,就把对现象数量方面的研究作为自己的基本特征,但是,同时强调要以对现象的定性认识为基础。

(三)数理统计与统计学的比较

通过上述对数理统计与统计学特点的分析,可以把数理统计与统计学的主要异同归纳为如下几方面:

1.从其研究目的来看,两者都重在揭示总体现象的数量规律性,而统计学更声称要以对总体现象的定性认识为基础。

2.从其研究的途径来看,数理统计希望通过对总体部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识;而统计学既希望通过对构成总体的全部个体的数量特征的研究(如果可能$或值得的话),以达到对总体相应数量特征的认识,同时也希望能通过对构成总体的部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识。

3.从其研究的手段来看,数理统计主要依赖于小样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值;而统计学或者说推断统计学主要依赖于大样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值。

4.从其研究的主要范围来看,数理统计侧重于对样本数据的定量分析;而统计学不仅重视样本数据的定量分析,而且重视对所获得的总体全部数据的定量分析,同时,重视数据收集方法、数据整理方法的研究。

5.从其利用样本数据对总体进行推断的数理机理而言,概率论是其共同的基础。特别是作为统计学基本方法之一的大量观察法,其数理基础正是概率论中的大数定律;统计学中用大样本可以方便地推断出总体特征的数理基础正是概率论中的中心极限定理,而无论是大数定律还是中心极限定理也都是数理统计的根基。

6.数理统计尽管强调应用性,但是它本身还是一门数学学科,重在应用方法的数理基础的研究;统计学更侧重于对解决社会、经济等现实问题数量分析方法的研究与应用,而方法本身的数理基础的科学性研究,则由相应的理论统计学去研究,事实上,推断统计方法的数理基础的科学性研究,正是数理统计的研究范畴之一。

从上述数理统计与统计学的特点及其比较,可以清楚地看到,随着现代统计学的发展及其在社会政治经济生活中发挥作用越来越大的趋势,数理统计研究问题的理念及其方法已对统计学的发展产生重要的革命性影响,但是,数理统计与统计学毕竟是两门差异较大的学科,不可能简单地加以“统一”。

二、数理统计在统计学中的地位

数理统计与统计学是两门不同的学科,不可相互取代,也不可能像多年来有些学者提出的那样,要建立所谓的大统计,或者说融合统计学,其实质就是要把数理统计与统计学融合起来。但是其融合的直接后果就是现在某些高校所使用的统计学教材中,既有统计学的内容,也有数理统计的成分,不伦不类,细读之,其实就是数理统计的内容与统计学内容的简单拼接。这不能不说是近年来,中国统计学、统计学教材、统计教学的一大悲哀:迷失了自我,盲目地要“与西方接轨”。笔者认为要想理顺数理统计与统计学的关系,就必须对数理统计在统计学中的地位加以深入的研究。

(一)数理统计在统计思想发展中的地位

统计作为一项社会实践活动,已有几千年的历史。“统而计之”,就是人们对统计的朴素认识。随着社会生产力的不断进步,当代的统计已不圄于“统而计之”的范畴。

1.统计作为人们认识社会的最有力的武器之一,已广泛应用于社会、政治、经济、科技等众多领域,而每一个领域有其复杂多样性,若采用简单地“统”,即全面调查几乎是不可能的,但是全面地了解每一个领域的基本情况及不同领域之间的数量联系的规律性,又为现代社会管理所必需。数理统计研究问题的思路和方法,自然而然地为统计学所利用,即数理统计为现代统计学的发展点燃了解决复杂现实问题的科学思想火花——为用总体的部分去说明总体奠定了数理基础。

2.20世纪30年代以来,随着政府要有效地干预国民经济理念的形成,政府以社会经济生活直接参与者的身份出现,基于对全局数据的掌握,大大地推动了统计思想的发展,不仅投入了大量的资金对统计这支“武器”进行开发,更重要的是从立法的角度对统计行为进行规范。在当今许多国家的统计法规中,都明确地规定抽样调查在统计调查中的重要地位。比如,在我国1996年5月经修改后颁布并实施的《中华人民共和国统计法》第二章第十条就明确规定:“统计调查应当以周期性普查为基础,以经常性抽样调查为主体,以必要的统计报表、重点调查、综合分析等为补充,收集、整理基本统计资料”。而抽样调查的基本原理就基于数理统计的推断原理。可见,数理统计的推断理念在统计实践中的地位已用法律的形式确定下来。

3.作为社会经济活动主体的企业单位,在世界经济全球化、区域经济一体化的发展背景下,不仅没有足够的资金、技术支持从事某一方面的全面调查,有时也没有必要通过全面调查以获得生产经营方面的全面数据资料,而抽样调查就足以提供相应可靠的数据作为企业生产经营决策的依据。这也说明数理统计有着微观的现实需要,为微观经济管理活动开辟了无限广阔的前景。在微观统计应用中有着坚实的思想根基。

4.统计的理念,已不仅仅在于用历史数据描述历史的发展特征,而当代更强调通过对历史数据的收集、整理和分析,去预测未来,而这种预测的基础同样基于数理统计的原理。即从历史的时序数据中找出数据的内在数量规律性,以把握未来的走向,即数理统计的分析原理在时间序列数据预测中的作用,同样功不可没。

(二)数理统计在统计方法中的地位

随着数理统计解决现实问题的理念在统计思想中地位的确立,数理统计在统计方法中的重要地位也相应地得以确立。

1.大数定律为数理统计应用于统计学搭起了连接的纽带。大量观察法是现代统计学的基本方法之一,而大数定律又是大量观察法的基础。统计学若没有大量观察法的支撑,则统计分析中的基本指标——平均数与相对数,则失去其应有的作用和意义,可见数理统计在统计方法中的基础地位不容置疑。

2.中心极限定理为数理统计在统计学中的应用铺平了道路。用样本推断总体的关键在于掌握样本特征值的抽样分布,而中心极限定理表明+只要样本容量足够地大,得自未知总体的样本特征值就近似服从正态分布。从而,只要采用大量观察法获得足够多的随机样本数据,几乎就可以把数理统计的全部处理问题的方法应用于统计学,这从另一个方面也间接地开辟了统计学的方法领域,其在现代推断统计学方法论中居于主导地位。

3.数理统计中样本抽样分布的理论,为现代统计学中的方差分析、正交设计等方法的应用同样提供了方法上的理论保证。特别是正交设计在现实工农业生产中的作用,及其对经济的贡献已引起国外学者的高度关注。据日本某些专家估计:“(日本)经济发展中至少有10%的功劳归于正交设计。”这足见数理统计的方法在统计方法中应用的现实意义。

(三)数理统计在统计内容中的地位

统计学是一门关于如何收集、整理和分析统计数据的一门方法论科学。不管数理统计对统计思想的发展有多大的影响,也不管数理统计在统计方法中居于何种地位,数理统计在统计学中的地位还是主要体现在统计分析中的地位。数理统计对数据的收集方法与整理方法的实际影响要比其对统计数据分析方法的影响小得多。也就是说,统计学作为一门方法论科学,其研究领域要比数理统计宽广得多。试图用数理统计取代统计学的观点显然是不正确的,同样试图用大统计学取代数理统计的观点也不正确,毕竟数理统计作为一门数学学科有其自身的不可替代的特点。因此,数理统计在统计内容中的地位,也只能主要体现在统计分析方面。

1.统计数据收集方法的研究仍然是现代统计学的主要内容之一。正如前所述,在我国现阶段如何获得大量真实有效的统计数据,是我们所面临的迫切任务之一。不真实、不全面的统计数据,使国家的宏观管理"经济理论’经济模型和经济政策的统计检验,以及企业的生产经营预测、决策,都不能有效地进行。可见,“统计数据的质量是统计全部工作的生命”的观点的正确性。而数理统计在统计数据收集方面的影响仅体现在统计数据调查方式方法方面,即抽样调查如何组织实施的方式方法,在统计数据收集方法中得以突出和强调。

2.相同的原始统计数据,采用不同的整理方法所获得的整理资料可以完全不同,并由此对其采用相同的方法进行分析所得的结论,可能完全相反。这足以说明统计整理的重要性。但是数理统计在统计整理方面却难以发挥有效的作用,毕竟,数理统计研究的依据是小样本,而统计学研究的依据的是大样本。假如统计学不是以大样本或总体的全部个体为研究依据,统计学也许就真的沦为数理统计了。

3.数理统计对统计数据分析方法的影响是显著的。不仅体现在对大样本总体参数估计、非参数估计、相关与回归分析、总体分布型态的判断、一个总体参数与两个总体参数的假设检验、方差分析和正交设计等许多内容上,而且体现在描述统计学中最基本指标:平均数、相对数的计算原理等方面。也许真不可想象,若在现代统计方法的内容体系中缺少了数理统计的关于大样本的分析方法原理,将是怎样一种景象。

三、统计学传播理念的转变

对数理统计与统计学的特点作了比较研究,以及对数理统计在统计学中的地位作了分析之后,让我们再回到统计学知识传播的现实实践中来,可以更清楚地看到我们现在正在做什么、在哪些方面还需要改进、今后该怎样把工作做得更好。

(一)统计学知识传播理念的转变主要体现在如下三个方面:

1.统计是什么。这是对统计的最基本的认识,可以通过加强对统计知识的宣传达到。在现代统计工作中,尽管“统而计之”仍有非常重要的现实意义,但是在我们的统计学教学与其它途径的统计知识的传播中,绝不能仅限于此。不仅要让不同阶层的人,认识到统计对现实社会生活的巨大认识作用,而且要让他们了解统计在国家宏观管理、企业经营预测、决策,以及对经济理论#经济模型、经济政策检验中的重要性,从而使各个阶层的人民群众自觉地参与和配合各级统计机构所开展的统计调查活动,以保证统计数据的真实完整。这就要求我国必须加强统计知识普及教育及统计法规的宣传教育!开辟多途径多手段的统计知识传播途径。这是统计学传播的基础理念。

2.统计为什么,即让统计活动的直接参与者懂得为什么要这样做。显然,这是对统计学传播的较高层次要求。知道为什么要这样做!即要知道统计的原理,这并不需要所有的公民都知晓。事实上,只能是具有一定知识基础的人才可能真正理解,且其途径主要是通过高等学校的统计教学活动。由此就对高校的统计学教学理念提出了挑战:统计学课堂上应向学生教授什么。笔者从事高校统计学教学多年,认为高校统计学课堂上应向学生解释统计方法的原理。高校统计学教学课堂不应过分地强调对统计知识的宣传和如何具体地从事统计活动,而应强调重视统计方法机理教学的传播理念,但这在我国现实的高校统计学教学中并没有真正地形成。

3.怎么做统计,这是统计方法具体应用的问题。可以说当前我国高校统计学教学实质上就是教会学生如何做实际统计工作。如何收集、整理数据,如何用公式去计算某些指标等。显然,这样的工作中学生就可以胜任。而真正为什么要那样组织实施数据的调查、整理,为什么要那样计算。不仅老师介绍的不够!而且教材编写的深度也不够。

由此可见,统计知识的传播理念应大致界定在三个层面上:一是统计基本常识的传播。二是如何开展具体的统计活动。三是为什么那样开展统计活动可以达到预期的目的。不同层面的传播对象是有差别的。知道统计是什么、怎么做统计,相对于懂得为什么要那样做统计,其要求是相当低的。也许只要会记数、会写字的居委会大妈,就可以从事数据的收集工作,而会套用公式的一个中学生就可以计算服从X*2分布的统计量的样本数值。而知道为什么要这样做,没有相应的数理统计知识是万万不行的。另一方面,随着计算机的普及及统计数据处理软件的开发,利用计算机对数据进行分析已变得异常简单,甚至一个孩童都可以教会使用统计处理软件,在这种情况下。是否让学生懂得统计为什么就变得不重要了呢?正相反,在统计学的高校课堂上让学生懂得为什么就更重要了。

四、我国统计学教材改革的方向

从对统计学传播理念的不同层次的要求,及数理统计在统计学中的地位和学生的知识结构来看,改革现行高校统计学教材内容体系及教学理念势在必行。

1.去除现行统计学教材中与数理统计相重复的内容,加强关于大样本的数理统计内容,即增加大样本统计分布的数理基础的内容。

2.强调大数定律及中心极限定理内容的教学。尽管这两个定理是纯数理统计的问题,但由于其在数理统计的教学中,教师通常重视不够,因为小样本问题才是数理统计研究的主要问题,因此,可能一带而过,而它们恰恰是联系数理统计与统计学的重要纽带。因此,在统计学教材中必须增加并突出其内容。

统计学的基本特点范文第8篇

(一)培养学生的兴趣职业教育的目的是培养高素质、技能型专门人才。所以,在统计教学中,要考虑理论知识的适度、够用,而不刻意追求理论体系的完整。要强调统计基础知识的掌握和统计基本技能的训练,注重提高学生运用基本理论和方法来分析、解决实际问题的能力。在语言表述上,力求简明、通俗、易懂,把概念表述准确、完整,便于学生理解、掌握。同时,将统计知识与计算机知识融为一体,让复杂难懂的统计理论和方法变得简单、快速、准确。将反映国计民生的最新统计数字放在恰当的地方与教材内容紧密结合,让学生感受我国社会经济的高速发展,人民生活的丰富多彩,国家变化的日新月异。这也能提高学生的学习兴趣。

(二)科学设置教学内容统计的目的是认识社会经济现象总体的数量方面,从中发现带有规律性的东西。为了达到这个目的,统计需要做一系列的工作。统计课的教学内容就是按照统计工作过程的每个阶段来安排的:统计设计、统计调查、统计整理、统计描述、统计推断、统计分析和数据积累。其中,统计设计和统计数据积累理论性较强,原则上让学生知道“是什么”、“怎么做”就行了。而对于统计调查、统计整理这两部分,内容虽然多,但容易理解,可以简单讲解,让学生多看,借此培养学生的自我学习能力。统计描述、统计推断、分析这几部分内容,要在学生对统计基本概念准确理解的基础上进行系统讲解。搜集统计数据的过程又称为统计调查,就是围绕统计指标及其体系搜集统计数据,特别是原始数据。主要方法包括直接观察法、报告法、采访法、邮寄法和实验设计调查法。统计整理,即对调查资料进行加工汇总。统计调查所获得的资料往往是分散的、不系统的原始资料,这就要求我们必须对统计调查所获得的资料进行科学的整理,并通过合适的形式把这些整理结果表述出来。具体来说,统计整理是根据统计研究的目的和要求,对统计调查所得到的原始资料进行科学分类、汇总,或对已初步加工的资料进行再加工,使之系统化、条理化,成为能够反映现象总体特征的综合资料的工作过程。统计整理主要讲方法,包括分组、汇总和编制统计表和绘制统计图。统计课的主要内容包括:统计描述(综合指标)、抽样推断、统计指数、时间数列(动态分析)和相关与回归分析。这也是重点和难点。

(三)注重学科知识的系统性统计各章节内容的安排是有逻辑性的,前面内容往往是后面内容的基础。学习过程环环相扣,不能跳越某一章节而直接进入后面的章节。总论部分是对统计课程教学内容的概括描述,通过学习,使学生了解统计学的基本框架体系,把握统计学的涵义、研究对象、研究方法及统计活动的过程,尤其要准确理解统计学的基本范畴(基本概念)。统计学基本范畴包括:总体、总体单位、标志、统计指标以及延伸出的小概念。如果把统计课的学习比喻为盖高楼大厦,那么这些基本范畴就是地基或基石。深刻理解领会这些基本概念的含义,准确把握基本概念之间的区别与联系,并能正确运用,就为这座高楼大厦夯实了地基、稳固了基石。教师讲解这些概念时,可结合生活中学生熟悉的例子深入浅出地讲解,课下布置练习进行巩固。

二、统计课重点、难点内容解析

(一)统计学的基本概念最基本的概念包括:总体、总体单位、标志、统计指标。如上所述,这是学好统计课的基础。例如,“总体”这个概念。毫不夸张地说,统计所有章节的内容都是围绕“总体”展开的。统计学的研究对象是大量的客观现象,特别是社会经济现象的数量方面,包括数量特征、数量关系和数量界限,目的是认识社会经济现象发展变化的规律性。而社会经济现象包罗万象,种类繁杂,包括社会的政治、经济、文化、人民生活等领域的各种现象。统计研究时需要分门别类,把他们界定为一个个客观存在的、具有某种共同性质的许多个别现象或事物组成的集合体,即统计总体。个别现象或事物就是总体单位。总体具有大量性、同质性、差异性三大特征。大量性即总体是由许多单位组成的,一个或少数单位不能形成总体,因为统计研究的目的是要揭示大量事物的普遍规律性,所以,统计研究的对象必须包括足够多的个体。同质性即构成总体的各单位必须具有某种共同性质,这是形成总体的客观依据,也是我们确定总体范围的标准。差异性即总体的各单位除了某些方面的共同性外,在其他方面必须有差异,这些差异是统计研究的基础和前提。如果学生不理解“总体”这个概念,就不能在特定的统计研究目的下,准确地界定总体的范围,描述总体的总量指标、相对指标、平均指标就无从理解和计算,更谈不上利用这些指标进行统计推断和统计分析。

(二)平均指标这是统计课中最重要的基础性指标。平均指标用以反映社会经济现象总体各单位某一数量标志在一定时间、地点条件下所达到的一般水平的综合指标。它反映总体分布的集中趋势。其中,算术平均数是基础的、最重要一种。明确它的计算原理和含义,就能顺理成章地掌握变异指标、抽样推断、时间数列分析、指数分析中各类指标的计算和应用。平均数的计算学生并不陌生,在小学或者初中都学过。这是学习统计平均指标的基础。但要让学生明白,他们以前学的平均数是一个抽象的量,而这里的平均数是有特定经济内容的,是具体的有空间范围、时间限制的量。学习平均指标首先要搞清分类。平均数分为两大类:静态平均数和动态平均数,这跟时间有无变化有关。计算静态平均数的每个数值都是同一时间点上的,它表示每个总体单位在某一数量标志上的平均水平。计算动态平均数的每个数值是某一个统计指标在不同时间上的取值,是表示该指标在每个时间单位上的平均水平。最常用的平均数是算术平均数,其基本公式为:算术平均数=总体标志总量总体单位总量这个指标的含义、计算原理、四个计算公式以及应用都要讲透,特别是加权算术平均数的计算和应用,对学生的要求不能停留在“会就给定的资料计算出算术平均数”这个层面,而要让学生透彻理解掌握其计算原理,并把它运用到复杂的领域。因为标准差、抽样平均误差、平均发展水平、综合指数、平均数指数、相关系数、回归分析等有关指标的计算都是以算术平均数的计算原理为基础的。

统计学的基本特点范文第9篇

关键词:大数据;应用统计学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)43-0101-03

一、研究背景

自2002年桂林理工大学在广西开办了第一个统计学本科专业以来,针对当时理学学位的统计学专业培养的学生虽然数理基础相对扎实,但普遍统计思想不够,实际应用能力较弱的现状和特点,对统计学专业进行了全方位的改革研究,确立了"数学与统计学相融,从培养学生扎实的数理基础和极强的统计分析应用能力有机相结合的理念出发,构建了新的课程体系和教学内容,取得了系列研究成果。2009年研究成果开创“应用性、实验性、案例性”一体化的统计学专业课程体系和教学模式,获得广西高等教育自治区级教学成果二等奖[1],并在其后分别把统计学学科建成广西重点学科和广西高等学校优势特色专业,以及把应用统计实验室建成广西高等学校重点实验室。

虽然我校统计学专业的教学改革和建设取得了许多成果,但近几年,我们也逐渐感觉到在大数据新形势下,我校应用统计学专业的教学体系还有一些不适应的地方,且某些问题还有日益凸显的趋势,我们原来的某些研究成果已不再适应新时代的要求,这就迫使我们继续进行改革研究,探讨在大数据背景的新形势下,如何培养统计学专业复合型和应用型人才,如何准确把握统计学的发展方向与发展形势,如何调整人才培养模式,如何调整相关课程和课程内容,以培养适应大数据背景下社会经济发展需要的统计学专业人才。

许多国家越来越重视数据在大数据时代重要作用,我国也不例外,2012年9月,国家统计局第7次局务会提出,尽快开展在政府统计中应用大数据的研究。2013年可以看作是我国政府统计之大数据元年。2015年9月《国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》(国发〔2015〕50号)[2]颁布,标志着我国正逐步进入大数据建设的新时代,为此,国家统计局积极推动大数据在各方面的应用与实践。而大数据的核心是数据,应用统计学学科是与数据分析处理联系最为紧密的应用性学科,因此,应用统计学专业的教学体系应顺应大数据发展的趋势。在大数据背景下,应用统计学专业在继承传统数据分析技术的基础上,对所需的数据处理技能提出的需求更高了。这就是说,大数据对应用统计学的培养目标,以及教学内容等的冲击无疑是最大且不可避免的,这给应用统计学专业带来了巨大的挑战,同时也为应用统计学学科的发展带来了前所未有的机遇。

大数据逼迫人们改变分析、处理数据的手段、思维和理念,这就逼迫应用统计学专业改革必须引入新手段、新思维和新理念。培养应用统计学人才必须与时俱进,才能不断适应大数据新时代的要求,这关系到应用统计学专业培养的人才能否适应和满足社会的需求,因此,这一研究是十分必要、十分迫切且有着重要的理论和实际应用意义。

二、大数据背景下应用统计学专业的改革探讨

统计学的基本特点范文第10篇

关键词:卓越课程;计算机系统;计算思维

0 引言

“卓越工程师培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是适应我国工业化发展进程,培养和造就一大批创新能力强、适应我国经济社会发展需要的工程技术人才的重要举措,是增强我国核心竞争力、建设创新型国家、走新型工业化道路的必然选择。同济大学作为首批实施“卓越计划”的高校,于2010年启动“卓越课程行动计划”,加强课程的内涵建设,推动教学改革以取得突破性进展。

另一方面,计算思维(ComputationalThinking)作为一种教学理念,近年来在计算机基础教育中受到关注。计算思维是指运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。当今社会已进入信息化时代,具备计算思维,能够运用计算机技术和手段进行学习和工作、解决专业问题是高级人才必备的素质。计算思维能力是与读写能力一样的人类基本思维方式。

为了配合同济大学实施“卓越工程师培养计划”试点方案,提高骨干教师的业务素质和教学水平,同济大学于2011年开展计算机科学与技术卓越课程行动计划,将计算思维融入“计算机系统级课程”的教学改革中,取得了良好的教学效果。

1 “计算机系统级课程”教学改革内容

本次课程改革试点的核心内容主要包括3个方面:一是课程授课方式改革;二是训练(指各种类型的作业、结合课程的创新性实验项目、综合性和设计性实验等)方式改革;三是考试方法改革。

课程授课方式改革要大力推行启发式、探究式、讨论式、参与式、小班制等教学方式。训练方式改革除了传授知识外,还要通过设计综合性作业、结合课程的创新性项目以及其他形式多样的综合性训练,将学生的综合能力和人格培养落实到具体课程教学中。考试方法改革要消除应试教育产生的不利影响,以学生综合能力评价和人格养成作为核心,努力实现学生学习成绩评价方式的多元化。同时,建立计算机系统级教学团队,以团队形式对课程进行设计,积极建设和落实包含课程授课方式、训练方式、考试方法3大环节改革的具体方案。

“计算机系统级课程”教学改革项目在同济大学软件学院和电子与信息工程学院共建的“计算机系统结构”部级精品课程建设的基础之上,结合电子与信息工程学院在学科方向上的特色和优势,采取“两级基础深化、知识体系构建、实践能力培养、前沿技术追踪”4项措施,建立面向“卓越工程师”培养的计算机系统级课程教学体系。

1)两级基础深化。教师通过“计算机与信息安全导论”“计算机导论”和“计算机系统结构”课程,分别从广度与深度两个方面对学生进行全面的计算机学科基础教学。“计算机与信息安全导论”和“计算机导论”旨在帮助初学者认清学科的轮廓,而“计算机系统结构”则为计算机学科高年级本科生提供完整的学科核心知识。

2)知识体系构建。教师以“虚拟化与云计算”“Web编程”和“计算机前沿技术概论”等课程为基础,建立计算系统和网络的知识体系框架,为强化计算机科学与技术学科的特色和建立完整的计算机系统学科知识体系规范打下基础;同时还注重相关课程的交叉,如“计算机系统结构”与“操作系统原理”“编译原理”在虚拟操作系统、编译优化等方面的结合,“计算机系统结构”与“虚拟化与云计算”在大规模并行处理系统下的融合等。

3)实践能力培养。教师通过“计算机系统实验”课程,将“计算机系统结构”“操作系统原理”与“编译原理”等课程中关系极为密切的核心内容以综合实验形式进行集成,如存储结构及其管理、目标代码生成及优化、线程调度等。这样既有利于消除孤立知识点,又加强了学生的综合实践能力训练,为他们将来从事计算机系统开发工作打下坚实基础。

4)前沿技术追踪。教师通过“计算机前沿技术概论”课程追踪国际计算机系统结构领域中的前沿问题与技术。

笔者提出的面向卓越工程师的计算机系统结构系列课程体系框架如图1所示。该教改项目的实施将提高计算机系的办学水平,加强对青年教师的培养力度,同时也有助于本科教学中多出科研成果。

该教改项目从理论与实践2个方面展开,围绕计算机系统主题,在课程体系建设上注重基础、突出重点。特别是在实践教学方面,除了在相应课程的实验环节对学生进行训练外,还将在专门的“计算机系统实验”课程中进行有关计算机系统硬件和软件2个方面的完整的集成实验,通过数据采集和建模分析等手段验证实验结果的正确性和有效性。通过发现并解决实验过程中遇到的各种问题,学生更加深刻地理解并扎实地掌握计算机学科的核心理论,同时提高了从理论到实践的知识贯通能力和创新能力。

各门课程的教改内容简述如下。

1)计算机与信息安全导论。作为该教学体系的基础课程,将突出建设计算机系统知识体系方面的基础知识。主要教改内容如下:

①选用《Computer Science:An Overview》作为该课程的双语教材:

②每章核心内容突出计算机系统方面的基础知识;

③将计算机系统方面的基本知识从传统计

算机导论内容中自然引出;

④展开双语教学,并建设精品课程。

2)计算机导论。作为该教学体系的基础课程,将突出建设计算机系统知识体系方面的基础知识。主要教改内容如下:

①选用《Computer Science:An Overview》作为该课程的全英文教材;

②每章核心内容突出计算机系统方面的基础知识;

③加强计算思维方面的教学和实践,将Python作为入门编程工具培养学生的实践动手能力;

④展开全英文教学,并建设精品课程。

3)计算机前沿技术概论。作为全校的通识课程,适合各个年级的本科生,侧重信息安全前沿,同时带动整个教学体系前沿知识的探索。主要教改内容如下:

①汇集计算机系统结构课程体系中各个分支领域的前沿思想与技术;

②为“计算机系统实验”课程提供前沿的实验内容建议和素材;

③自行编写课程讲义与教材。

4)计算机系统实验。该教学体系中的实验课程建立在“计算机系统结构”“操作系统原理”“编译原理”等课程的基础之上,是整个教学体系中学生实践能力培养的核心课程。主要教改内容如下:

①建立计算机系统课程知识体系;

②建立实验环境,设计丰富多样的综合实验项目和开放性实验项目;

③编写实验指导书。

5)虚拟化与云计算。该教学体系中的专业课程之一,介绍可信与安全系统体系结构的基本概念、基本原理和基本结构。主要教改内容如下:

①建立课程知识体系;

②编写教材。

6)Web编程。该教学体系中的专业课程之一。主要教改内容如下:

①完善课程知识体系;

②建立实验环境,设计实验项目;

③编写教材和实验指导书。

2 教改特点

基于“计算机系统级课程”的计算机科学与技术卓越课程行动计划具有如下特点和创新性。

1)将本系计算机学科优势、优质课程与“卓越工程师培养计划”的实施相结合是本系统级课程教改项目的特点之一;

2)开设“计算机系统实验”课程作为计算机系统级课程教学体系的核心实验平台,加强学生的实践能力培养是本系统级课程教改项目的特点之二;

3)本教改项目结合计算机新教学法,将计算思维教学方式在计算机系统级课程中进行实践(“计算机系统实验”和“计算机导论”课程中实施),加强学生的实践创新能力是本系统级课程教改项目的特点之三;

4)本项目将工业界的最新技术介绍给本科生,为其提供毕业设计选题和到著名企业实习的机会是本系统级课程教改项目的特点之四;

5)本项目将可信与安全计算系列课程作为建设对象,点面结合带动一批课程、实验基础设施和教师队伍的建设是本系统级课程教改项目的特点之五。

3 教改成果

经过两个学期的建设,计算机系统级课程的教学改革取得如下成果。

3.1 教改立项方面

1)2012-2013年,教育部-IBM专业综合改革项目建设课程“虚拟计算与云计算”;

2)2011-2012年,谷歌校企共建实用精品课程项目“Web编程技术”;

3)2011-2013年,同济大学全英文课程建设项目“计算机导论”:

4)2011-2013年,同济大学双语课程建设项目“计算机与信息安全导论”;

5)2011-2012年,同济大学电子与信息工程学院教学改革研究与建设项目“面向‘卓越工程师’培养的可信与安全计算课程教学体系建设”。

3.2课程建设方面

1)计算机系统结构。

该课程于2011年上半年被批准为同济大学本科卓越课程(计算机科学与技术专业),同时作为计算机科学与技术系一软件学院共建部级精品课程。

2)计算机系统实验。

计算机系和学院实验中心已经购买相关的实验设备并完成实验室建设;已经开始组织2010级3位硕士研究生完成课程所涉及的5个实验设计。

3)计算机与信息安全导论。

该课程成功申报同济大学双语建设课程,并于2011年9月开始实行双语授课,同时完成了课程网站的建设。

4)计算机导论。

该课程成功申报同济大学全英文建设课程,并于2011年9月开始实行双语授课,同时完成了课程网站的建设。

5)计算机科学前沿技术导论。

该课程于2010年开设,目前已完成课程网站建设和《计算机科学前沿技术》教材的写作。该教材获得IBM大学合作项目书籍出版资助和同济大学“十二五”规划教材建设项目的资助。

6)Web编程技术。

该课程成功申报谷歌校企共建实用精品课程,并于2011年开设,同时完成了课程网站的建设。

7)虚拟计算与云计算。

该课程成功申报谷歌校企共建实用精品课程,并于2010年开设,同时完成了课程网站的建设。

3.3教材建设方面

1)《计算机科学前沿技术》教材已经编写完成,于2012年7月正式出版,并被列为同济大学“十二五”规划教材。

该教材是一本计算机科学的入门与提高教材,在力求保证学科广度的同时,还兼顾主题的深度,同时特别强凋计算机科学的前沿性,既介绍计算机学科相关主题的来龙去脉,又引入国内外最新和最热门的前沿课题。该教材既涉及计算机传统研究领域,如计算机网络、操作系统、人工智能等又涉及云计算、物联网、智慧地球等新兴热门研究领域,重点讲解这些最新计算技术在各个学科中的应用,既让读者对计算机新兴技术有一个宏观的把握,又通过各种案例分析指导读者将计算机最新技术应用到相关专业和学科中。

2)同济大学已与清华大学出版社签约出版《虚拟化与云计算》教材,目前已完成部分书稿,预计2013年初出版。

统计学的基本特点范文第11篇

【关键词】 热力学;统计物理;教学方法

一、引言

热力学与统计物理是理论物理的五大分支之一,具有与其它四个分支(经典力学、电磁学、相对论、量子力学)同等重要的科学与工程地位。热力学与统计物理课程是本科教学中物理学及相关专业的一门重要基础理论课程,它以大量微观粒子组成的宏观物质系统为研究对象,基于热力学理论和统计物理理论,揭示热运动规律以及与热运动有关的物性及宏观物质系统的演化。许多工程科学都是由热力学所衍生的或与其密切关联,例如传热学、流体力学、材料科学等,该课程也是学习量子力学、固体物理的基础。热力学的应用范围很广,主要包括:引擎、涡轮机、压缩机、发电机、推进器、燃烧系统、冷冻空调系统、能源替代系统、生命支援系统及人工器官等。

通过热力学与统计物理课程的教学,可以培养学生的形象思维和逻辑思维能力,提高学生的物理修养,使学生深入认识热力学与统计物理理论,能从热力学和统计物理学角度阐述热运动的规律及热运动对物质宏观性质的影响,能基于热力学和统计物理学理论解决实际热力学问题。热力学理论和统计物理学理论的统一性的教学,可使学生树立物质世界是分层次的、宏观现象与微观本质紧密联系、量的积累引起质的变化等物理学基本观点。然而该门课程抽象性强,教学难度很大,因此教学过程中必须有针对性的采用科学的教学方法以保证良好的教学效果。

二、重点突出物理思想和物理方法教学

科学思想和方法是物理科学的重要内容。美国著名物理学家费恩曼曾经说过:对学习物理的人来说,重要的不是如何正规严格地解方程,而是能猜出它们的解并理解物理的意义。清华大学著名物理学家叶企孙教授也曾强调指出: 物理教学不仅要给学生以知识,更要给学生科学思想和方法。可见物理思想和物理方法在物理教学中的重要性。物理知识的认识和发展是依赖于物理思想的发展和建立于科学的物理方法的基础之上的。物理知识的传授是“授人以鱼”,物理思想和物理方法的传授则是“授人以渔”。仅仅传授物理知识容易使学生对掌握的结论确信无疑,这将限制学生的创造性和个性发展。而物理思想和物理方法的传授不仅是为学生提供必要的知识储备外,也是为他们提供能力储备。

在热力学统计物理课程的教学中,除了物理思想和物理方法自身具有的重要地位之外,授课学时少和授课内容多的矛盾、化繁为简提高教学效果的要求也需要将物理思想和物理方法的传授放在一个重要位置。把握该课程的物理思想和基本方法,对授课内容和知识结构进行优化和调整,是解决授课学时少和授课内容多的矛盾的根本方法。热力学统计物理课程对学生数学基础要求也较高,涉及到大量繁复的公式数学推导和变换,导致学生在学习该课程的过程中很容易将注意力停留在物理公式的数学形式上而忽略了其中的物理意义、物理思想和物理方法,最终结果是导致学生思维混乱、满头雾水。因此,在热力学统计物理课程中应该尽量简化物理公式的数学推导和数学变换方面的教学,而将教学的重点放在物理公式的物理意义、物理思想和物理方法方面,帮助学生从物理角度对授课内容进行深入理解。

三、排除学生心理障碍

热力学与统计物理课程的特点是比较抽象,学生理解困难和难以建立相应的物理图像。较大的学习阻力会影响学生学习该课程的兴趣和爱好,导致学生存在接受热力学与统计物理的物理思想和相关理论的心理障碍。上述在把握课程的物理思想和基本方法的基础上对授课知识结构进行优化调整和将授课内容化繁为简是排除学生心理障碍的一个有效方法,此外好的课题引入对于排除心理障碍从而激发学生学习兴趣也会起到十分重要的作用。如教学实践证明,课程绪论由热力学发展史引入,从“热”本质的争论到焦耳、克劳修斯、开尔文、能斯脱、麦克斯韦、玻尔兹曼、吉布斯等科学家的丰功伟绩进行逐步阐述,可以有效激发学生学习统计物理的兴趣和增强学生的学习信心。恰当地运用热力学统计物理发展史能够提高学生的创新思维水平,提高学生整合信息、发现问题的能力。[1]同时也有利于激发学生的自我意识[2]和有助于学生理解物理知识,有助于学生体验物理学的批判精神和形成整体性的物理知识观。[3]再如在统计理论部分的课题引入时,重点突出物理思想,突出宏观系统由大量微观粒子组成的特点,使学生真正清楚统计物理学的研究对象及方法,理解统计物理与热力学的不同之处和统一之处,也可以有效消除学生学习统计物理的形成心理障碍。总之,通过好的课题引入,激发学生的学习兴趣和调动学生的学习积极性,消除学生的畏难情绪,对排除学生学习热力学统计物理的心理障碍不无裨益,这也是保证学生在热力学统计物理课程学习过程中始终保持学习主动性的关键。

四、详细阐述热力学与统计物理两种方法的关系

热力学方法与统计物理方法是热力学与统计物理研究大量微观粒子组成的宏观物质系统的热现象的两种基本方法,两种方法的有机结合是热力学统计物理理论的一个基本特征,应帮助学生很好地把握该基本特征。热力学的基本任务是研究热运动的基本规律,是研究热现象的宏观理论,它不涉及物质的微观结构,而是从能量转化的观点出发,依据在大量实践中总结出来的几条基本宏观定律,运用严密的逻辑推理而形成的一整套完整的热现象理论。统计物理学的基本任务是揭示热现象的本质,是研究热运动的微观理论,它从物质的微观结构出发,依据微观粒子所遵循的力学规律,再用概率统计的方法求出系统的宏观性质及其变化规律。热力学理论的发展先于统计物理学的发展,其起源可追溯至十七世纪末开始的长期而激励的“热”本质争论,到19世纪中页在焦耳测定热功当量的工作基础上热力学第一定律得以建立了“热质学”,奠定了热力学的发展基础,并在克劳修斯、开尔文、能斯脱等人的进一步努力下建立了热力学第二定律和第三定律,使热力学理论更臻完善。热力学能解决宏观热现象的一些问题,但仍未能对热现象的本质作出解释。在热力学发展的同时,分子运动论也开始发展起来。克劳修斯从分子运动论的观点出发导出波意耳-马略特定律。麦克斯韦应用统计概念研究分子的运动,得到了分子运动的速度分布定律。玻尔兹曼给出了热力学第二定律的统计解释。最后吉布斯发展了麦克斯韦和玻尔兹曼的理论,建立了系综统计法。至此统计物理学形成了完整的理论。可见热力学理论和统计物理理论的发展虽有先后之分,但是发展过程却紧密联系,对应的两种研究方法各有优缺点又有机结合,二者的区别和联系如下表所示:

基础 方法 优点 不足

热力学方法 由大量现象总结归纳的热力学基本定律 数学演绎、逻辑推理 高度的普适性、可靠性 无法解释涨落现象、无法揭示热现象本质

基础 方法 优点 不足

统计物理方法 物质微观结构、宏观量与微观量的关系、等概率原理 概率统计方法 可求具体物质的热性质、解释涨落、揭示热现象本质 近似性

可见,热力学方法和统计物理方法共同来自于人们对宏观热现象的明确认识和微观热运动特征的准确把握,二者相辅相成,互为补充,是一个有机统一体,缺一不可。课程教学过程中,应在详细阐述热力学与统计物理学的概念定义、发展历史的基础上讲授二者的有机统一关系,使学生对两种方法有一个整体的认识,准确把握课程的基本特征,这有利于学生理解热力学统计物理的物理思想和建立相应的物理图像。

五、帮助学生建立课程理论框架

学生在学习热力学与统计物理的过程中,难以理解相关的物理思想、定理定律和无法建立清晰的物理图像,很大程度上是由于没有很好地把握课程的知识要点和理论主线。热力学与统计物理课程有机结合思维方式截然不同的热力学和统计物理两种方法,分别从宏观和微观两个层面对物质系统的热运动规律进行研究,同时数学推导和变换繁复,因此学生在学习的过程很难捕捉到课程的知识要点和提炼出课程的理论主线,这就要求教师有意识的帮助学生把握课程的整体理论框架。

汪志诚的《热力学·统计物理》教材为例,[4]可以建立如下课程基本理论框架:课程分为热力学和统计物理两个部分。热力学部分包括热力学基本定律部分(核心)、均匀热力学系统的热力学公式、热力学基本定律和热力学公式的应用三部分,前两部分为热力学的基础理论,第三部分包括基础理论在均匀单元系、均匀多元系以及非均匀系中的应用。统计物理部分包括平衡态统计理论、涨落理论和非平衡态理论,平衡态统计理论为核心部分,又包括最概然统计理论和系综理论。在授课学时日渐缩减的情况下,可将最概然统计理论作为本科教学中统计物理部分的讲授主体。该部分可以分为系统微观构成的描述和基本统计规律、基本统计规律在不同微观系统中的应用两部分,后者包括了基本统计规律在玻尔兹曼系统、波色系统和费米系统中的应用。这样的一个简明的整体理论框架的建立,有助于学生对相关定理定律的融会贯通和对课程的物理思想和物理方法的整体理解,从而帮助学生建立完整的热力学统计物理图像,达到该课程的最终教学目的。

六、结论

热力学统计物理是本科物理学及相关专业的一门重要基础理论课程,具有抽象且数学知识要求高的特点,教学难度很大。在该课程的教学过程中通过重点突出物理思想和物理方法教学、排除学生心理障碍、详细阐述热力学与统计物理两种方法的关系、帮助学生建立课程理论框架等科学的教学方法的应用,可以有效提高教学质量,帮助学生深入理解相关的物理思想和掌握相关的物理方法,建立完整的热力学统计物理图像。

【参考文献】

[1] 周诗文.运用物理学史培养学生的创新思维[J].物理教学探讨,2005.9.15-16.

[2] 陈运保.物理学史对于培养学生自我意识的重要作用[J].物理教学探讨,2005.2.28-29.

[3] 赵长林,赵汝木.物理学史的课程价值[J].物理教学, 2005.2.32-35.

[4] 汪志诚.热力学·统计物理[M].北京:高等教育出版社,2003.

统计学的基本特点范文第12篇

Abstract: Monte Carlo method is a numerical calculation method that is based on the probability and statistical theory and implemented by programming of the computer. It is widely used in the fields of nuclear science and technology. In the new period, the course of Monte Carlo method is offered for university students. The understanding probability and statistical principle and training in programming of the computer have been applied to teaching, and good teaching result is achieved.

关键词: 蒙特卡罗方法;教学;数值计算

Key words: Monte Carlo method;teaching;numerical calculation

中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0182-02

0引言

蒙特卡罗方法[1-4],又称随机抽样技巧或统计模拟方法,是二十世纪四十年代中期由于电子计算机的出现和原子能事业的发展而被提出的一种数值计算方法。蒙特卡罗方法的名字来源于摩纳哥的一个城市蒙地卡罗,该城市以业闻名,而蒙特卡罗方法正是以概率统计理论为基础的一种计算方法。蒙特卡罗方法是以一个概率模型为基础,按照这个模型所描绘的过程,利用计算机产生符合要求的随机数代替真实实验中的数据获取,通过模拟实验完成问题的求解。蒙特卡罗方法由于能够比较逼真地描述事物的特点及物理实验过程,解决其他一些数值方法和真实实验难以解决的问题,因而该方法目前在宏观经济学、计算物理学、核科学与技术等领域得到了广泛的应用。

由于蒙特卡罗方法中随机抽样方法等理论涉及相对复杂的数学原理,加之蒙特卡罗方法最终是要通过计算机编程或学习周期也相对比较长的通用程序来实现的,所以这门课程在大多数高校很少面向本科生开设。南华大学作为一所“核”办学特色的高等学校,长期以来也一直面前核技术及应用专业的研究生开设蒙特卡罗方法这门课程。近年来,在国家“核工业振兴计划”的大背景下,南华大学在原有的基础上又新增了一些核类本科专业,目前拥有核物理、核工程与核技术、核反应堆工程、核辐射与防护、核技术、核化工与核燃料工程等本科专业,这几年开始尝试面向本科生开设这门课程。

1定位蒙特卡罗方法在核类本科专业中教学目标

面向核类专业本科专业开设蒙特卡罗方法这门课程,授课时间被安排在大学三年级第二学期,共24学时。教材以文献[1]为主,文献[2-4]为辅,阐述随机数的概念和产生伪随机数的方法、由已知分布实现随机抽样的方法、蒙特卡罗方法在计算机上的实现方法和通用蒙特卡罗程序简介等具体内容,使学生能够掌握蒙特卡罗方法的基本思想和一般模拟过程。

蒙特卡罗方法的教材中涉及了很多概率统计知识和计算机编程思想,而要真正学懂学好蒙特卡罗方法这两个方面的知识都必不可少。学生虽然都是属于同一个学院的核类专业本科生,但是学生的专业基础知识、培养方向、学习兴趣和实际理论水平等都存在一定的差距。很多同学由于概率统计理论掌握的不好因而看不懂蒙特卡罗方法的教材,另有一些同学虽然理论水平比较好但是计算机编程能力差而学习蒙特卡罗方法受阻。而更多的学生是概率统计理论懂而不精,计算机编程会而不熟,他们都感觉学习蒙特卡罗方法很难,好像懂了又好像没懂,不能够用蒙特卡罗方法解决实际问题。

蒙特卡罗方法教学实践中,教师注重让学生理解蒙特卡罗方法的基本思想,启发学生能够独立完成一个简单的蒙特卡罗程序的编写。围绕着关于解决古典概率论中著名的蒲丰氏问题的蒙特卡罗程序的编写,把蒙特卡罗方法最基本的原理和计算机编程的基本要点贯穿到整个蒙特卡罗方法的教学过程中。教学中,弱化关于随机抽样方法的一些较难的数学证明,强化随机抽样理论的基本思想,强调不同随机抽样技巧的特点和应用技巧的思想根源和实质,鼓励学生在独立完成一个简单的蒙特卡罗程序编写的过程中理解和掌握蒙特卡罗方法的基本知识。

2将概率统计思想和编程实践训练融入到蒙特卡罗方法教学中

概率统计理论是蒙特卡罗方法的理论基础,学生虽然在学习蒙特卡罗方法之前已经修完了概率论与数理统计这门课程,但是大多数学生并没有真正学好这门课程。主要原因是概率统计理论的学习需要更多的是随机性和非确定性思维方式,而学生头脑中的思维定势更多的是确定性思维方式,学生要准确理解随机数的概念和概率统计思想则需要一个较长的时间过程。在蒙特卡罗方法的教学中,不断地加强学生对概率统计思想的理解,使概率论与数理统计和蒙特卡罗方法这两门课程的学习相辅相成。学生只有真正学好了概率论与数理统计的基础知识才能掌握蒙特卡罗方法的原理,同时学生在学习蒙特卡罗方法的过程中也自然加深了对概率统计思想的理解。

蒙特卡罗方法做为一种数值模拟计算方法,它的一个计算任务的实现最终一定要借助计算机编程并运行来完成。在编程基础方面,学生虽然在学习蒙特卡罗方法之前已经学习了C语言程序设计、Matlab语言与科学计算等课程,但是他们没有真正写过属于他们的程序,大多数学生还没有真正具备一定的程序设计能力。许多学生都感慨,学习了C语言程序设计不知道怎么应用到解决实际问题中去。对应蒙特卡罗方法教学,教师就鼓励学生用自己学过的计算机语言写一个蒙特卡罗程序。学生在用C语言或者Matlab语言写一个简单的蒙特卡罗程序的同时,实际上就是完成了一个程序设计的编程实践过程。很多学生在编写一个蒙特卡罗程序得过程中,不断地与教师和同学讨论,查阅相关理论书籍,最终能够独立完成一个简单的蒙特卡罗程序编写、调试和运行。一个看似简单的蒙特卡罗程序的成功编写和运行,使学生既提高了自身的编程能力也掌握了蒙特卡罗方法的基本知识,同时给学生带来了是学习的喜悦和信心。

3结束语

新时期下,初步尝试面向核类本科专业开设蒙特卡罗方法课程,教学中教师注重让学生理解蒙特卡罗方法的基本思想,启发学生能够独立完成一个简单的蒙特卡罗程序的编写,围绕着蒲丰氏问题的蒙特卡罗程序的编写,把蒙特卡罗方法最基本的原理和计算机编程的基本要点贯穿到整个课程教学的始终,将概率统计思想和编程实践训练融入到蒙特卡罗方法教学中,教学取得了一定成效。

参考文献:

[1]许淑艳.蒙特卡罗方法在实验核物理中的应用[M].北京:原子能出版社,1986.

[2]裴鹿成,张孝泽.蒙特卡罗方法及其在粒子输运问题中的应用[M].北京:科学出版社,1980.

统计学的基本特点范文第13篇

关键词:统计报表制度 特点 局限性 方法

统计报表制度是我们根据《统计法》《部门统计调查项目管理暂行办法》搜集统计资料的一种重要方式,也是我国政府统计工作的一项基本内容。统计报表制度的产生是我国强化国家科学技术及经济发展,了解国民经济和国民生活水平的一种基本方法。简单地说,统计报表制度是国家对统计报表按照统计法的要求制定并实施的一套管理办法。具体包括报表表式设计,报表中指标体系的确定,报表的实施范围、报送程序、报送时间的确定以及报表管理办法等。调查项目中的报表表式和文字说明必须规范;指标解释和计算方法必须科学;调查内容要简明扼要,不能与其他调复、交叉、矛盾。诸多因素确定了统计报表制度特点、缺点及其分类方法。根据本人对统计报表制度认识,简要阐述其特点、局限性及分类方法。

一、统计报表制度的主要特点有以下几点:

(1) 统计报表的表格形式、指标内容、计算方法以及报送时间、报送程序都由国家统一规定,并受《统计法》及相关统计制度的约束,在报表实施的范围内各单位都必须执行。

(2) 统计报表自下而上逐级汇总,这不仅可以满足基层单位和整个国家管理的需要,而且还为各地区、各部门提供了经济管理的基本数据。

(3) 统计报表制度是一种定期的连续的调查方式,而且统计报表中的调查项目相对稳定,有利于系统地积累资料并进行动态对比分析研究。

(4) 统计报表制度是建立在基层单位原始记录基础之上的,因此,原始记录工作质量直接影响统计报表提供的数字资料的真实性和可靠性。

统计报表的种类繁多,对各种报表人员要求不同,在很多环节需要我们利用先进的科学分析方法,确保报表数据的准确性和可靠性,减少统计报表个人操作的环节,杜绝统计报表作假;加强统计报表计算机程序处理等等都是统计报表减少误差,杜绝作假的重要手段。国家统计局要求各单位必须按规定及时、准确全面地报送,不得虚报、瞒报、拒保,不得伪造。这同时也是统计法的基本要求。

二、统计报表制度虽然有许多优点,但仍然存在着许多局限性。

(1) 统计报表要经过规定的报送与汇总程序,使资料的取得需花费较长的时间,同时,中间环节多,容易产生登记误差,也容易受人的主观因素的影响。

(2) 统计报表的调查项目不能任意增减,很难及时反应社会经济现象的迅速变化。

(3) 许多属市场调节范围的经济资料不能依靠报表取得。

无论从何种角度看统计报表制度,它并不是万能的,它存在许多局限性,统计报表经过的程序和环节较多,有时会受到人为因素和报表人个人的素质及对报表认知不同的影响,给统计报表带来错误,所以我们要求统计报表者应具有较高的个人素质和公正性,是我们的报表准确可靠。统计报表的种类繁多,对各种报表人员要求不同,在很多环节需要我们利用先进的科学分析方法,确保报表数据的准确性和可靠性,减少统计报表个人操作的环节,杜绝统计报表作假;加强统计报表计算机程序处理等等都是统计报表减少误差,杜绝作假的重要手段。

三、目前我国统计报表可以有四种分类方法

(1) 按制发机关不同分为国家统计报表、部门统计报表和地方统计报表。国家统计报表是反映整个国民经济基本的统计报表,由国家统计部门制发,为整个国民经济管理服务,包括工业、农业、交通运输、基建、国内贸易、对外贸易、劳动工资、财政、金融、人民生活等方面的基本统计资料。部门统计报表是各部门为业务管理需要而制定的专业统计报表,为本地区计划和管理服务。

(2) 按抽查范围不同分为全面统计报表和非全面统计报表。全面统计报表是要求调查对象的每一个单位都要填报的报表。非全面统计报表是要求调查对象的一部分单位填报的报表。在我国统计报表大部分属于全面报表。

(3) 按报送周期长短不同分为日报、旬报、月报、季报、半年报和年报。报送周期性短的报表,指标一般比较少;报送周期长的报表,指标一般较多而且较细。上述报表除年报外。其他可称为定期报表。

统计学的基本特点范文第14篇

本文从“概率与统计”的背景和地位、内容与要求以及教学的方法和策略及高考的要求来分析阐述高中“概率与统计”的教学.

一、高中数学新课程概率统计背景和地位

根据中学数学教学课标的要求,概率与统计的内容在新课程中分为必修和选修两部分,其中概率的基础知识为必修部分.选修部分分为文理科两种:文科内容包括:抽样方法,总体分布的估计,总体期望值和方差的估计.理科包括:离散型随机变量的分布列,离散型随机变量的期望值和方差,抽样方法,总体分布的估计,正态分布,线性回归等.这些以前是大学讲授的课程,现如今在中学的教材中出现,充分体现其重要性和实用性. 虽然所讲授的概率和统计内容属于简单部分,但是它为中学生提供了一个很好认识数学应用性的平台,为学生以后进入大学阶段学习提供了一个理想的过度阶梯.

二、高中数学新课程“概率与统计”的内容和特点

1.统计

(1)随机抽样包括简单随机抽样、分层抽样和系统抽样.

(2)用样本估计总体包括频率分布表、频率分布直方图,数字特征,如均值,方差等;用样本的频率分布估计总体分布,用样本的数字特征估计总体的数字特征.

(3)变量的相关性要求利用散点图来认识变量间关系;知道最小二乘法的思想,根据公式建立线性回归方程.

2.概率

(1)随机事件的概念,频率与概率区别与联系.

(2)随机事件的基本事件数和事件发生的概率,互斥事件的概率加法公式,古典概型及其概率计算公式,独立重复实验.

(3)随机数的意义,能运用模拟方法估计概率和几何概型.

3.教材特点

(1)强调典型案例的作用教科书无论在背景材料、例题和阅读与思考栏目的选材上都注意联系实际.

(2)注重统计思想和计算结果的解释.教科书中突出统计思想的解释,如在概率的意义部分,利用概率解释了统计中似然法的思想,解释了遗传机理中的统计规律.统计实验中随机模拟方法的原理就是用样本估计总体的思想.在古典概型部分,每道例题在计算出随机事件的概率后,都给出相应结果的解释或提出思考问题让学生做进一步的探究.

(3)注重现代信息技术手段的应用.由于概率统计本身的特点,统计需要分析和处理大量的数据,概率中随机模拟方法需要产生大量的模拟实验结果,并需要分析和综合实验结果,所以现代信息技术的使用就显得更为必要.

三、“概率与统计”的教学策略

1.突出统计思维的特点和作用

统计的特征之一是通过部分数据来推测全体数据的性质.因此结果具有随机性,统计推断是有可能犯错误的,但同时,统计思维又是一种重要的思维方式,它由不确定的数据进行推理随机事件的基本事件数和事件发生的概率也同样是有力而普遍的方法.因此使学生体会统计思维的特点和作用,教学中应注重通过对数据的分析为合理的决策提供一些依据,以使学生认识统计的作用.

2.统计教学通过案例来进行,并要注重数据的收集

高中阶段统计教学应通过案例的进行,使学生经历较为系统的数据处理全过程来学习一些常用的数据处理方法,从而解决简单的实际问题.同时,具体的案例也容易帮助学生理解问题和方法的实质,更好地帮助学生理解问题.

3.注重对随机现象与概率意义的理解

概率是研究随机现象的科学,概率教学的核心问题是让学生了解随机现象与概率的意义.由于随机实验结果不确定,导致实验之前无法预料哪一个结果会出现,表面看无规律可循,但当我们大量重复实验时,实验的每一个结果都会出现其频率的稳定性.应让学生在实际情境中来体会这一点,可多设案例,多做实验来解决.

四、高考对概率统计部分的考查

统计学的基本特点范文第15篇

关键词:电气工程专业;课程体系;课程设置;专业方向

一、基本情况

伊利诺伊大学香槟分校在2013年《美国新闻和世界报导》(US News and World Report,简称USNews)电气/电子/通信(Electrical / Electronic / Communications)专业本科排名中名列第4[1],综合排名第46[2],在校本科生3万。该校的电气与计算机工程系(Department of Electrical and Computer Engineering,ECE系)下设两个专业,电气工程(Electrical Engineering,EE)和计算机工程(Computer Engineering,CompE)。两个专业涵盖了7个专业方向,如表1所示。由此看出,伊利诺伊大学的专业口径非常宽,EE专业既包含强电领域也包含弱电领域,弱电领域包括了信息大类多个专业方向,它们几乎对应国内高校不同的院系。伊利诺伊大学香槟分校实际上反映了美国大部分高校EE专业划分的特点。

以下主要介绍EE专业的课程设置情况,分析过程以华中科技大学相关专业2010年培养方案情况为对照,便于了解中美两国高校的差异。

二、课程体系分析

1. 分类课程要求

由表2分类课程要求看出,伊利诺伊大学毕业学分要求为128分[3],基础科学、数学和人文社科等通识教育课程有56学分,占总学分43.8%,而华中科技大学毕业学分要求为182分,超过伊利诺伊大学42%,即使除去英语、政治等相关课程的学分,还是高出伊利诺伊大学不少。目前国内大学本科毕业学分要求超过美国高校是较普遍的现象。华中科技大学通识教育课程占总学分的42.3%,与伊利诺伊大学相近。

2. 专业课程要求

专业必修课和限选课如表3所示。可以看出,伊利诺伊大学的专业必修课数量略多于限选课,如果考虑20学分的专业任选课要求(见表2),那么必修课学分与选修课(含限选)学分基本相当,学生选课的自由度比较大。专业课的总学分约为67分。

反观华中科技大学,必修课数量远远超过限选(5门)和任选(2门)课。必修课为93学分,专业课总学分约为105分。显然,学生自主选课的余地远小于伊利诺伊大学,这种状况在国内其他高校也较为普遍。专业课总学分要求超过伊利诺伊大学近57%。

从表3所列课程看出,伊利诺伊大学的专业必修课都是电气、信息学科非常基础的课程。实际上5选3的限选课也都是很基础的课程,并且至少能覆盖3个专业方向。不仅如此,还明确提出了6学分非本系的专业课程要求(见表2),体现了该校对本科生宽广知识面的培养要求,这也是美国高校的普遍特点,使毕业生有更好的社会适应性。而华中科技大学的专业必修课更多地反映了通信与信息专业特征,专业要求更“专”。这是国内高校与美国高校在专业设置上的差异导致的必然结果。

根据伊利诺伊大学香槟分校EE专业典型的学习流程[4]可知,表3中的课程关系如图1所示。由此看出,EE专业课程从ECE110开始,其后主要有两条相关度较高的课程路线:(1)ECE110 ECE190 ECE290 ECE385和ECE391;(2)ECE110 ECE210 ECE329、ECE313等。前一条主要是数字系统和计算机软、硬件的相关内容;后一条主要是信号处理方法、场与波、工程应用概率及电子电路等相关内容。ECE110是EE专业的导论课,也是该专业的基础平台课程。顶层的5门课是5选3限选课,第6学期才开始学习这些针对不同专业方向的课程。

另外,ECE340半导体器件课程的基础主要是物理等相关知识,所以不需要ECE110作为前提。ECE 445是四年级的一个设计项目实验课程。

3. 典型课程介绍

这里仅对伊利诺伊大学的其中7门EE专业核心必修课和限选课做简要介绍。

(1)ECE 110 电气与计算机工程导论(Introduction to Electrical & Computer Engineering)。该课程在第二学期开设,为4学分必修课,不仅有随课实验,而且更重要。课程的教学目标是激发学生对专业学习的兴趣,使他们较早接触到电气元件及它们在系统中的应用,并通过分析和设计提高学生解决问题的技能。课程综合介绍电气和计算机工程中精选出的基本概念和基本原理,涉及电路、电磁学、通信、电子学、控制、计算等知识。实验和讲课重点放在设计与实现一个自主移动小车的项目上。

课程主要内容:绪论;直流电路;电磁铁,直流电机;二极管、三极管;传感器、反馈和控制;数字逻辑;脉宽调制和通信;基本计算机组成。

实验内容:实验仪器设备;I-V 特性,KVL/KCL;小车电机;二极管及二极管电路;三极管;简单的导航电路;调试;分叉循迹导航;脉宽调制;子电路合成(系统集成)。

特点:很特别的专业导论课程。内容庞杂,涉及很宽的知识面,体现了宽口径,大平台特点。实验是先实现系统的各个子单元,最后再合成完整的小车系统。

(2)ECE 190计算系统导论(Introduction to Computing Systems)。第三学期开课,4学分必修课,有随课实验。教学目标是提供计算机基本组成以及编程的基本概念,为后续相关课程打下基础。主要内容为计算机中数的表示;C语言的基本概念;数字电路:门电路,组合逻辑,存储器,时序逻辑,时钟;LC-3(Little Machine 3)微机冯诺依曼模型(最原始的处理器),包含其构成实现方式,机器指令,汇编指令,汇编程序设计,I/O基本原理,堆栈;C语言的原理,深入到实现机理,而不仅仅是如何使用C语言;数值计算导论;现代

计算机发展新技术简介(发展趋势)。配有5个上机实验。使用教材:Yale N. Patt and Sanjay J. Patel, Introduction to Computing Systems: from bits and gates to C and beyond, 2nd Edition, McGraw-Hill, 2003.

特点:涉及数字电路、计算机组成原理、C语言三门课程的内容,软硬件结合紧密,C语言的学习不再“虚”。是一门比较综合的课程。

(3)ECE 290 计算机工程I(Computer Engineering I)。第四学期开课,3学分必修课,有随课实验。教学目标是培养设计和分析组合及时序逻辑网络(电路)的能力,了解计算机组成原理。主要内容包括信息的表示;开关代数;组合网络分析与设计;时序网络分析与设计;二进制算术运算及算术逻辑单元;计算机组成和机器语言编程;输入输出;控制与设计。配有7个硬件描述语言仿真实验。使用教材:Mano & Kime, Logic and Computer Design Fundamentals, Prentice-Hall, 1997.

特点:大部分内容类似国内数电课程,但延伸至计算机组成。与ECE190有部分重叠内容,但不同的是重点放在硬件设计上。

(4)ECE 385 数字系统实验(Digital Systems Laboratory)。第五学期开课,2学分必修实验课。教学目标是培养学生对包括作为控制器使用的微计算机在内的数字系统的设计、构建和调试能力。实验内容包括组合逻辑电路;存储单元;竞争冒险;电路(电气)特性(负载、延时等);简单组合网络(加法器、多路器等);简单时序网络(计数器、移位寄存器等);同步和异步时序机;处理器和控制器;作为控制器使用的微处理器设计。既有单独的实验,又有大型的项目设计实验。课程的前半部分使用标准TTL芯片、导线和实验板进行实验,后半部分使用CAD工具和VHDL进行FPGA实验。使用教材与ECE 290相同。

特点:从最基本的触发器实验到最后的设计项目均以数字系统(计算机)为目标,传统的数字电路已融入数字系统中。既有传统硬件实现又有可编程器件实现。

(5)ECE 210 模拟信号处理(Analog Signal Processing)。第四学期开课,4学分必修课,有随课实验。教学目标是运用数学工具分析和设计信号处理系统,最后获得对调幅无线接收机透彻的理解能力和设计简单滤波器的能力。内容包括信号和信号处理系统例子;模拟线性时不变系统;电路和线性系统;直流电路分析回顾:KCL、KVL、受控源;电容器和电感器元件;运算放大器电路;通过线性常系数微分方程表征和求解LSI系统;复数和复变量函数;阻抗、相量和正弦稳态;频率响应和多频率电路;傅立叶级数;傅立叶变换;调幅无线接收机;卷积;冲激和冲激响应;采样定理和数字信号处理概述;稳定性;拉斯变换和传递函数;微分方程的拉斯变换求解;微分方程解的通式;有源滤波器设计。配有5个实验,包括调幅超外差接收机的实现。使用教材:E. Kudeki and D. C. Munson, Analog Signals and Systems, Prentice Hall, 2008。

特点:是第1门数学特征明显的ECE专业核心课程。以ECE110课程中电路概念及分析为基础开始课程学习,然后进展到傅立叶和拉普拉斯变换等更抽象的世界。课程的学习很大程度上依赖于数学基础(微积分和微分方程)。课程以电路、模电的基本电路和调幅无线接收机的物理系统为依托,完成理论和方法的学习。内容涉及电路、信号与系统、模电等知识,也是一门较综合的课程。

(6)ECE 391 计算机系统工程(Computer Systems Engineering)。第五学期及以后开课,3学分限选课。教学目标是为进一步学习计算机系统工程获得解决问题所需的编程技能。课程介绍现代计算系统发展的核心概念,重点放在系统软件上,学习如何实现硬件之间、硬件与应用程序之间,以及应用程序之间的相互作用。同时包括输入输出的语义、同步、中断、多任务、虚拟化等内容。

特点:类似于操作系统课程,含有x86汇编的内容。

(7)ECE 342 电子电路(Electronic Circuits)。第六学期及以后开课,3学分限选课。介绍模拟和数字集成电路的设计。内容包括基本电路分析;二极管;三极管;逻辑电路;放大器电路。使用教材:A. Sedra and K. Smith, Microelectronic Circuits, 6th ed., Oxford University Press, 2010。

特点:重点在电路原理设计上,而非版图设计。大部分内容与我们的模电课相近,但包含少量门电路。

4. 课程设置特点

通过上述课程介绍得知,伊利诺伊大学香槟分校EE专业课程设置有以下几个特点:

(1)宽口径、分层次的课程体系。如果将华中科技大学(也是目前国内高校的普遍情况)开设的电路、模电、数电、微机原理、软件编程(C语言)和信号与系统等课程称为传统课程体系,那么可以看出,一方面,伊利诺伊大学EE专业入门性质的一些基础课程不按传统知识纵向的逻辑性和系统性构建,而是突破传统知识的自身体系,以横向联合方式构建。如ECE110、ECE210、ECE190、ECE290等课程,它们在内容上与传统课程的关系如表4所示。其中前三门课程内容都涉及3门以上传统课程的知识,如ECE210涉及电路、模电和信号与系统3门传统课程的相关知识,ECE110课程中甚至还涉及电磁学、通信和控制等领域的知识。这样设置的课程,知识构成不再是单一的、割裂的,而是连通的、综合的,为实际应用系统的设计建立了良好的知识架构,更加符合学习者知识构建的需要,也更符合工程应用型人才培养的要求。另一方面,将传统课程内容拆分到不同课程中,在不同课程中实现知识的层次递进。如电路和模电知识在ECE110和ECE210课程中的递进,数电和微机原理知识在ECE110、ECE190和ECE290课程中的递进。这种分层递进的方式更加符合认知规律。另外也容易将过深、过专的内容分解到专业方向选修课中,便于在有限的时间内真正落实宽口径、重基础的培养方案。

当然,这种课程设置的缺点就是有些知识的学习达不到传统课程内容的深度或广度。例如,虽然ECE110和ECE210两门课都涉及模电知识,但未达到传统模电课程的深度和广度。还有电路理论课程也有类似的问题。为了解决这类问题,伊利诺伊大学后续开设了相应的限选课,如ECE342,以弥补之前的不足。对这一问题的处理实际上反映了更高层面的问题,即哪些知识对本科生来说是更重要的。但也有些是相反的,例如数电知识在课程中反而更深更广了。

(2)颇具特色的专业导论课。ECE110是大学第二学期开设的电气与计算机工程专业导论课,与我们泛泛而谈的专业导论课有本质的区别。该课程配有专门的实验项目,课程围绕项目展开,最终要求学生完成一个具有自主循迹移动功能的小车系统。实际上麻省理工学院和密歇根大学安娜堡分校也有类似的专业导论课程。

该导论课以一个具体的实际项目为背景,进行相关知识的学习,因此课程内容涉及很宽的知识面。学生不仅要了解相关知识,而且还要对其有一定深度的掌握,才能顺利完成实际项目。该课程使学生在一年级后就能对本专业基本知识构成和应用有了较深刻的认识,可以大大激发他们学习专业知识的兴趣,同时较早使学生体验实际工程项目设计、开发、实现的全过程,践行了基于问题的学习方法,对学生分析问题、解决问题能力的提高大有裨益,优点非常突出。当然,开设这样的专业导论课具有较高难度。

(3)理论与实践紧密结合。除了不少课程配有实验外,ECE210课程表现更为突出。该课程名称为“模拟信号处理”,课程内容涉及电路理论、信号与系统和模电知识。与传统的信号与系统课程不同,该课程有很强的具体物理系统支撑。理论与实际相结合,理论不再那么抽象。当然数学知识是它的前提。

(4)软件与硬件紧密结合。ECE190课程名称为“计算系统导论”,也是非常特别的课程。既不是传统的C语言课,也不是微机原理,更不是数电课程。课程内容涉及数电、计算机组成原理、C语言三门传统课程的有关知识。C语言内容占比略大,但重点不在语言本身,而是强调计算系统的构成及实现原理,即关注的是计算机实现的本质问题。课程的软硬件结合紧密。后续课程ECE290计算机工程I则是传统数电课程向计算机组成原理的延伸,更注重计算机的硬件实现。

通过对伊利诺伊大学香槟分校EE专业课程体系及典型课程的分析研究,并与华中科技大学相关专业的课程体系加以对比,得到以下结论:该校EE专业口径宽泛,专业课程设置注重基础和知识面的宽广度;知识横向联合、分层递进的课程体系有助于学生对知识综合应用能力的提高;开设的突破传统教育观念的专业导论课,使学生更早地对所学专业有清晰的认识,并为学生工程实践能力培养奠定了基础。选修课(含限选)学分与必修课学分基本持平,与国内高校相比,学生自由选课的余地大很多,本科毕业学分要求远低于国内高校。

参考文献: