统计学地域分析篇1
MATLAB是美国Math Works公司的软件产品，最初的MATLAB主要用于数学分析——数字分析、处理与计算。随着研究的日益成熟，它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
本文主要讲述MATLAB在自动控制领域的运用。MATLAB使工程技术人员在系统分析和设计时感到更加直观、清晰、系统，减少了复杂的计算过程，且能在缺乏实验设备的情况下，能仿真出与如实际一致的系统，获得更加准确的结果。下面分别从MATLAB在自动控制系统的时域分析、频域分析和系统校正方面进行阐述。
1 MATLAB在时域分析中的应用
分析控制系统的第一步是建立系统的数学模型，然后即可采用各种方法对系统进行分析或设计。在控制系统的分析设计中，人们关心的是系统变量及输出对时间的响应。这样，对系统施加 一给定输入信号，通过研究系统的时间响应来评价系统的性能，这就是控制系统的时域分析。
时域分析是指控制系统在一定的输入下，根据输出量的时域表达式，分析系统的稳定性、暂态性能和稳态性能。
以下分析是以不同的输入信号利用MATLAB软件分析系统的性能。
1）系统的单位阶跃响应。
利用MATLAB软件能够很快绘制相关图形，减少繁杂的计算并能够清晰显示图形。使分析者准确判断系统性能。
2 MATLAB在频域分析中的应用
频域分析提供了在频域进行控制系统分析与设计的方便性以及可充分利用的分析工具。频域分析能够简明地表示出系统各参数对动态特性的影响，很方便地分析系统对噪声和参数变化的敏感程度，加入某些环节对系统的动态特性又有怎样的改进，以及便捷地判断动态过程的品质和稳态误差。对于线性系统，其时域和频域性能指标是有关联的，可以通过线性系统的频域特性来预测时域特性。
应用频域特性研究线性系统的经典方法称为频域分析法。频域特性是研究控制系统的一种常用工程方法，根据系统的频域特性能间接地揭示系统的瞬态特性和稳态特性，可以简单而迅速了解某些环节或者参数对系统的瞬态特性的影响，并可指明改进系统的方向。
以下实例是利用MATLAB软件绘制系统的奈氏图和伯德图，并能够直接计算出系统的福值裕度和相角裕度。
例：已知系统的开环传递函数为：
试绘制系统的奈氏图和伯德图，计算系统的福值裕度和相角裕度。
自动控制系统中，判断系统稳定性最简便的方法是求出系统的所有极点，如果含有实部大于零的极点，说明系统不稳定，反之系统稳定。
4 结束语
MATLAB涉及自动控制的各领域，利用MATLAB能够轻松分析系统的时域、频域等特性。能够让自动控制设计者、学习者更加直观的认识系统的功能和特性，减少自动控制研究的难度。
参考文献
[1]李玉惠，晋帆.自动控制原理[M].清华大学出版社，2008，2.
[2]翁贻方，赵长德.现代控制技术基础[M].机械工业出版社，2003，1.
[3]魏克新，赵钢.自动控制综合应用技术[M].机械工业出版社，2007，6.
统计学地域分析篇2
Key words： GIS；regional planning；system design
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）35-0194-02
0 引言
GIS（地理信息系统，Geographic Information System）是基于计算机信息技术的能够综合采集、存储、管理、检索和分析各种地理空间信息的计算机系统，并能够进行数据和图形的传输和接收。这种系统能够将地理位置和空间数据相互结合进行分析，实现经济和空间的结合，对经济信息从空间的角度进行全方位的分析和数据表达。GIS与区域经济分析的联系主要有几点：首先，区域经济的各项数据由GIS的分析产生结果，这些数据对区域经济的未来预测具有重要的参考价值，是经济信息和空间信息融合的产物；其次，GIS通过对区域经济的综合分析，对区域经济的发展提供了模型集成平台，可以更加便捷的对各种模型进行分析和集合；最后，基于GIS具有强大的可视化功能，这样就能够将分析的结果更加直观的展现在用户的面前，大大的提高了工作的效率。因此，GIS在区域经济的研究中是有很大的利用价值的，这种价值主要体现在经济学者利用GIS可以对区域经济的未来规划区域产业布局、优化区域产业结构和制定区域发展战略方面。本文就主要设计了一种基于GIS的区域经济规划系统。
1 系统的目的
区域规划是一定地域范围内区域发展的战略策划和产业发展与布局的方案设计及其实施对策的总和，是优化区域空间结构、缩小区域发展差距和解决区域发展方向问题的重要手段。区域规划的制定者可利用基于GIS的区域规划系统，对地区的实际自然、经济、社会情况进行分析，找出存在的问题，对提出的发展目标进行预测，得出、比较和评价规划方案，最终确定规划方案。
2 系统的功能
2.1 GIS基本功能 本系统具有GIS的基本功能，如文件、编辑、视图等。文件功能可以进行文档的打开、新建、保存、另存，对各类地图图层的打开、保存、退出等，支持地图分层管理。编辑功能可以进行撤销、复制、粘贴等基本操作。视图功能可以对各类地图图层的文件进行缩小、放大、移动等操作。
2.2 数据查询功能 要设计一套区域规划方案，首先要进行调查研究——根据规划任务的要求考察区域发展的现实基础、环境条件和可能前景，以找到并明确区域发展中的基本问题。传统的方法是进行实地调查，获取区域经济、社会、科技、自然等各方面的信息资料，并对这些资料进行分类和整理，在此基础上，进行相关的专题研究，为规划的编制提供可靠的依据。
通过本系统的数据查询功能，既可以实现空间数据的查询，如属性查询、位置查询、空间位置和关系查询、邻接多边形查询、缓冲区查询、距离查询等。例如，通过位置查询，能够从一定条件的人口规模、经济规模、具有完善基础设施的多个图层中查询出满足空间位置条件的城市，作为区域经济增长的中心。也可以实现区域经济数据查询和编辑，如不同年份的行政区划、人口、文化状况、资源、工业、农业等各种统计数据，种类很多且数据量巨大。系统可根据用户的设定，将区域经济、社会、科技、自然等各方面的数据自动编制成专题图表输出。
2.3 统计分析功能 本系统的统计分析功能包括基本的统计分析功能和统计模型分析功能。基本统计分析功能可以实现某个地区、某个时段的最大值、最小值、平均值、标准差、均方差等基本的统计分析计算。而统计模型分析功能是从区域经济的特性出发，运用区域经济领域中常用的经济方法，如回归分析、主成分分析、趋势外推等，以完成不同种类的区域经济方面的分析，并能根据不同因素的影响，在因素变动的情况下，做出可能出现的几种情况的预测，建立预测方案供用户选择。通过预测模型计算指标数值，确定区域发展的目标。
区域规划最终要将各种分散的因素综合成一个统一的规划方案，利用本功能可以对各种规划方案进行评估和优选，综合规划模型和预测模型，制出规划的文本方案。
2.4 空间分析功能 为了使区域规划方案能够落实并实施，确定区域空间结构十分重要。这实际上是确定推动整个区域发展的空间增长极点，使经济资源、人力资源和科技资源能够集中起来，发挥更大的集合性作用。
GIS强大的空间分析功能，可以弥补当前传统区域经济分析方法在空间分析能力方面的不足，使其实现经济布局的分析、缓冲区分析等。
2.5 区域经济差异特征分析功能 不同的地区由于地理位置、经济基础、资源、政策、人口、教育状况、资金、资本等各方面的差异，造成各个地区区域经济之间的发展水平、发展阶段也有着很大的差异。区域规划的作用是优化空间结构，解决区域不平衡发展的问题；调整中心城市与周边地区的关系；促进落后地区发展，缩小地区发展差距；综合开发优势资源，促进相关产业的发展。通过系统的区域经济差异特征分析功能可以实现对区域间的经济发展水平状况和发展阶段进行分析，用图形方式表现出来，并且实现对区域经济的分区。例如，可以设定不同的区域经济评价指标，利用系统生成类型区或系统区，行政区或经济区，核心区、区和过渡区，优化提高区、重点开发区和限制开发区等，按照不同区域构建区域发展格局。
2.6 制图功能 在调查研究的基础上，要制定供选方案，绘制规划图，编写规划报告及相关说明。这里首先需要专题研究，其次是综合研究。本系统的制图功能可以实现区域经济图形的生成、区域经济专题地图生成、区域经济专题统计图表和综合规划图的制作。这样就将区域经济分析的结果以图形、统计图表或者专题图等形象直观的方式展现在有需求的各类用户面前，更加形象地展示区域经济发展的规律并且预测其发展趋势。
3 系统的数据分析
按照系统应用上的需求以及所存储数据的性质，本系统所涉及的数据在逻辑上分成空间数据和属性数据两部分。空间数据（也称图形数据），是指和地理空间相关的各种数据，以矢量数据或栅格数据的形式在二维空间上描述区域地形、地貌、各级行政区域界定，以及与经济开发建设相关的基础设施和能源设施等要素的地理分布，可以将其抽象为点、线、面三种类型，并用不同图层来表示。而属性数据，是与各空间地理区域单元相关的自然资源、社会经济发展水平的特征数据，以定性数据和定量数据共同说明要素的名称和性质。区域经济统计数据数量繁多，如土地资源背景、基础设施建设、产业聚集规模等，表现形式是字符串及统计数字，它是本系统主要用来进行处理和分析的数据。
地理空间数据（即图形数据）在图形上包含有不同种类的大量信息。通常利用“层”来组织并且管理数据，地图上的所有要素都可以被抽象为：点、线、面几个要素类，然后把不同专题的图层分别归类到点、线、面几个要素类中（表1）。系统属性数据包含历年的经济统计数据，经济数据量大并且种类多，用数据表会满足我们的功能需求，然后在这个基础上在进行表结构设计的扩展。如地区生产总值信息表（表2）等。
结合研究需要，在建库时对数据进行分层处理，根据数据的性质分类，性质相同或相近的归并为一个数据层，这样GIS对单幅或多幅图层进行分析和指标量算，以原始图层为输入，而查询和分析结果则是以经过空间操作后生成的新图层表示，有利于GIS空间分析功能的发挥。
4 系统的总体结构
基于GIS的区域规划设计的基本思路为：调查研究建立数据库数据的分析预测规划方案的输出，基本结构如图1。
5 系统提供的服务
通过基于GIS的区域规划设计系统，可以为区域规划的制定者提供如下便利的信息管理服务：
首先，制定区域规划所需要了解的区域经济的数据纷繁复杂，而本系统数据库中各种数据信息经过一系列的筛选、归纳、分类、整理，形成标准的数据文档，利用数字化手段结合区域电子地图，转化为所需的空间数据，针对不同类型的管理内容，按层进行地图编辑。用户在查询数据时，通过对数据类型的设定，可以得到规范化、标准化和数字化的数据。
其次，系统内设针对区域规划的分析方法和预测模型工具，根据用户的需求，可对区域信息进行自动化和智能化的科学分析与处理，为区域规划提供详尽的数据分析以及多种预测方案，并可对规划方案进行评估与选优。
最后，系统利用GIS强大的可视化分析、空间分析及制图输出功能，可以方便快捷地得到所需的专题图、专题统计数据表以及综合的规划图。数据以地图的形式数据输出出来，更加直观，为最终规划方案的制定提供有效的支持。
参考文献：
[1]陈斐，郭朝辉等.基于GIS的区域经济分析与决策初步研究[J].人文地理，2002，17（6）：77-80.
[2]史嵘，肖龙阶.地理信息系统在区域经济研究中的应用[J].南京航空航天大学学报（社会科学版），2006，8（3）：54-56.
[3]黄芳芳.基于GIS的区域经济分析系统设计与实现——以江西省为例[D].江西理工大学，2011.
[4]孙久文.区域经济学[M].北京：首都经济贸易大学出版社，2006.
统计学地域分析篇3
Keywords：big data of archive； data scientist； post requirements； post duties； quality demands
大数据时代，数据成为重要的战略资源。在电子办公深度与广度不断拓展的进程中，人类对数据“精、准、深”的要求日益突出。在基于数据决策、依赖数据管理等“以数据说话”的理念日益深入人心的大环境下，作为大数据的关键组成部分――档案大数据的地位和作用也逐渐凸显出来，它是大数据重要维度即历史维度数据的核心，在各个领域都有很好的应用前景。但是，应该看到，受保密、档案管理机制等因素的制约，档案大数据的应有价值还没有得到充分发挥，档案大数据与其他数据的整合还有一段很长的路要走。为提升档案资源建设与利用效益，对档案大数据进行分析，优化档案事业发展方案，更好地为领导决策和各领域工作的开展提供数据支撑，成为档案工作的重要组成部分，这就需要档案资源和档案事业数据的鼎力支撑。虽然从国家主管部门到各级档案馆（室），都在开展档案数据的统计和分析工作，但是，由于缺乏固定而专业的分析人员，从数据统计和分析的全面性、系统性、多维性、深入性和规范性等方面看，仍有待进一步增强。在此种形势下，档案大数据作用的发挥和档案事业发展的科学性很大程度上取决于档案部门自身结构的优化和管理资源使用效益的提升。
1 档案领域数据分析师岗位设置的意义
大数据时代，数据分析在各领域有着十分重要的意义，各行业对数据分析师的需求与日俱增。与其他数据相比，档案大数据很大一部分源于政府、军队等组织机构的活动，具有权威性和凭证性等不可替代的价值特点，虽然有着服务社会、服务百姓的义务，但又必须确保国家利益不受侵害。因此，在行业内部设立数据分析师岗位不仅是社会需求、也是档案行业组织机构结构优化的内在需要。
1.1 优化档案资源体系建设的需要。从局部看，各级档案部门都不同程度地存在着档案收集不齐全、著录不规范等问题。从整体看，各档案部门之间存在着档案资源交叉重复、数据异构等问题。系统地设置统计项目，全面地对档案资源建设现状进行分析，就可以准确地发现档案资源体系建设中的弱项和“瓶颈”。通信网络和数字设备发展实践告诉人们：当今，电子文件的增长几乎达到了几何级。例如，阿富汉战争期间，美军为打击一小股，其情报侦测、监视系统24小时产生的数据量就达53TB。在如此大的数据量面前，如何分类电子文件、确定保管期限？网站、微博、通讯交友软件等产生的数据，哪些是需要作为电子文件保存的、又该如何保存？现有馆（室）藏档案资源，哪些方面需要丰富、哪些方面需要“瘦身”？如何从国家层面调控档案资源体系建设？这些均有待于档案领域数据分析师从“保存历史、服务社会”视角、以可靠的数据和科学的分析给出建设性的解答。
1.2 分析和把握档案利用规律的需要。档案资源的利用是有规律可循的，掌握了这个规律对于提升档案资源利用率是十分有益的。有的档案资源，其利用具有扩展效应，即一次成功利用可能会激发人数更多、范围更广、程度更深的利用，例如名人档案、著名战役档案、历史典故档案等；有的档案资源，其利用具有递减效应，即一次成功利用之后可能很长时间内不会再有第二次利用，例如事关普通百姓的个人档案。如果机械地根据其前段时间的关注热点推荐档案信息服务产品，则不仅达不到理想效果甚至还会引起用户反感。依托数据分析师的科学分析，有助于档案部门聚焦服务热点，提前做好档案信息服务预案，根据用户需求方向准确提供档案资源及其编研产品服务。
1.3 推动档案管理科学发展的需要。近年来，档案事业出现了一派欣欣向荣的景象，尤其是档案信息化建设、民生档案的收集与管理等得到了长足发展。但是，无论是硬件建设、还是软件建设，离精细式、集约化科学发展尚有一定距离，这就需要发挥档案大数据的决策助手作用。对于不同学识背景、不同工作经历、不同职业精神的数据分析人员来说，同样的统计数据得出的结论也是不尽相同的。设置固定的数据分析师岗位，则有益于提升数据统计和分析工作的科学性。通过数据分析师对档案事业分门别类的统计和分析，可以有效地冲破经验主义思维的“篱笆”，发现和把握新形势下档案管理工作的发展规律，更加统筹、协调和集约化地利用管理资源，构建档案事业发展的良好生态。
1.4 更好地服务社会发展的需要。如果说“读史可以明智”只能模糊地形容档案的作用，档案大数据在金融、医药、卫生、交通、安全和军事等领域的成功应用，已经很好地量化和解释了档案大数据的价值。它是转换思维方式、科学决策的直接支撑，是引领社会更快、更好发展的“催化剂”。设置档案大数据分析师，无疑会有助于提升档案信息服务于社会的广度与深度。同时，也有助于档案部门把握契机创新服务社会的模式与内容。
2 档案领域数据分析师的岗位职责
档案领域数据分析师，可以依据各级主管部门、档案馆（室）的编制和事业发展状况合理配置，其职责主要是从档案资源建设、档案利用、档案事业综合发展以及档案文件内容等方面进行数据统计和分析，并制定优化方案和提出发展规划建议。
2.1 档案资源数据统计和分析。档案资源数量统计和分析，主要是对馆（室）藏或者主管范围内的档案资源数量情况进行统计和分析，包括对各全宗文件数量的分类统计和分析、同类全宗文件数量的对比分析、现行全宗文件产生量与归档量的对比分析、永久档案与定期档案数量的对比分析、不同类型载体档案数量的对比分析、不同地域不同系统档案移交数量对比分析、不同时期档案数量对比分析、不同密级档案数量对比分析等。
档案资源质量统计和分析。主要是对馆（室）藏或者主管范围内的档案质量情况进行统计和分析，包括档案资源载体和信息完好度分析、档案资源结构分析、档案著录情况分析、档案信息化建设情况分析、档案目录数据库质量分析、档案全文数据质量分析、档案缩微情况分析、档案修复情况分析等。
档案资源优化方案的制定。基于馆（室）功能，在科学分析的基础上，提出一定范围内档案资源体系建设优化方案。主要是从档案资源结构和数量视角，有重点地对现有档案资源进行丰富、再鉴定工作。对明显存在缺失的馆（室）藏方向，分析档案资源可能的分布点，为收（征）集工作提供指导。具体分析档案著录、目录数据库构建情形，提供档案著录尤其是电子文件著录以及档案目录数据库优化方案。必要时，对全文数据质量进行优化。根据档案完好度统计，制定档案修复计划。
2.2 档案利用数据统计和分析。档案利用人群统计和分析。主要是对用户基本情况进行统计和分析，包括用户职业、单位、年龄、学历、档案专业知识、兴趣点、档案意识等，从共性和个性等方面进行分析和研究。
档案利用目的、利用效益统计和分析。主要是对档案利用目标和用户所获得的收益进行分析。从编史修志、工作查考、解决个人问题等方面对档案利用目的作进一步细分，分别进行统计和分析，并关注其利用效益。同时，分析一定时期内得到用户关注和利用的档案资源，尤其是得到用户重点关注或利用的档案资源。
档案检索效率统计和分析。主要是对档案目录和全文的检索效率进行分析，与图书情报资源等相关领域的检索效率进行对比，考虑其是否满足用户需要，有无改进策略。密切跟踪信息和知识领域的发展前沿，将先进的技术和工具应用到档案检索效率的提升上来，主要是对档案信息组织和检索模式提出创新方案。
档案利用发展趋势预测。由于社会和国家发展的需要，人们会在一定时期内有重点地开展某个或某些方面的工作。数据分析师应密切关注某个系统、国家乃至整个人类社会的发展形势，科学地统计和分析用户的潜在需求，准确地预测出档案利用的重点方向，从而有针对性地做好档案利用准备工作。例如，编史修志工作往往在国家层面、某一系统或行业层面进行统一行动，有的又会与编制体制调整、大型纪念活动、大项任务开展等时机紧密结合；个人利用档案，往往会与国家出台某项政策、某一年龄段人群的成长经历、某些文化活动的开展等密切关联。根据档案利用历史数据的分析、当前社会热点、用户关注方向等，引导档案信息资源的开发，借助大数据工具，利用档案信息资源整合平台，充分地进行知识挖掘，高效地构建专题数据库，向用户推送档案信息资源。
2.3 档案事业数据综合统计和分析。档案人才队伍建设情况统计和分析。当今时代，不仅要求档案工作者具有较高的信息素养，而且需要档案工作者转变理念，从知识管理视角出发，为用户提供问题解决方案。档案领域数据分析师应该对档案工作者个体素质和整个队伍建设情况进行统计和分析，要重点关注专业学历、知识储备、年龄结构、管理能力、信息素养和职业精神等方面。
档案事业组织领导形势统计和分析。组织领导是档案事业发展的关键。档案领域数据分析师，应可以系统地设置档案事业各类统计表格，并根据形势发展创新地设置统计项目和衡量指标。不仅要分析档案主管部门对档案工作的组织领导情况，还要分析各级组织机构对档案事业的组织领导形势，包括工作规划、经费投入和对档案事业的关注度等。
档案专业硬件、软件建设情况统计和分析。在国家大力倡导档案信息共享平台建设的情形下，对行业内硬件、软件建设情况进行统计和分析，要重点对档案馆（室）库房建设、档案安全体系建设、业务设备建设、档案软件系统建设等方面进行统计和分析，避免低水平重复建设、提升管理资源利用效益。
制定档案事业科学发展方案。档案领域数据分析师要适应大环境的需要，从档案工作者个体出发，提出人才培养和培训方案。从档案人才队伍整体建设出发，合理提出编制调整、人才配备和人才发展等建议。在硬件建设方面，从档案事业整体发展视角提供指导意见，合理配置各类设备设施。在应用系统开发方面，针对技术发展形势及时提供建议，为颁布软件系统需求标准、协调资源做出贡献。
2.4 档案文件内容大数据的分析和知识挖掘。无论是科技档案、专门档案，还是文书档案，其利用都是围绕着组织机构（或个人）的业务行为开展的。因此，从业务层面对档案内容大数据进行分析，是档案大数据分析的重要内容。根据各专业发展的需要，利用高效、可视化的图形分析工具，对档案文件内容大数据进行分析，挖掘出其中蕴含的知识点，以指导各领域业务工作的科学开展。
3 档案领域数据分析师的基本素质要求
数据分析师肩负着对档案事业各类数据进行统计和分析的职责，并且要根据分析结果制定出推动各行业科学发展的、切实可行的方案，这就要求其具有高度的事业心和责任感，具备档案、计算机、数学和管理等领域专业知识和技能。
3.1 思维开阔，开拓精神强。无论是统计项目的设置、还是优化方案的制定，都要求档案领域数据分析师关注相关领域前沿发展形势，具有开阔的思维和较强的创新意识，能够敏锐地捕捉到档案事业发展中的主要矛盾，打破旧的思维和工作运行模式，为建立起切合实际的、具有前瞻性的档案工作机制贡献力量。
3.2 档案专业功底扎实。档案领域的数据分析，其出发点和落脚点均在档案收集、管理和利用。因而，数据分析师应具备系统的档案专业理论知识。不仅要熟知档案领域基本理论，而且要掌握领域前沿发展和理论创新情况，密切跟踪行业发展实践，能够科学地设计好统计与衡量指标、优化和促进档案事业的综合发展。
3.3 掌握计算机应用专业知识。数据分析师经常要与计算机网络、多种软件工具打交道，必须具备较高的信息素养和扎实的计算机应用专业知识。档案领域数据分析师，应了解机器学习、人工智能和自然语言知识，能够结合领域实际，提出具体的统计、分析软件系统需求；能够熟练操作基本分析软件，掌握大数据分析工具的使用（如R软件、SPSS、MATLAB），准确地采集、处理数据，必要时进行数据迁移；能够在看似无关的数据中挖掘出蕴含的关联、发现档案资源建设和档案事业发展内在规律。
3.4 熟悉管理学基本理论。无论是档案资源管理、还是档案事业的综合管理，都离不开管理学基本理论的运用。因此，档案领域数据分析师应熟悉现代管理学基本理论，具有严谨的逻辑思维能力和较好的文字表述能力，能够运用管理学前沿理论来指导档案资源建设和档案事业科学发展方案的制定。
3.5 灵活运用统计和分析基本方法。在可视化需求不断增长的今天，人们需要数据分析师能够直观地将统计和分析结果呈现出来。这就要求档案领域数据分析师熟练掌握数据分析与建模方法，牢记统计、分析的基本程序和原则，将分析结果以图形化方式表述出来，必要时加以创新和发展，从定性分析和定量分析两个视角，为档案事业的科学发展提供数据支撑。
此外，在对档案文件内容大数据进行分析和挖掘时，还要求数据分析师了解相关领域的专业知识，或者与相关领域专业人员密切协作，以确保分析过程和结果的质量。
参考文献：
[1]丁世飞，靳奉祥，赵相伟.现代数据分析与信息模式识别[M].北京：科学出版社，2012.
[2]金光.数据分析与建模方法[M].北京：国防工业出版社，2013.
统计学地域分析篇4
1 档案领域数据分析师岗位设置的意义
大数据时代，数据分析在各领域有着十分重要的意义，各行业对数据分析师的需求与日俱增。与其他数据相比，档案大数据很大一部分源于政府、军队等组织机构的活动，具有权威性和凭证性等不可替代的价值特点，虽然有着服务社会、服务百姓的义务，但又必须确保国家利益不受侵害。因此，在行业内部设立数据分析师岗位不仅是社会需求、也是档案行业组织机构结构优化的内在需要。
1.1 优化档案资源体系建设的需要。从局部看，各级档案部门都不同程度地存在着档案收集不齐全、著录不规范等问题。从整体看，各档案部门之间存在着档案资源交叉重复、数据异构等问题。系统地设置统计项目，全面地对档案资源建设现状进行分析，就可以准确地发现档案资源体系建设中的弱项和“瓶颈”。通信网络和数字设备发展实践告诉人们：当今，电子文件的增长几乎达到了几何级。例如，阿富汉战争期间，美军为打击一小股恐怖分子，其情报侦测、监视系统24小时产生的数据量就达53TB。在如此大的数据量面前，如何分类电子文件、确定保管期限？网站、微博、通讯交友软件等产生的数据，哪些是需要作为电子文件保存的、又该如何保存？现有馆（室）藏档案资源，哪些方面需要丰富、哪些方面需要“瘦身”？如何从国家层面调控档案资源体系建设？这些均有待于档案领域数据分析师从“保存历史、服务社会”视角、以可靠的数据和科学的分析给出建设性的解答。
1.2 分析和把握档案利用规律的需要。档案资源的利用是有规律可循的，掌握了这个规律对于提升档案资源利用率是十分有益的。有的档案资源，其利用具有扩展效应，即一次成功利用可能会激发人数更多、范围更广、程度更深的利用，例如名人档案、著名战役档案、历史典故档案等；有的档案资源，其利用具有递减效应，即一次成功利用之后可能很长时间内不会再有第二次利用，例如事关普通百姓的个人档案。如果机械地根据其前段时间的关注热点推荐档案信息服务产品，则不仅达不到理想效果甚至还会引起用户反感。依托数据分析师的科学分析，有助于档案部门聚焦服务热点，提前做好档案信息服务预案，根据用户需求方向准确提供档案资源及其编研产品服务。
1.3 推动档案管理科学发展的需要。近年来，档案事业出现了一派欣欣向荣的景象，尤其是档案信息化建设、民生档案的收集与管理等得到了长足发展。但是，无论是硬件建设、还是软件建设，离精细式、集约化科学发展尚有一定距离，这就需要发挥档案大数据的决策助手作用。对于不同学识背景、不同工作经历、不同职业精神的数据分析人员来说，同样的统计数据得出的结论也是不尽相同的。设置固定的数据分析师岗位，则有益于提升数据统计和分析工作的科学性。通过数据分析师对档案事业分门别类的统计和分析，可以有效地冲破经验主义思维的“篱笆”，发现和把握新形势下档案管理工作的发展规律，更加统筹、协调和集约化地利用管理资源，构建档案事业发展的良好生态。
1.4 更好地服务社会发展的需要。如果说“读史可以明智”只能模糊地形容档案的作用，档案大数据在金融、医药、卫生、交通、安全和军事等领域的成功应用，已经很好地量化和解释了档案大数据的价值。它是转换思维方式、科学决策的直接支撑，是引领社会更快、更好发展的“催化剂”。设置档案大数据分析师，无疑会有助于提升档案信息服务于社会的广度与深度。同时，也有助于档案部门把握契机创新服务社会的模式与内容。
2 档案领域数据分析师的岗位职责
档案领域数据分析师，可以依据各级主管部门、档案馆（室）的编制和事业发展状况合理配置，其职责主要是从档案资源建设、档案利用、档案事业综合发展以及档案文件内容等方面进行数据统计和分析，并制定优化方案和提出发展规划建议。
2.1 档案资源数据统计和分析。档案资源数量统计和分析，主要是对馆（室）藏或者主管范围内的档案资源数量情况进行统计和分析，包括对各全宗文件数量的分类统计和分析、同类全宗文件数量的对比分析、现行全宗文件产生量与归档量的对比分析、永久档案与定期档案数量的对比分析、不同类型载体档案数量的对比分析、不同地域不同系统档案移交数量对比分析、不同时期档案数量对比分析、不同密级档案数量对比分析等。
档案资源质量统计和分析。主要是对馆（室）藏或者主管范围内的档案质量情况进行统计和分析，包括档案资源载体和信息完好度分析、档案资源结构分析、档案著录情况分析、档案信息化建设情况分析、档案目录数据库质量分析、档案全文数据质量分析、档案缩微情况分析、档案修复情况分析等。
档案资源优化方案的制定。基于馆（室）功能，在科学分析的基础上，提出一定范围内档案资源体系建设优化方案。主要是从档案资源结构和数量视角，有重点地对现有档案资源进行丰富、再鉴定工作。对明显存在缺失的馆（室）藏方向，分析档案资源可能的分布点，为收（征）集工作提供指导。具体分析档案著录、目录数据库构建情形，提供档案著录尤其是电子文件著录以及档案目录数据库优化方案。必要时，对全文数据质量进行优化。根据档案完好度统计，制定档案修复计划。
2.2 档案利用数据统计和分析。档案利用人群统计和分析。主要是对用户基本情况进行统计和分析，包括用户职业、单位、年龄、学历、档案专业知识、兴趣点、档案意识等，从共性和个性等方面进行分析和研究。
档案利用目的、利用效益统计和分析。主要是对档案利用目标和用户所获得的收益进行分析。从编史修志、工作查考、解决个人问题等方面对档案利用目的作进一步细分，分别进行统计和分析，并关注其利用效益。同时，分析一定时期内得到用户关注和利用的档案资源，尤其是得到用户重点关注或利用的档案资源。
档案检索效率统计和分析。主要是对档案目录和全文的检索效率进行分析，与图书情报资源等相关领域的检索效率进行对比，考虑其是否满足用户需要，有无改进策略。密切跟踪信息和知识领域的发展前沿，将先进的技术和工具应用到档案检索效率的提升上来，主要是对档案信息组织和检索模式提出创新方案。
档案利用发展趋势预测。由于社会和国家发展的需要，人们会在一定时期内有重点地开展某个或某些方面的工作。数据分析师应密切关注某个系统、国家乃至整个人类社会的发展形势，科学地统计和分析用户的潜在需求，准确地预测出档案利用的重点方向，从而有针对性地做好档案利用准备工作。例如，编史修志工作往往在国家层面、某一系统或行业层面进行统一行动，有的又会与编制体制调整、大型纪念活动、大项任务开展等时机紧密结合；个人利用档案，往往会与国家出台某项政策、某一年龄段人群的成长经历、某些文化活动的开展等密切关联。根据档案利用历史数据的分析、当前社会热点、用户关注方向等，引导档案信息资源的开发，借助大数据工具，利用档案信息资源整合平台，充分地进行知识挖掘，高效地构建专题数据库，向用户推送档案信息资源。
2.3 档案事业数据综合统计和分析。档案人才队伍建设情况统计和分析。当今时代，不仅要求档案工作者具有较高的信息素养，而且需要档案工作者转变理念，从知识管理视角出发，为用户提供问题解决方案。档案领域数据分析师应该对档案工作者个体素质和整个队伍建设情况进行统计和分析，要重点关注专业学历、知识储备、年龄结构、管理能力、信息素养和职业精神等方面。
档案事业组织领导形势统计和分析。组织领导是档案事业发展的关键。档案领域数据分析师，应可以系统地设置档案事业各类统计表格，并根据形势发展创新地设置统计项目和衡量指标。不仅要分析档案主管部门对档案工作的组织领导情况，还要分析各级组织机构对档案事业的组织领导形势，包括工作规划、经费投入和对档案事业的关注度等。
档案专业硬件、软件建设情况统计和分析。在国家大力倡导档案信息共享平台建设的情形下，对行业内硬件、软件建设情况进行统计和分析，要重点对档案馆（室）库房建设、档案安全体系建设、业务设备建设、档案软件系统建设等方面进行统计和分析，避免低水平重复建设、提升管理资源利用效益。
制定档案事业科学发展方案。档案领域数据分析师要适应大环境的需要，从档案工作者个体出发，提出人才培养和培训方案。从档案人才队伍整体建设出发，合理提出编制调整、人才配备和人才发展等建议。在硬件建设方面，从档案事业整体发展视角提供指导意见，合理配置各类设备设施。在应用系统开发方面，针对技术发展形势及时提供建议，为颁布软件系统需求标准、协调资源做出贡献。
2.4 档案文件内容大数据的分析和知识挖掘。无论是科技档案、专门档案，还是文书档案，其利用都是围绕着组织机构（或个人）的业务行为开展的。因此，从业务层面对档案内容大数据进行分析，是档案大数据分析的重要内容。根据各专业发展的需要，利用高效、可视化的图形分析工具，对档案文件内容大数据进行分析，挖掘出其中蕴含的知识点，以指导各领域业务工作的科学开展。
3 档案领域数据分析师的基本素质要求
数据分析师肩负着对档案事业各类数据进行统计和分析的职责，并且要根据分析结果制定出推动各行业科学发展的、切实可行的方案，这就要求其具有高度的事业心和责任感，具备档案、计算机、数学和管理等领域专业知识和技能。
3.1 思维开阔，开拓精神强。无论是统计项目的设置、还是优化方案的制定，都要求档案领域数据分析师关注相关领域前沿发展形势，具有开阔的思维和较强的创新意识，能够敏锐地捕捉到档案事业发展中的主要矛盾，打破旧的思维和工作运行模式，为建立起切合实际的、具有前瞻性的档案工作机制贡献力量。
3.2 档案专业功底扎实。档案领域的数据分析，其出发点和落脚点均在档案收集、管理和利用。因而，数据分析师应具备系统的档案专业理论知识。不仅要熟知档案领域基本理论，而且要掌握领域前沿发展和理论创新情况，密切跟踪行业发展实践，能够科学地设计好统计与衡量指标、优化和促进档案事业的综合发展。
3.3 掌握计算机应用专业知识。数据分析师经常要与计算机网络、多种软件工具打交道，必须具备较高的信息素养和扎实的计算机应用专业知识。档案领域数据分析师，应了解机器学习、人工智能和自然语言知识，能够结合领域实际，提出具体的统计、分析软件系统需求；能够熟练操作基本分析软件，掌握大数据分析工具的使用（如R软件、SPSS、MATLAB），准确地采集、处理数据，必要时进行数据迁移；能够在看似无关的数据中挖掘出蕴含的关联、发现档案资源建设和档案事业发展内在规律。
统计学地域分析篇5
随着数理统计学的快速发展，数理统计在社会经济领域中得到了广泛的应用。数理统计能够有效地预测和把握工农业生产中的经济状况，及时了解和应用经济变化的规律。利用数理统计的方法，可以通过运用数理统计知识与方法有效分析经济问题，把握经济发展的规律，从而作出正确的经济管理决策，降低经济发展过程中的经济风险，使经济效益最大化，促进社会经济的进一步发展。
一、数理统计概述
数理统计是数学学科中的一个分支，主要研究随机现象中的统计学规律，利用相关的统计学规律为社会经济发展服务。在社会经济快速发展的背景下，受经济全球化与知识经济理念的影响，数理统计在社会经济领域中得到了广泛的应用，在经济发展中的作用也越来越重要。如今，在社会经济领域通过分析抽样数据解决社会经济发展过程中的问题，已成为人们普遍使用的方法，数理统计学的知识对社会经济发展具有非常重要的意义和作用。
数理统计学以其独特的思想方法和特殊的研究课题，逐步拓宽了数理统计的应用领域，并与其他经济研究学科有着十分密切的联系，是数学研究领域中的重要内容，在社会经济中的工农业、科学技术、军事等领域得到了大范围的应用与推广，促进了社会经济的发展。在利用数理统计学相关的知识和方法时，我们要认识到很多社会现象并不存在确定的规律，要以大多数人的利益为出发点运用数理统计的知识进行观察和研究，在认真分析相关数据和调查结果的基础上，得出有说服力的结论。例如在产品销售领域中，我们可以利用数理统计的方法对一些商品的销售情况进行分析，进而预测这个商品行业的整体销售情况及未来发展前景，或者根据一个城市的经济发展状况推测出我国经济发展的现状以及未来发展，为制定出合理的经济发展计划提供依据。除此之外，数理统计在应用范围还有很多，在社会经济发展中发挥的作用也越来越大，成为解决经济问题的一种常用方法，具有非常重要的作用和意义。此外，利用数理统计对社会经济领域中的一些问题进行分析还具有科学、便捷、实用等特点，能够为社会经济领域的研究和预测提供数据支持。
二、数理统计在社会经济领域中的应用
数理统计在社会经济领域中的应用范围非常广泛，差不多所有的社会经济领域都与数理统计存在着一定程度上的联系，只要在一个领域内需要和各种数据信息打交道，在数据的收集与分析方面，都可以利用数理统计学的相关知识。具体说来，数理统计在社会经济领域中的应用可以概括为以下几个方面：
第一，在工业生产领域中的应用。在工业生产领域中，可以通过收集工业生产过程中的相关数据，利用数理统计的方法对其进行研究和分析，及时预知工业生产过程中一些潜在的问题，从而及时进行纠正，保证工业生产的顺利进行。此外，在工业产品的抽样检验等问题也需要利用数理统计的方法。
第二，在农业生产领域中的应用。数理统计可以有效解决农业生产领域中耕种条件、选种、选择肥料等方面的问题，为促进农业生产提供数据支持。很多重要的数理统计方法和措施都是根据农业生产中遇到的问题总结出来的。例如，著名的数理统计学家费歇尔就曾在农业试验站工作时，通过进行田间试验，得出一些有重要意义的数理统计设计与分析方法，推动了数理统计学科的发展。
第三，在医学与生物学领域中的应用。在医学与生物学领域中，数理统计学知识已得到了广泛的使用。数理统计学可以通过一些有变异的数据中发现重要的统计学规律，对研究人体的变异情况有很大的帮助，也能够通过数据分析，对一种治疗方法和药物的效果作出评价。
第四，在经济领域中的应用。如上文所述，数理统计可以通过研究一种商品的销售情况，预计整个行业的销售情况，甚至可以对国家的经济发展状况和未来发展趋势做出分析和预测。
第五，在企业管理中的应用。现阶段，数理统计的方法已在企业管理中得到了广泛的应用，在企业的加工、生产、销售等各环节都发挥着重要的作用。具体说来，数理统计可以通过研究企业管理中的相关数据，在产品开发、市场分析、质量管理等方面为企业提供数据支持，帮助企业及时了解产品的动向以及市场的发展趋势，提高企业的市场竞争力。
三、结语
在社会经济的发展过程中，很多领域都需要通过分析相关的变量因素，掌握经济发展的规律，从而为经济决策提供数据支持。因此，数据统计在社会经济领域中得到了广泛的应用，不仅能够有效解决社会经济发展中存在的问题，也能够有力地推动社会经济的发展。随着科学的不断进步和数理统计学知识的不断完善，数理统计的知识与方法也在不断地充实与完善，借助现代化的数据处理工具，数理统计必将在未来的社会经济发展中发挥更大的作用。
基金项目：云南省教育厅科学研究基金一般项目（2013Y097）
（作者：丽江师专数学与计算机科学系，讲师，硕士，研究方向：金融数学、金融统计）
统计学地域分析篇6
引言
数学学科重视逻辑思维能力，具有高度的抽象性，被广泛应用于社会生活的各个方面，如工程学、经济学等等。数学学科中的统计方法对经济学具有重要意义，对于现代企业来说，经济上决策的制定实施都需要应用数学的统计方法。因此，应当对数学统计在现代经济与管理领域的应用进行具体分析，以帮助企业提高经营效率，从而促进我国经济的发展。
一、数学统计法对于现代经济与管理领域的意义
1.解决复杂问题
现代经济和管理领域问题需要严密精确的计算，而数学统计最大的特c是逻辑缜密。把数学统计的方法应用于现代经济和管理领域，可以有效解决复杂问题。数学方法和经济学和管理领域密切相关，衍生出数理经济学、产权经济学等多门专业学科，说明统计方法在现代经济中已经得到了广泛应用[1]。
2.进行科学决策
企业对经济管理领域活动进行评估，需要从定性分析发展为定量分析，这一分析过程需要应用数学统计的方法。在制定决策时，企业应用数学统计方法，来进行精确的分析决策，可以有效提高企业决议的科学性，避免造成资金财力的损失。在决策之后，企业对自身的发展状况有了准确认识，可以进一步提出发展规划，促进企业蓬勃发展。
3.分析现论
数学统计方法是分析经济管理理论的重要工具。经济学的数据比较繁杂，把统计方法和现代经济管理理论相结合，可以化难为易，解决深奥的数学问题。近年来，人们尝试用统计方法进行数量关系分析，对质和量的判定都精准无误，为分析理论提供了非常有效的渠道和途径。
4.指导经营活动
事物的发展会经历一个从量变到质变的过程，经济与管理领域的问题也不例外。因此，经济与管理领域问题中的定性分析和定量分析具有重要意义。数学统计方法通过数量关系分析经济要素之间的关系，对经济理论进行分析之后，企业制定相应的发展策略，指导经营活动。
二、数学统计法在现代经济与管理领域的应用问题
1.我国市场经济体系存在弊端
运用数学统计的方法来解决经济与管理领域问题，有几个具体步骤。首先，要取出数学变量，建立相关模型。模型的建立需要对具体经济现象进行分析，同时要遵循相应的经济理论[2]。企业在经济运行过程中，需要建立宏观的经济模型，这就要求数学统计法对宏观的运行机制进行分析。只有保证宏观经济运行机制描述的客观性，以及宏观经济行为分析的科学性，才能确保数学统计法的顺利实施。但是目前我国的社会主义市场积极体系还不完善，许多基础的理论问题没有得到解决，导致数学方法无法在经济学领域中有效应用。
2.目前数据统计水平相对较低
数据对事物的描述具有重要作用，而经济统计数据指的是对经济事物和与经济有关的对象进行描述。经济统计数据的准确与否将直接影响到分析经济管理问题的结果。数据统计法的对象便是数据，如果经济统计数据出现了问题，数据统计法也将失去效用。目前我国数据统计水平相对较低，可用数据口径不一，无法整合到一起满足解决问题的需要。随着我国经济的不断发展，经济数据越来越繁杂，整理工作越来越困难，极大影响了我国的数据统计水平。
3.对数学统计的认识存在问题
数学统计方法的目的是化难为易，高效地解决经济与管理领域问题。在使用过程中，要注意方法使用的科学性和合理性。但是在当下企业，一些经济分析师为了炫耀自己的才华，盲目使用数学统计方法，认为只有应用这种方法才能提升工作水平。这种认识是错误的，极不利于企业的良性发展[3]。部分分析人员没有掌握数学统计方法的基本原理，在解决问题时难免出现纰漏，造成经济事故。
三、数学统计法在现代经济与管理领域的应用策略
1.健全社会主义市场经济体系
就上文分析的具体问题，将数学统计法应用于现代经济和管理领域，首先应当健全我国的社会主义市场经济体系。国家应该挖掘社会主义市场经济的发展规律，优化产业结构，使更多企业加入到市场的良性竞争中，提升自己的竞争实力[4]。企业在经济管理领域应用数学统计法的过程中，应当总结市场经济的发展经验，完善相关理论，从而进行科学分析，制定相应的发展对策。现代企业在良性竞争中发展，反之又能促进社会主义市场经济体系的完善。
2.建立经济数据网络收集平台
经济数据是进行数据统计的重要因素，只有保证经济数据的科学可靠，数据收集的及时有效，数据范围的广泛完备，才能使数据统计有效进行。因此，必须建立一个专门收集数据的网络平台，实现资源共享，提高数据处理的效率。我国经济数据的收集工作一般由经济部门完成，经济统计部门应该建立一套较为完备的数据统计体系，对应该收集的数据进行核实，对新兴的数据进行采集。同时，经济统计部门要加大调查力度，确保信息来源的全面性。最后，还应该调动相关部门积极配合，实现数据的顺利收集。
3.科学合理应用数学统计方法
运用数学统计方法分析经济问题，目的是把复杂的经济问题简单化，促进问题的解决。因此，企业经济部门人员应当科学合理地应用数学统计方法。经济问题的定量分析通常依据数学统计方法，但是定性分析拥有自己的专门方法。工作人员在具体的应用中要合理分析，选择最适合的方法[5]。
四、结论
数学统计在现代经济管理领域具有重要作用，企业应当重视应用数学统计法，精确分析相关问题，制定出相应的发展方案，从而促进自身的快速发展。目前数学统计法的应用还存在一些问题，政府、企业和社会如果能全力配合，寻找有效策略，就能促进我国市场经济的良好发展。
参考文献：
统计学地域分析篇7
地质灾害评价模式主要以易发性评价、危险性评价、易损风险性评价三个方面为标准，地质灾害危险性评价起源于20世纪70年代，随着定位系统技术和高精度岩土物理模型发展，地质灾害危险性评价程度不断提高，国内研究取得了可喜成果。地质灾害易发性评价主要基础是地质环境条件问题，静态考察地质灾害的相对稳定环境。危险性是评价最主要标准，外在诱发地质灾害问题主要是由于动态因素造成，易发性地质灾害具有很大危险性，是地质灾害研究工作中最重要部分，地质灾害孕育很多不同情况，随着区域地质灾害风险性评价工作深化发展，针对小区域地质灾害范围研究，可以很好对山地灾区区域探究分析，特别是对于小范围山地多灾区域和人口密集地质灾害研究[1]。通过对地貌单元易发性研究，可以很好采用信息量法运用常规研究进行合理分析，探究地貌单元小区域危险性评价，能很好提高对地貌单元危险性认识，合理降低地质灾害。
2地貌单元划分研究模式
柳州地处广西中北部，与云贵高原东南边缘相接，山多地少。整个地势为北高南低，地形复杂。北部属山地，有的大苗山和西部九万大山，自东北向西南平行排列，岭谷相间，山岭海拔一般1500—1800m，部分山峰大于2000m；南部为中山-峰林谷地[2]。地貌的单元划分可以从栅格单元和地貌单元两个方面区别，形式上主要基本评价单元，栅栏单元主要分为方正单元格，地貌单元主要表现就是小区域综合地貌特性，采用地貌单元为斜坡单元区别，斜坡单元主要基于沟谷划分，能够很好表现局部区域地形地貌特征，对于滑坡和崩塌也具有非常良好控制作用。对于地质灾害评价常用基本单元，乡镇单元也属于行政范畴，主要指的就是人口聚集居住的区域，本身受到环境影响，地貌环境也会发生很大变化，通过GIS分析地形、地貌特征时，需要对于数据合理提取划分。
3地貌单元易发性评价分区分析
评价因子选取主要是评价单元，栅格单元和地貌单元，由于两者之间存在各种特征，所以充分对地形地貌危险性进行合理指标分析，对地貌、坡度、高程、距河距离和工程岩组以及地表形态进行区别，和栅格评价因子都可以进行相对合理选择区别，相对高差主要是地貌单元区域最高点和最低点差距问题，距离河流距离主要取地貌单元区域离河流距离，断层距离取决于地貌单元距离，根据工程岩组地貌单元区域岩体性质和地貌形态进行综合特征分析[3]。信息量法模型是一种常用统计分析方法，起初是地学应用模式，集中在矿产资源调查方面，几年来随着地质灾害领域广泛使用，使得地质灾害工作不断区域信息化和精确化，其工作主要思路就是参照各种地质灾害分析，对于遭受破坏地貌及时分析，及时取得反映区域稳定性因素实际参数。通过计算机对各种影响因素问题研究，基于信息数据大小分析，及时评价影响研究对象关系程度，在地质灾害易发性评价中，通过信息量法将地质灾害发生现象进行很好定位研究，对于地质灾害的地形、坡度和岩性因子进行模型评价指标，通过各种数据分析，信息量大小综合水平评价，及时对于区域预测和等级划分，根据模型核心计算比较各种因子研究对象信息量大小，对于信息量计算进行合理理论模型统计，运用实际运算，寻找切实可行样本计算公式，有效代替实际信息量计算和综合区别地貌特征。逻辑回归模型是一种最大估计法，其变量为二维变量，在进行地质灾害易发性评价分析中，地质灾害发生主要取决于两个模型变量因素，会直接影响因子地质灾害发生，在模型计算中，首先要根据地质灾害发生概率进行及时函数自然对数转换分类。地质灾害发生概率逻辑关系需要根据逻辑回归计算取得数据，从而计算各个因子权重，评价因子种类，推算计算整个模型核心，这些数据也是基于因子指标值，通过逻辑回归模式计算反馈，根据统计软件数据对地质灾害进行指标区别。模型最核心在于数据因子权重值计算，通过逻辑回归模式计算，可以选取常用地质灾害及时统计数据，对于指标值进行计算，获得常用计算单元，减少地质灾害发生概率。因子分级和指标计算区别研究，主要通过栅格单元和地貌单元因子数据分析计算，根据因子逻辑指标，将软件单元指标数据矩阵形式分析，根据软件回归分析获取逻辑回归系数，也可以将逻辑回归系数利用叠加工具进行综合计算，根据单元地质灾害会发生可能性，不断提高综合频率，对于自然断法评价进行单元成图重新分类。及时对栅格单元评价，对于高易发区域、中等易发区域和地貌单元区域进行及时区别，另外利用定位对于空间叠置功能提高对于因子信息量分析，从而得到整个研究区域综合信息量图，根据地貌单元整个信息综合量分，及时评价地貌综合信息量值，最大程度提高地质灾害发生可能性，同时结合频率分布值，分别对于两者进行重新分类划分[4]。评价结果比较分析，根据研究区域易发性区别，可以参考易发性使用价值，从区域综合特征根系优劣，和地质灾害实际分析情况进行及时数学模型效率研究，对于地貌单元区域地质灾害易发性评价，适当的合理提高地质灾害准确研究价值。区域综合特性特显地质灾害易发性评价等级模式，需要及时理解对于环境评价中岩性和地貌、地质条件综合体现，需要从宏观角度实现对于局部地形地貌综合分析。地貌控制整块滑体，是非常高危滑区，部分植被覆盖没有发生滑动，综合宏观角度可以从整体上区别为栅格。和地质灾害实际分布情况相互吻合，利用空间统计工具实现对于地质灾害统计比较，从历史滑坡分级为栅格单元进行逻辑回归法分析，在地貌单元为基础评价基础上，实现逻辑回归分析，提高历史地质灾害分布等易发区域，信息量法分析结果主要是历史灾害分析，基于地质单元危险性，需要合理对于等级和地质灾害分布情况进行高度契合。数学模型也可以借助于空间系统工具分别针对地貌单元进行两种评价，分析信息量法和逻辑回归法评价模型，可以得出两种不同结果，依据探索研究数学单元模型效率，合理对信息数据处理，同时结合各种数据进行统计，用地貌单元作为评价单元，运用数学模型计算评价，使用效率更好统计数据。基于地貌单元区域地质灾害易发性区别手段，相对于传统栅格评价区别，需要更好体现区域中微观综合地貌特性，很好契合地质灾害实际危险，评价区别地质灾害分布情况，划分区域运用数学评价模型适用效率增加评价手段，提高地质灾害易发区，具有良好适用性和可塑性。
4地貌单元地质灾害的易发性和危险性评价
地质灾害可以充分利用遥感技术和区域地质资料，结合定位系统技术和数学计算手段对于地质灾害的易发性和危险性进行评价分析，我国处于欧亚板块东南方，是印度板块和太平洋板块相互碰撞结果，也是地震多发地带。地质灾害受到区域性地质生态环境影响，一般泥石流和滑坡等都是突发性地质灾害，由于人为和自然造成一定影响，地球表面生态环境受到很大破坏，地质灾害形成也是自然共同作用造成的，总结一般是人为引起灾害，另一半是自然灾害。地质灾害受到区域性地质环境变化，会引起灾害，地质灾害综合危险性指数法是对每一个地质灾害综合危险性指数运用，地质灾害的综合危险指数就是运用层次分析法，对于单元格地质灾害综合危险分析，合理对地质灾害进行分划，地质灾害易发性和区域性最主要地方是人对于地表造成的破坏。地质灾害中易发性主要是地质灾害因素，比如地质结构及地下水破坏等，现如今解决问题的最好方式就是进行因地势和地质结构进行地质结构分析，降低灾害发生。区域地质灾害危险性评价标准主要是灾害发生的自然变化，活动的危险性主要是地质灾害危险性依照一定定量评价标准展现，危险性可以划分为两个类型，在一定范畴要依照调查结果进行合理灾害分析，对于不确定面积造成损失要进行及时评价，依照因素划分可以将地质因素进行数据分析。地质灾害评价主要包括易发性评价、危险性评价和易损性风险评价，其中地质灾害危险性可以通过地位技术系统对于物理模型进行分析，及时提高对于地质灾害易发性评价，提高地质环境条件，静态考察地质灾害相对稳定性。地质地貌单元不规则法，主要是环境地质和地质环境条件造成的，具有一定危险性，地质环境主要是岩土结构、岩土结构和地表面结构，根据地表分划，需要依照不同岩土类型进行深层区别，按照地质岩土承受力和土体物理结构考虑，实现对地貌地质灾害危险性区别。地质灾害危险性评价办法和理论进行合理对照，结合定量和定性分析，减小地质灾害危险性，单元中对于地质灾害要依据危险性高低进行合理分划，对于地质灾害要根据实际稳定性提高防护措施。我国属于地质灾害频发地区，需要对于区域地质灾害易发性进行精确评价，将地质灾害降低到最低。
5结论
综上所述根据地貌单元评价，利用逻辑回归法和信息量法模型，对于研究区域有关地质灾害易发性评价，依据结果进行相互比较，在一定范围内实现对于局部综合特征考虑，及时做好评价措施，最明显的层次分级，就是数学模型适用率提高，最大限度降低灾害发生的危险性。对地质灾害综合性进行统计，科学合理提高地质灾害检测预防措施，提高地质灾害管理水平，降低地质灾害管理成本，最大程度降低人员伤亡和财产损失问题。
参考文献：
[1]许冲，戴福初，姚鑫，赵洲，肖建章，基于GIS与确定性系数分析方法的汶川地震滑坡易发性评价[J]，工程地质学报，2010年01期；
[2]寅康，金晓斌，王千，杜心栋，基于GIS的关中地区农业生产自然灾害风险综合评价研究[J]，地理科学，2012年12期；
统计学地域分析篇8
Design of Mtalab Experimental Simulation Teaching System in Signals and Systems
ZHANG You-sai, MA Guo-jun, HUANG Wei-jia, ZHOU Wen-lan
(School of Electronics and Information, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003, China)
Abstract: Aiming at the disadvantages of hardware experimental teaching in Signals and Systems, the experimental simulation teaching system of Signals and Systems based on Matlab and Simulink is established by emphasizing experimental teaching requirements of theoretical teaching and actual engineering. Thus, the system design, content design, interface design, development tools and repeatedly development are studied respectively. The effects of experimental teaching show that it overcomes the limitation of hardware experiment, expands experimental contents and level, improves students hands-on ability and comprehensive quality.Keywords: signals and systems; Matlab; experimental simulation teaching; Simulink
0 引 言
信号与系统的基本概念、基本理论与分析方法在不同学科、专业之间有着广泛应用和交叉渗透[1]。“信号与系统”课程[2-3]作为电气信息类专业的学科基础课程[4],在专业教育中有着非常重要的地位。由于该课程自身的特点[5-6],决定了其是一门数学方法、专业理论、分析方法和工程应用密切相结合的课程,不仅要求学生能灵活地应用多种数学方法解决专业理论问题,而且还强调工程上的应用与实践,因此对理论教学和实验[7]都提出了很高的要求。
目前,信号与系统课程实验的实验方法和手段大都还局限在硬件实验上,实验内容、实验方法和手段上均不够深入和灵活,难以满足对理论教学上的支持和工程实践上的要求。为了使学生能更好地理解信号与系统的基本概念、基本理论与分析方法及其应用,克服硬件实验的限制以及实验条件投入的不足,有必要对“信号与系统”实验教学进行改革研究,建立软件仿真实验系统,拓展实验教学的内容和灵活性,使学生有能力进行软件仿真实验,突出学生实践能力和创新能力的培养。
1 系统开发工具简介
Matlab是美国MathWorks公司推出的优秀的科技应用软件。Matlab功能强大,可以进行数值计算和符号计算,编程界面友好,语言自然,开放性强,而且有众多的工具箱可以使用。将Matlab软件用于工程应用和解决实际问题[8],可以不必关心复杂的理论,具有编程快捷方便的特点。
Simulink是Matlab软件的扩展,是对系统进行建模、模拟和分析的软件。Simulink以模块为单元,通过模块之间的连接和属性的设置,进行系统模拟和仿真分析[9]。它的模块库包括连续模块、离散模块、信号和系统模块、数学模块以及信号源模块等。而且模型具有层次性,可以通过底层的子模块构建复杂的上层模块。
该实验系统开发工具采用Matlab和Simulink完成仿真系统的设计与开发。
2 仿真系统设计
2.1 系统设计思路
在系统设计方面采用自上而下的设计方法,对实验内容进行分类,层层推进。该系统采用模块的方式,将实验内容分为3大类、14个子类,围绕基础型、综合提高型和研究创新型3个层次,设计实验内容。每个模块均有开发扩展接口,便于二次开发。同时,充分考虑了教师的教学规律和学生的认知规律,具有引导性和启发性,而且实验内容与理论课程教学内容同步,便于学生理解。
该实验系统采用灵活的软件实验来代替硬件实验的方式,弥补了硬件实验的不足之处。在实验仿真系统中给出了大量的图形,并辅以文字说明,做到图文并茂,使得理论课程的教学内容在实验中进行时变得直观、清晰,易于理解。
2.2 实验内容设计
在实验内容方面,从基础型实验、提高型实验和创新研究型实验三个层次,结合工程应用进行设计。注重学生能力的培养和素质的提高。实验内容涵盖实验课程的全部内容,包括连续系统的时域、频域、复频域分析和离散系统的时域、Z域分析以及综合实验部分即系统分析与仿真。实验系统不仅介绍理论内容的实验仿真,而且真正做到理论联系实际,部分实验内容(如通信系统仿真、信号频谱搬移等)与现实生活紧密结合,贴近生活,具有丰富的时代气息,从而使学生学会用信号与系统的观点和方法来解决实际问题,真正做到学以致用,从各方面培养学生的创新能力和实践能力。
实验内容详细设计说明如下:
(1) 连续系统的时域分析包括信号的时域运算和二阶系统时域分析(见图1)。该部分属于基础性实验内容,可以通过选择不同类型的信号进行时域运算。在系统时域分析方面,以二阶系统为例,要求掌握系统响应的时域求解方法。
图1 连续系统的时域分析举例
(2) 频域分析包括常用信号的傅里叶变换以及傅里叶变换的性质,作为频域分析的重要应用,抽样与恢复部分包括信号的抽样与重构。该部分实验属于综合提高型,是通信系统仿真的基础。
(3) 信号分析以方波的合成与分解为例,重点讨论信号的合成、分解方法,一步一步完成,每一步都有具体的图形与信号合成(分解)的效果,步骤清晰,便于学习。信号分析中的双边带信号频谱,以通信系统为例,介绍频谱搬移的过程,同时联系生活实际。该实验与工程应用紧密结合,讨论信号频谱的搬移过程和方法,只需鼠标点击和拖曳即可完成实验,操作简单,图形直观,形象生动。
(4) 复频域分析包括系统的零极点分析、稳定性分析以及系统响应。该部分属于提高型实验,从S域分析系统,并与工程应用中实际系统的稳定性相结合;
(5) 离散系统时域部分包括离散信号的时域运算如信号的加、减、乘。
(6) 离散系统的时域分析包括差分方程的求解,并重点讨论序列卷积的计算及说明,如图2(a)所示;
(7) 离散系统Z域分析包括零极点求解、频率特性、序列的响应和稳定性分析等,如图2(b)所示;
图2 离散系统分析举例
(8) 信号与系统的综合分析包括系统分析和系统仿真,采用Matlab软件的Simulink仿真完成,以系统框图的形式完成实验,功能强大,操作方便。时域分析部分内容包括一阶、二阶系统的时域特性仿真分析(见图3);频域仿真分析属于研究创新型实验,采用系统仿真的方式,以频谱搬移过程的系统仿真为例进行,但对复杂的通信系统进行仿真,可以查看各个框图、部件的时域波形、频域的频率特性,对信号与系统的实际应用有充分的了解和认识。具体实验内容及安排见表1。
图3 系统仿真举例
2.3 系统界面设计
实验仿真教学系统界面设计中,避免繁琐,崇尚简洁,亲切自然,因而界面直观、清晰,导航方便,具有良好的人机交互页面,能够非常容易的找到需要的实验内容;同时色彩搭配柔和,给人朴实、安静而又进取的感觉,有利于集中精力进行教学和学习。实验内容部分页面和系统分析与仿真页面如图4所示。
表1 实验仿真教学系统内容设计及分类安排
分类实验项目实 验 一实 验 二说 明实验类型
连续系统时域运算两个信号的运算-加、减、乘信号自身的运算-平移、反转、尺度变换、微分、积分可以任意选择信号类型基础型
时域分析系统阶跃响应、冲激响应系统的全响应分析二阶系统基础型
频域分析典型信号的傅里叶变换傅里叶变换的性质可以选择常用信号提高型
复频域分析系统的零极点图稳定性分析及响应极点分布与稳定性关系提高型
抽样与恢复正弦信号的抽样正弦信号的重构采样定理提高型
方波合成周期方波的合成周期方波分解分解的项数对精度的影响提高型
信号频谱双边带信号频谱滤波器信号的频率、幅度对频谱的影响研究创新型
离散系统信号运算序列的加、减、乘序列移位离散运算基础型
时域分析差分方程时域解序列的卷积和离散时域解基础型
Z域分析系统零极点分布图、频率响应、稳定性单位序列响应、阶跃响应系统分析提高型
系统分析系统分析与仿真
一阶系统时域特性仿真二阶系统仿真分析
频谱搬移过程仿真通信系统仿真可以随时查看时域波形和频率特性研究创新型研究创新型
图4 部分导航页面
3 系统特点
“信号与系统”实验仿真教学系统内容全面,包含“信号与系统”课程实验的全部主要内容和知识点,教师与学生可以用软件来完成实验内容的教学和学习,有助于学生加强对课程基本概念和重点、难点的理解和掌握,而且不受时间和空间的限制,便于实验教学工作的开展。
该系统具有二次开发功能。该系统在使用中可以结合实际情况,给教师和学生提供程序源代码,教师和学生可以进一步补充和完善实验内容,也可以添加新的实验内容由学生来完成。因而,学生具有更多的发挥空间,更有利于发挥主观能动性。
4 结 语
“信号与系统”实验仿真教学系统,内容全面、翔实,是集计算机技术和现代教育技术手段于一体的多媒体实验教学系统,便于教师进行课堂实验教学和学生软件实验的学习。
通过近三年的实验教学使用,采用该实验仿真系统,避免了硬件实验过程中的不确定性因素的影响,实验灵活方便,有利于拓展学生的思维能力和想象空间,为信号与系统课程的实验教学工作提供有力保障。
参考文献
[1]金波.信号与系统课程教学改革初探[J].电气电子教学学报,2007,29(4):7-8,11.
[2]奥本海姆.信号与系统(英文版)[M].2版.北京:电子工业出版社,2009.
[3]吴大正.信号与线性系统分析[M].4版.北京:高等教育出版社,2005.
[4]中华人民共和国教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社,1998.
[5]郑君里.教与写的记忆:信号与系统评注[M].北京:高等教育出版社,2005.
[6]徐守时.信号与系统理论、方法和应用[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2008.
统计学地域分析篇9
统计学； 社会经济； 关系
1 统计学在社会经济中的作用
统计学在社会经济研究中的重要作用主要表现在以下几个方面：
1.1 为收集经济数据提供必要的方法
现代经济学的研究必须在定性分析的基础上，建立经济数量模型，开展定量分析。因此首先有必要收集必要的经济数据。经济统计学给出了各种经济统计指标的科学定义和计算口径，给出了具体收集各种指标的方法和途径。离开了统计学的支撑，就不可能得到充分的能够真实反映客观世界的经济数据。
1.2 为总结和提炼客观经济现象的数量变动规律提供方法
社会经济的个别现象受多种复杂因素的影响，其中包括了相当多的偶然因素，只有通过统计的大量观察法，才能从偶然中发现必然，总结出现象变动的数量特征。微观经济学中著名的恩格尔曲线（Engel’s curve）与宏观经济学中的菲利普斯曲线（Phillips curve） ，就是通过统计观察发现数量特征的典型事例。
1.3 为检验经济学理论的真实性和完善程度提供方法论基础
任何经济理论都只是相对真理，只能在特定的历史阶段较好地解释某些经济现实。因此需要人们利用经济数据去检验这些理论是否能够与实际情况相符。这种分析被称为实证分析。实证分析所获得的新知识常常为实质性学科的研究开辟新的领域，例如消费函数。
2 社会经济统计研究成果的评价标准
美国著名统计学家Tukey1962年发表了题为“数据分析的未来”的长篇文章，论及对数理统计研究的评价标准。对分析数据工作有无直接作用。是否发明了新的统计方法或者将一些统计方法组合应用于新的领域。对分析数据工作有无间接作用。虽然未发明新的统计方法，但就学科的理论框架进行了有益的探讨，为学科的发展、揭示新的方向或思路，或开辟新的研究分支和领域。如费歇在1921年发表的题为《理论统计学的数学基础》和1925年发表的题为《点估计理论》的文章，虽则并末提出新的统计方法，但其中所提出的概念和理论框架，主导了以后许多年的数理统计学的研究思路影响延续至今。成果的数学水平。解决或推进有统计学背景的数学问题方面有独到和创新之处。
对于社会经济统计研究来说，衡量社会经济统计研究成果也可以有类似的三个标准：
第一，经济学标准。通过对经济数据的分析，发现了新的经济规律，或者是很好地论证和说明了某种经济现象发展的趋势和数量变动规律。
第二，对经济数据分析工作的直接作用。提出了新的经济指标及其核算方法、发明了新的分析方法或者是将产生于其他领域的方法成功地应用于经济社会领域，或者是巧妙地结合运用已有的方法等等。
第三，对经济数据分析工作的间接作用。虽然未提出新的方法，但就学科的理论框架进行有益的探讨，为学科的发展、揭示新的方向或思路，或开辟新的研究分支和领域。关于大统计学科的讨论等等，经济统计领域大国民核算体系的提出等等也属于类似的工作。
长期以来，我国的数理统计学界，采用发展纯数学的方法去发展统计学，特别是在成果评价方面，重理论轻实用。这种“政策导向”使许多数理统计学者对实用问题不感兴趣。研究内容流于空疏，无补于实际。
我国的经济统计学界没有很好地将现代统计方法应用于社会经济领域，去得到一些非统计专业的经济学者难以得到的很有参考价值的定量分析结论。因此，难于获得社会的支持。使学科发展的“良性循环”无法形成。相当一部分经济统计学论文的统计特色不够鲜明，不会江统计学深入运用到社会经济领域。与经济学其他学科的研究没有明显的区别。个别论文甚至只有文字的论述或数学公式的推导，而很少统计方法与统计数据的应用。
3 统计学在社会经济领域中的正确运用
3.1 坚持统计学的正确方向
对社会经济进行研究时，需要应用通用的统计方法，但更重要的是要密切结合有关经济理论，建立和完善以有关经济现象为对象的特定的统计方法。因此，搞经济统计时不能盲目照搬照抄西方经济理论，而应该从我国国情出发，要密切结合社会主义市场经济发展需要，将研究适合经济领域特有的统计方法作为研究的重点，同时积极参与重大社会经济问题的研究，发挥经济统计学的作用。
3.2 经济研究最重要的是经济思想而不是数学公式
不能以数学水平的高低来衡量经济学家的水平，也不能以运用数学的多少和它的难易程度来作为评判经济学论文质量高低的标准。我们在对社会经济进行深入研究时，不能将简单问题复杂化，不注意问题的实质和方法的适用条件，片面追求复杂的方法和复杂的模型。我们应该找的最佳的方法和手段来解决复杂问题。
3.3 重视社会经济思想的运用
在肯定数学在经济学研究中的重要作用的同时，需要指出：经济学不是数学。在经济研究中，经济思想是最重要的，数学和计量方法只是体现和执行经济想法的工具。经济学的主要领域是靠经济学知识而不是数学取胜。
【参考文献】
[1]陈希孺：数理统计学及其与社会经济统计学的关系[J].中国统计，2001年第7期。
统计学地域分析篇10
作者简介：王德青（1983-），男，山东青岛人，博士，主要从事统计理论与方法，数据挖掘研究；朱建平（1962-），男，河南浚县人，教授，博士生导师，主要从事数理统计与数据挖掘研究。
中图分类号：F061.5；C81文献标识码：A文章编号：1006-1096（2014）01-0008-06收稿日期：2013-01-15
一、问题的提出
随着世界经济全球化的不断发展和科技进步的日新月异，区域创新能力已成为区域综合竞争力的主要标志和提升地区经济国际竞争力的必然途径。与发达国家创新协调发展的格局相比，我国的创新能力存在悬殊的不平衡区域化特征。技术创新是政府、企业、科研机构等多主体参与、多要素互动的复杂系统工程。作为国家创新系统的子系统之一，区域创新的运行状态和对经济的驱动机制直接影响到国家创新总系统的质量和效率。有鉴于此，如何审视区域之间技术创新能力的不平衡发展状态？如何深层次剖析导致创新差异的原因？如何制定针对性的创新激励政策以缩小区域之间创新的巨大差异？这些问题的回答，对于促进区域之间、国家创新子系统之间的协调发展具有重要的理论价值和现实意义。
针对区域创新能力的评价与分析，国内外学者和机构做了诸多有益的探讨。Freeman（1987）、梁小珍等（2011）理论层面构建了创新的评价指标体系，并采用熵权法、灰色关联度法、主成分分析法对比分析了区域经济发展与自主创新能力之间的协同机制；柳卸林等（2002）、周立等（2006）基于《中国区域创新能力报告》的数据，集成因子分析与聚类分析定量评估了31个省级区域的创新能力地区差异；魏守华等（2010）、王锐淇等（2012）沿袭我国按东中西三大地带的划分习惯，基于省级面板数据实证检验了创新能力地区差异扩大化的影响因素。综观近年来关于区域创新能力的研究成果，存在一些明显的共有缺陷，主要表现在：（1）宏观理论层面的研究结论难以满足地区差异化的要求；（2）现有方法论框架下的创新能力层级划分研究，直接套用现成模型进行静态排序和定性评价则缺乏系统的动态作用机制研究，对创新能力区域性差异形成原因挖掘的不够；（3）不加验证地沿袭东中西三大地带的划分习惯，忽略了创新过程的相对特殊性和空间依赖性，依此制定的政策建议缺乏针对性。
为了对中国的创新能力科学划分以深层次挖掘区域之间创新能力的有机联系，本文在综合剖析现有层级划分方法优点与不足的基础上，融合多种经典统计分类模型的优点，提出创新能力静态层级划分的加权主成分聚类模型，拓展用于创新能力动态层级划分的面板聚类模型，并从理论上论证上述两模型的合理性和有效性。最后，应用拓展的聚类模型对中国省际创新能力进行静态与动态层级划分，对比分类结果的差异，依据实证结论给出提升区域创新能力的初步政策建议。
二、 模型拓展与研究框架
创新水平的科学划分是挖掘创新能力区域差异的关键环节，也是制定针对性创新战略的先决条件。现有的东中西部划分，一是缺乏科学的定量分析基础，二是存在同类地区内部创新能力差异较大的问题。如果就每个省（区）市分别进行研究，结果只能反映单个省（区）市的个例特征，难以从总体上把握区域之间创新发展的不平衡分布状态，同时也忽略了相关省（区）市之间创新能力的有机联系。尽管也有一些关于我国创新能力定量层级划分的研究成果，但多是对现成统计分类模型的直接应用，或是机械地集成不同种统计分类方法，其合理性和有效性缺乏理论论证。因此，本文首先在梳理现有层级划分方法优点与不足的基础上进行模型拓展。
（一）加权主成分聚类模型
其中：q为距离参数，要求dij（q）满足正定性、对称性和三角不等式（张尧庭 等，2006）。 样本之间的亲疏关系不仅取决于聚类统计量中指标之间的远近程度，还依赖于指标间重要性的内在差异。不难发现，（1）式定义的相似性统计量要求指标之间相互独立，并且指标的重要程度相同。然而，系统层次结构的指标体系中各指标重要性相差悬殊，指标之间也不可避免地重叠信息。如果忽略上述两个问题直接聚类，（1）式定义的距离将同类指标重复计算，过于放大共线性指标的作用而淹没独立性指标的贡献。为了避免上述问题，通常是定性分析指标之间的关系，力图在指标筛选过程中达到增加指标独立性的目的，同时通过专家打分赋予不同指标相应的权重以体现指标重要性的差异。显然，定性地筛选指标和主观赋权需要对数据的实际意义有深入的了解，并且要求分析者具有相关的领域知识，这在实际应用中难以保证。由于主成分分析能在基本不损失原始指标信息的基础上，提取出彼此信息不重叠的主成分，因此可以先对原始指标体系进行主成分分析，然后将主成分代替原始指标进行聚类（柳卸林 等，2002；周立 等，2006）。需要注意的是，主成分聚类克服了传统聚类分析不能处理指标高度共线性的缺点，但是当各主成分的方差贡献率相差悬殊时，忽略不同主成分重要程度（方差贡献率）的差异，则必然会影响主成分聚类分析的准确性（王德青 等，2012）。
指标之间的高度共线性和重要性的客观差异是限制经典聚类模型广泛应用的两个方面，对经典聚类模型的改进必须综合考虑以上两个缺点。本文定义加权主成分距离为聚类统计量对主成分聚类分析聚类模型进一步拓展。
（二）面板数据动态聚类模型
面板数据兼具空间和时间两个维度，横截面上是由若干个体在某一时刻的静态截面数据，纵剖面上是多个指标时间序列的动态数据。传统的聚类分析多是基于固定时期的截面数据，不能满足面板数据时序动态分类问题的需要。针对如何对面板数据进行聚类分析，国内外学者做了诸多探索（朱建平等，2013）。综合来看，现有面板数据聚类分析文献多是直接从面板数据指标值出发，探讨优化的聚类算法（Bonzo et al，2002），或是在相似性的测度中未考察面板数据的动态数字特征（郑兵云，2008；肖泽磊 等，2009），或是只能处理单指标面板数据的聚类问题（朱建平 等，2007），或是相似性的定义存在主观随意性（李因果 等，2010），实际上并未达到面板数据有效聚类的目的。
（三）研究框架
目前尚未建立统一的区域创新分析框架，理论基础和研究视角的不同对创新指标体系构建和创新水平层级划分具有重要的参考价值，在不产生实质性影响的前提下，本文以中国科技发展战略研究小组公布的《中国区域创新能力报告》（下文称《报告》）为理论研究和实证分析的基础。该《报告》将创新界定为将知识转化为新产品、新工艺和新服务的过程，在参考美国《创新指标》、瑞士《国际竞争力报告》以及世界经济论坛《全球竞争力报告》基础上，从知识创造、知识获取、企业创新、创新环境和创新绩效5个方面表征地区的整体创新能力。
需要说明的是，不同于《报告》中专家打分人为设定权重的主观评价和定性分类方法，本文仅以《报告》的创新综合数据为研究支撑平台，应用加权主成分聚类模型对区域创新能力进行静态层级划分，应用拓展的面板聚类模型对区域创新能力进行动态层级划分。选择上述层级划分模型主要基于以下考虑：（1）衡量区域创新能力的指标共100余项，指标之间重要性相差悬殊且不可避免地重叠信息，经典聚类模型处理上述分类问题失效；（2）创新是动态的发展过程，面板聚类模型综合考虑数据截面的静态特征和时序的动态特征，层级划分更全面细致。最后，对分类结果的显著性进行统计检验，对比分析不同地区创新发展模式的差异，并依据实证结论为进一步提升区域能力提供针对性的政策建议。
三、实证结果与分析
（一）数据来源及预处理
本文采用的数据为31个省（区）市2002年～2011年的相关数据，原始数据来自相关年份的《中国统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》和地方统计年鉴，部分数据由国家科技部政策法规司和研究中心政策部的官方资料换算求得。由于上述指标数据均已统计在2002年～2011年的《中国区域创新能力报告》中，本文直接调用上述原始数据。依据表1中数据资料主成分分析的适用性检验结果可知，10年截面数据的KMO值均大于0.7，Bartlett球形检验统计量对应的P值均小于0.05，说明创新指标体系之间存有高度的信息重叠，满足主成分因子分析的前提条件。表2报告了主成分分析及距离权重的计算结果，由表2可知，各截面数据的前两个主成分累计方差贡献均超过85%，已能够代表原始数据的核心信息，故为简化数据结构，下文提取前两个主成分因子展开计算与分析。依据表3的方差分析值及公式（7），计算“绝对量”距离和“增长速度”距离的权重分别为0.553和0.447，以式（2）、式（7）为相似性测度便可有效地对创新能力进行静态与动态层级划分。
（二）层级划分结果的对比分析
理论上和实践中的最佳聚类数目没有明确定论（张尧庭 等，2006；李因果 等，2010），借鉴《报告》和现有研究文献（周立 等，2006；毕亮亮 等，2008）将31个省（区）市的创新能力划分为5类的思路，本文选取q=2的欧氏距离为相似性测度，采用离差平方和法（Ward）将静态截面和动态面板的31个省（区）市统一聚为5类，结果如表4所示。
由于没有预先定义的类别标准来表明数据集中哪种期望关系是有效的，聚类模型的分类质量必须要经过定量分析的统计检验。显然，如果模型分类效果显著，则同一类内样本之间的指标离差较小，而类与类之间样本的指标离差较大。考虑到面板数据受截面和时序两个维度因素的影响，其聚类结果的稳定性波动更大，本文以面板数据的聚类结果为方差分析基准，以10年的各项指标均值为分析对象，结果如表5所示。
表5的结果显示，在0.01的显著性水平下，5类省（区）市之间创新指标的差异显著，说明本文拓展的面板聚类模型切实有效，依此所做的结论建议更客观可信。对比表4中静态与动态的层级划分结果可以发现，除了江苏、广东和北京的类属结果始终保持一致外，其他省（区）市的所属类别10年中相差较大。出现上述情况的原因在于：江苏、广东和北京三省市不仅初始的创新水平领先于其他省（区）市，而且后期的科技创新投入也远远高于其他省（区）市（中国科技发展研究战略小组，2002年～2011）。初始的“绝对量”领先和后期“相对量”投入的优势使得上述三省市的创新水平始终遥遥领先，与其他省（区）市创新水平的类别界限明显。反观其他28个省（区）市的初始创新水平和后期的创新投入并无明显的规律，表现在静态截面聚类结果的类别差距大，所属类别稳定性差。综合考虑静态截面和动态面板的聚类结果可以发现，我国的区域创新能力大致呈现长江三角洲、珠江三角洲和京津地区极化竞争的格局，表明创新能力与经济发展存在显著的正向反馈机制。
表4区域创新能力静态与动态层级划分结果
四、结论与建议
本文的研究结果验证了我国省域创新能力的不平衡性。尽管集群创新的区域多元化竞争格局已基本形成，但创新能力东强西弱的阶梯分布格局仍存在。由此得到的政策建议为：进一步增强我国整体的创新能力，必须分集团而不是整齐划一的制定和实施创新政策。一方面，采取适宜措施强化创新能力较强的领先型区域，把提高原始性创新能力和培育战略性新兴产业作为创新建设的重点，鼓励市场化的高新技术企业参与全球的创新竞争；另一方面适度加大创新能力相对较弱地区的科技教育投资，有效整合内外科技资源，加强技术创新的外溢扩散效应，构建功能定位明确、优势互补的集成创新体系。需要强调的是，由于第一主成分的方差贡献最大，体现了创新能力水平的主要方面，在条件受限的情况下，落后区域应该集中精力优先发展第一主成分的影响因素方面，从而带动其它方面的发展，这也是抓住了工作的重心。
参考文献：
毕亮亮，施祖麟.2008.长三角城市科技创新能力评价及“区域科技创新圈”的构建[J].经济地理（6）：946-951.
李因果，何晓群.2010， 面板数据聚类方法及应用[J].统计研究（9）：73一78.
梁小珍.2011.基于城市金融竞争力评价的我国多层次金融中心体系[J].系统工程理论与实践（10）：1847-1857.
柳卸林，胡志坚.2002.中国区域创新能力的分布与成因[J].科学学研究（5）：550-556.
王德青，朱建平，谢邦昌.2012.主成分聚类分析有效性的思考[J].统计研究（11）： 84-87
王锐淇.2012.我国区域技术创新能力空间相关性及扩散效应实证分析――基于1997-2008空间面板数据[J]. 系统工程理论实践（11）： 2419-2432.
魏守华， 吴贵生，吕新雷. 2010. 区域创新能力的影响因素[J].中国软科学（9）：76-85.
肖泽磊，李帮义，刘思峰.2009.基于多维面板数据的聚类方法探析及实证研究[J].数理统计与管理（5）：831-838.
杨屹， 薛惠娟. 2010. 产业技术自主创新能力的区域差异性研究[J].中国工业经济（11）：68-76.
张尧庭，方开泰.2006. 多元统计分析引论[M].北京：科学出版社.
郑兵云. 2008， 多指标面板数据的聚类分析及其应用[J].数理统计与管理（3）：265-270.
周立，吴玉明.2006.中国区域创新能力：因素分析与聚类研究-兼论区域创新能力综合评价的因素分析替代方法[J].中国软科学（8）：96-103.
朱建平， 陈民恳. 2007， 面板数据的聚类分析及其应用[J].统计研究（4）：11-14.
朱建平，王德青，方匡南.2013.中国区域创新能力静态分析――基于自适应赋权主成分聚类模型[J].数理统计与管理（5）：761-768.
统计学地域分析篇11
进入上世纪九十年代以来，山东省的经济迅速崛起，成为全国发展最快的省份之一，然而省内各地市的经济发展快慢不一，经济的协调发展成为政府甚至国内外学者十分关注的问题[1]。针对山东省区域间的经济差距究竟是扩大了还是缩小了这一问题，至今并没有一个统一的答案[2]。近年来，有些专家学者开始尝试利用空间自相关分析的方法，进行经济发展的区域差异的研究，但是用来探讨山东省经济发展收敛性和发散性的就很少。本文从一种新的角度，结合本专业利用GIS空间自相关分析法和传统的经济研究方法，对山东省区域经济发展的收敛性和发散性进行了研究。
1 研究数据与方法
1.1 数据来源
在指标的选取上，因空间尺度的不同，数据样本会不同，本文主要选取GDP、人口、人均GDP等指标，对于缺少人均GDP指标的区域单元，我们根据区域GDP和年末总人口数据计算出人均GDP。
其中以山东省17个地市作为研究的空间基本单元。1990-2011年的数据来源于《山东省统计年鉴》。
1.2 研究方法
本文通过空间自相关方法分析山东省各地市的人均GDP的空间自相关性[3-5]，尝试解决区域间经济发展不平衡的问题；然后利用GIS空间分析方法从可视化的角度研究了各地市之间的集聚现象，直观的表达了从1999年到2010年山东省各地市区域经济发展的集聚情况。
1.2.1 空间自相关方法
空间数据一般包括空间位置信息和属性信息，通过位置信息为基准对其属性信息进行分析，常存在自相关性，这种自相关性叫做空间自相关[6]。空间自相关分析（spatial autocorrelation analysis）主要用于空间数据的统计分析，分析结果依赖于数据的空间分布。Tobler（1970）曾指出“地理学第一定律：任何东西与别的东西之间都是相关的，但近处的东西比远处的东西相关性更强”[7-8]。
全局Moran's I主要用于分析整个研究区域全部空间对象的某一个相同属性取值的空间分布状况，计算公式为：
式中：n代表山东省各地市的总数，xi和xj分别表示i和j地理单元上的属性值，x表示n个地市属性值的平均值，wij是定义地理单元i和j之间关系的权重矩阵。在这里，Moran's I的取值是在-1和+1之间的，当其为正值时标明空间事物的属性取值是空间正自相关的，为负值时标明空间事物的属性取值是空间自负相关的。随着Moran's I值的大小越接近-1（+1）时，表明空间分散（聚集）现象越明显。当Moran's I取值为0则表示空间事物的属性取值不存在空间自相关性[9-12]。
对于Moran's I指数可以使用标准化统计量Z来检验n个区域是否存在空间自相关关系。Z统计量的计算公式为：
式中：当Z值为正且显著时，标明存在正的空间自相关，也就是说相似的观测值趋于空间集聚，反之亦然。当Z值为0时，观测值呈独立随机分布。
局部空间自相关分析从单个对象出发，对空间中每个事物进行逐一分析，有效的反映出各个单一空间对象属性值的空间聚集关系状况，从一定程度上弥补了全局自相关分析的不足。本文利用GIS空间统计图来描述空间对象周围的空间集聚形式，选取比较有代表性的年份进行分析[13-14]。
2 山东省区域经济差异分析
2.1 山东省区域经济差异Moran's I法分析
利用Arcgis9.3软件对山东省17个地市的人均GDP进行空间分析，计算出了从1999年到2010年的Moran's I值和Z值（表1）
表1 山东省1999-2010年人均GDP的Moran's I
指数及Z检验结果
从表1中数据分析得到，1999-2010年的Moran's I始终大于零，说明山东省各地市与其自身相临近的地市之间存在着正空间自相关。因此我们可以得到，1999-2010年山东省各地市与其自身相临近的地市存在正空间自相关，但是并不明显；从2007年以后，山东省各地市与其自身相邻的地市之间存在着显著的正空间自相关关系。
从图1就可以看出Moran's I指数和Z-Score随时间的变化趋势大体相同，均呈现整体上升的趋势。产生的波动趋势也大体相同，均在2000年出现第一个波低，2002年出现第一个波峰，从2006年以后总体趋势平稳上升。结合Moran's I指数的具体含义，值越大表示正空间自相关程度越高。随着年份的增长，山东省各地市与其自身相临近的地市之间正空间自相关程度和显著性逐渐增大，从2006年以后产生较大程度的波动，到2009年的时候基本保持在了一个相对稳定的水平。
上述结果表明，山东省各地空间自相关性在逐渐加强，同时也表明地市之间的空间相关性在加强，彼此之间的经济差异在逐渐缩小。
我们根据Moran's I指数线选取有代表性的2个增长点（2000、2010）作为Moran's I指数增长过程中的特征点，利用GeoDa创建距离权重矩阵，并进行Moran's I散点图的计算分析。
从图2中我们可以看出，在山东省人均GDP的Moran's I散点图中有四个象限，分别对应着四种不同的空间联系方式：第一象限代表地市人均GDP高并且周围临近的地市人均GDP也高的样本点（高-高）；第二象限代表地市人均GDP低但是周围临近地市的人均GDP却较高的样本点（低-高）；第三象限代表地市人均GDP低并且周围临近的地市人均GDP也低的样本点（低-低）；第四象限代表地市人均GDP高但是周围临近地市的人均GDP却较低的样本点（高-低）。从整体来看，三幅图大多数的样本点集中在第一三象限，说明山东省各地市属性取值总体呈现空间聚集的现象。
我们从表2可以看出，第一和第三象限的城市数量占了大多数，这表明山东省各地市的属性取值总体呈现空间集聚现象。第一象限的青岛、烟台、威海在注重自身经济发展的同时也带动周围地市的共同发展，促进地区的共同发展；第三象限地市的数量增加了莱芜、泰安、德州这三个地市，总体上是属于空间集聚现象，但是它们的经济增长性却不如以前，从另一方面来说就是经济落后了。第四象限的三个地市济南、淄博、东营在注重自己经济发展的同时，并没有起到很好的带头作用，这需要政府的工作人员做好统筹工作，达到共同繁荣的目的。总而言之，这从一个侧面的方向我们可以看出来，山东省各地市之间经济发展的差异是逐渐收敛的。
表2 山东省各地市人均GDP的Moran's I散点图
对应省区表
2.2 山东省区域经济差异GIS法分析
目前GIS作为一种交互式的、可视化的决策支持工具给区域经济注入了一种新的分析方法，通过将各种与空间有关的数据与地理位置链接在一起，可以从空间角度出发来表达、分析各种数据[15-17]。例如，在区域经济分析中，可以借助GIS技术来完成经济活动空间统计分析、经济活动空间决策与空间规划等。
利用GIS空间分析工具，将山东省各地市人均GDP这个属性与各地市相关联，然后利用分类统计工具将其区别开来，这样就可以将各地市人均GDP的集聚情况直观地反应在图上，如图3。
在图3中，深红色表示高高相邻，深蓝色表示低低相邻，这两类表示各地市存在正的空间相关性，而浅蓝色和粉色表示出现低高和高低相邻的负空间相关现象。图3集聚图显示2000年只有6个地市有明显的低低空间集聚现象，说明刚进入21世纪的山东省经济发展情况局部空间相关性还比较低，到了2010年，经过了10年的经济发展，出现低低的地区增加到了9个地市，同时高高地市的空间集聚没变，总体上看，山东省的区域经济差异呈现正空间相关性，区域经济差异在逐渐缩小。但是我们也应该看到，作为省会的济南市和经济发展较快的东营市，处于高低空间集聚，没有发挥经济带头作用，周围的地市经济发展水平比较低，从另一个角度，我们希望政府在制定新的发展计划的时候将着重注重济南市、东营市和淄博市的经济带头作用，使区域经济差异逐渐缩小，最终达到共同富裕的目标。
3 结论
本文通过对1999-2010年山东省各地市人均GDP进行空间自相关分析，借助GIS空间分析功能和可视化研究，得出如下结论：
1）从1999-2010年，山东省各地市之间存在一定的空间自相关性，到2010年相邻的地市之间存在着显著的正空间自相关关系。
2）从整体趋势来看，山东省各地市的正空间相关性随着年份的增长，正空间自相关的程度也在逐渐增大。
3）1999-2010年，各地市之间的经济发展在快速发展的同时，它们之间的经济差异呈现收敛的趋势。这说明山东省各地市之间的区域经济差异在逐渐缩小，人们的收入差距在减小。
总结上述结论之后，我们发现以山东省各地市为单位研究其空间自相关有一定的局限性，不能详尽的体现空间的依赖关系，今后我们将以县为单位进行分区研究，然后再作整体分析，这样的结果可能更加详尽，趋势分析会更加明显。
参考文献：
[1] 时亚栋.山东省区域经济差异分析及对策研究[J].经济与社会发展.2009， （2）：60-62.
[2] 刘夏明，魏英琪，李国平.收敛还是发散：中国区域经济发展争论的文献综述[J].经济研究.2004 （7）：70-80.
[3] 鲁凤，徐建华.中国区域经济差异的空间统计分析[J].华东师范大学学报.2007（2）：44-51.
[4] 潘竟虎，张佳龙，张勇.甘肃省区域经济空间差异的ESDA-GIS分析[J].西北师范大学学报.2006（6）：83-91.
[5] 曾庆泳，暖.基于GIS空间分析法的广东省经济发展区域差异[J].经济地理.2007（7）：558-561.
[6] 王劲风，李连发，葛咏.地理信息空间分析的理论体系[J].地理学报.2000，55（1）：92-103.
[7] 周翠玉.湖南省区域经济差异及区域经济发展对策影响[J].地理学与国土研究.2000.16（3）：52-56.
[8] 孙希华.基于GIS的山东省产业重心转移与可持续发展研究[J].地球信息科学.2000.3（1）：27-31.
[9] 朱光等.地理信息系统基本原理[M].北京：测绘出版社，1997.
[10] 徐维祥.区域经济发展差异时空变化特征分析-浙江省经济发展实证分析[J].经济学动态.2002（5）.
[11]Goodchild M.Haining R.Integrating GIS and spatial data analysis：problems and possibilities[J].Int.J.Geographical Information Systems，1992，6（5）：407-423.
[12] 陈斐.基于空间统计分析与GIS的区域经济分析研究[D].武汉：武汉大学，2002.
[13] 朱传耿，沈山等.区域经济学[M].中国社会科学出版社.2008（1）：4-7.
[14] 孟斌等.基于空间分析方法的中国区域差异研究[J].地理科学.2005.25（4）.
[15] 李昌峰，杨树滩.基于GIS的江苏省县域经济发展差异形成因素研究[J].现代经济探讨.2004.（12）：42-46.
[16] 刘振波，赵军，倪绍祥.基于GIS的区域发展均衡性测度研究[J].地域研究与开发.2003.4（2）：27-31.
统计学地域分析篇12
生态安全目前并没有明确的概念，通常可以理解为一个国家或地区生存和发展所需的生态环境处于不受或少受破坏与威胁的状态[1]，生态安全所表征的是一种存在于人类与其生存和发展环境之间的和谐共生的关系，及不受胁迫的状态，其最终落脚点是人类安全[2]。由于流域生态安全对流域的社会稳定和经济发展有着重要的影响，因此明确流域生态安全问题，对与区域的生态环境保护和社会经济发展具有重要意义[3]。流域的生态安全受到多种因素的影响和制约，既包括自然的因素，也包括人为的影响。对流域生态安全进行评价，不同的学者基于特定的研究尝试了不同的方法，但大体可以概括为两种，一是类在景观尺度上基于景观的空间格局指数的评价[4]；一类是基于土地利用/土地覆盖（LUCC）构建生态安全综合指数的乘数模型来进行评价，其框架常参照联合国经济开发署（OECD）建立的压力-状态-响应（Pressure-State-Response，即P-S-R）框架模型[5]。然而，适用于区域和流域生态安全评价的生态模型则并不多。生态足迹法因其能够较好地将生态学原理和数学模型、资源承载力相结合，以此来分析某地区的资源和能源生态性消费，并与其所拥有的资源和能源相比较，从而判断其生态性消费是否处于生态承载力的范围之内及其安全性，同时由于其引入了均衡因子和产量因子，使得不同地区间的研究结果具有一定的可比性，因此是作为生态安全评价中一种原理简单、方法明确的具有生命力的评价方法[2，6，7]。
生态足迹是指，现有的生活水平下人类占用的能提供资源或消纳废物的、具有生态生产力的地域空间[8]。生态足迹分析法引入了“生态生产性土地”这一概念为各类自然资本提供了统一的度量基础，所谓生态生产性土地这一概念是指具有生态生产能力的土地或水体[9]。在这一概念的基础上可以将全球表面的生态生产性土地分为六类，即：化石能源用地、可耕地、牧草地、森林、建成地、水面。生态足迹分析法通过划分消费项目，计算人均年消费量，并将其消费量折算为人均占用的生态生产性用地的面积，再通过相应的均衡因子将人均占用的各类生态生产性土地汇总为区域总的生态足迹，以此来衡量某一区域内人口的生态性消费。
在生态足迹分析中通过引入了生态生产性面积的概念，实现对自然资源的统一性描述，把人类社会经济发展与土地使用联系起来，并引入均衡因子和生产力系数，进一步实现各国各个地区各类生态生产性土地面积的可比性和可加性，此方法在是目前较为科学、并简单易行的生态模型[6]。然而传统生态足迹方法，也存在着许多不足和缺陷，传统的生态足迹方法评价模型的静态性、贸易调整方法上的缺陷、生态足迹帐户涵盖不全、参数取值的片面性、忽略不同类型土地在功能上的兼容性、忽略社会经济因素对土地生产力的影响等[10-12]，广为学者们所诟病，对此相关学者进行了相应的探讨和模型的改进[13]。自从生态足迹分析方法被引入我国，相关的学者已经开展了大量相关的的理论和实证研究[12-13]。已有学者将其应用于区域和流域生态安全评价的尝试[14，15]。
1 本研究的思路和目标
汉江流域人口密集，人类活动集中度大，已经对区域生态演变构成巨大压力，流域的生态安全日益引起人们的关注。本文在选择汉江流域（湖北范围内）作为研究区域，参照生态足迹的方法构建生态性消费指标，并综合统计学分析方法和GIS可视化分析方法，探究研究区的生态安全空间差异和分布特征，为相关研究决策和决策研究提供参考。
2 研究方法和数据处理
2.1 资料来源
本研究采用的人口、居民食品消费量等统计资料来源于《湖北统计年鉴（2014）》，《湖北农村统计年鉴（2014）》，《中国县市社会经济统计年鉴（2014）》等统计资料；所用研究区边界及行政界限等图件来源于1：100万《长江流域地图册》。
2.2 数据处理与计算
传统的生态足迹方法由于在国能的地区间和城市尺度的研究上，缺乏类似于国家尺度的贸易类型和数量的统计，使得在该尺度上的研究中很难进行合理地贸易调整[11]。因此本研究综合进行了统计资料和研究目标的分析，以生态足迹理论为基础，比照生态足迹方法，在全省人均消费量的指标基础上选取了12种生态性食品消费量综合构建了生态性消费量的指标。这里只讨论生态性生物资源的消费，并未将能源消费纳入讨论范围。具体而言，就是依据全省年人均消费（原始数据为乡村居民）的12种食品消费量（kg），除以世界平均生产力（kg/ha），将其对生物生态性消费量转化为提供这些消费需要的生态生产性土地面积（ha）。然后再通过均衡因子加以汇总，并乘以行政区内的年末人口数量，由此得到县市总生态足迹（ha）。并以此为基础，求取单位土地面积上的生态足迹压力。并对求得的指标进行了基于最大距离法聚类分析（见图1）和GIS空间可视化表达与分析（见图2）。
表1 2013年湖北省农民人均主要食品消费量
注：因统计数据在统计上缺少湖北省城市居民主要食品消费量的数据，所以通过综合湖北省城乡居民收入差别和消费特点，将湖北省城镇居民的主要食品消费量按照农村居民的1.5倍计算.
表2 均衡因子及汇总农民人均生态足迹消费
注：均衡因子的选取引自世界各国生态足迹计算研究报告，受数据收集所限结合本研究的特点，本研究不讨论基于产量因子与生态承载力.
表3 县市地均生态性消费压力
注：为了数据表示和分析的方便需要，将生态性消费压力在总的生态足迹除以行政区面积的基础上乘以104，这并不妨碍本研究的结论.
2.3 结果与分析
图1 汉江流域各县市地均生态消费压力聚类结果
从表3可以看出，汉江流域各县市对生态性土地的需求压力呈现明显的差异，为了进一步研究这种差异，通过用统计软件R软件对生态性消费压力指标进行聚类分析（聚类结果见图1）。从聚类结果可以更加清晰地看出，汉江流域各县市的生态压力区域差异明显。武汉市的地均生态性消费压力8.59994，显著高于整个区域其它县市。处于中等水平的县市分别为老河口市、枣阳市、襄阳区、襄樊市辖区、荆门市辖区、应城市、天门市、汉川市、潜江市、仙桃市等县市。受到较小地均生态性消费压力的县市为谷城县、南漳县、保康县、房县、宜城县、神农架林区、钟祥市、京山县等县市。通过GIS的可视化表达（见图2），更加可以看出各个县市的这种生态消费压力在空间上差异。地均压力较小的地区为中部和西北部地区，而武汉市及其周边的潜江、仙桃等县市，人口众多，人口密度大，所受的生态消费压力较大。结合相关学者对该区域的土地利用双向动态变化度和土地利用强度的研究[16]，也可以看出武汉、仙桃等地，在这种压力胁迫之下，不断提高对区域内的土地利用强度，其生态安全的格局在空间上与本研究有较强的一致性。
图2 汉江流域地均生态消费压力分异
3 结论与讨论
研究表明，汉江流域各县市由于各自的发展状况、资源禀赋和人口压力不同，所受到的生态性消费的压力也有着较大差异。并在空间上呈现出特定的分布格局。研究区域的生态消费压力，并将其差异性在用GIS的可视化手段在空间上加以定位和表达，有利于针对性地制定相应的政策，为维护流域生态安全提供政策参考，促进流域的社会经济和生态系统健康、协调、可持续发展。
本研究通过使用全省统一的生态性产品的人均消费量作为讨论的基础，一定程度上克服了传统的生态足迹方法在研究不同发达程度地区在消费结构上的差异，因为贫困地区的消费能力和水平比较低，反而得出越贫困的地区，其发展越合乎可持续的要求的结论。
通过聚类分析，探讨了流域能不同地区之间在生态性产品消费的压力上的关系，并在空间上阐释了这种分异规律。从而为具体的政策措施的制定，提供更加确定的执行政策措施的空间定位参考。
由于受到数据收集的限制，本研究并未量化流域内各县市的生态承载力的差异，而是采取了统一的单位行政区面积上的生态消费进行讨论，不能够很好地刻画各个县市实际自然资源禀赋上的差别，而可能对生态消费压力产生的不同响应。此外，流域的生态安全受到多种因素的影响和制约，就汉江流域而言，除了生态性消费的直接压力之外，还受到土地利用与覆盖变化、南水北调中线工程引起的流域的水资源异动等因素的影响。因此，本研究只是从自然资源消费的空间测度这个侧面来探讨了流域生态安全，有待进一步深化。
【参考文献】
[1]左伟，周慧珍，王桥.区域生态安全评价指标体系选取的概念框架研究[J].土壤，2003（1）：2-7.
[2]刘红，王慧，刘康.我国生态安全评价方法研究述评[J].环境保护，2005（8）：34-37.
[3]黄妮，刘殿伟，王宗明.辽河中下游流域生态安全评价[J].资源科学，2008，30（8）： 1243-1251.
[4]郭明，肖笃宁，李新.黑河流域酒泉绿洲景观生态安全格局分析[J].生态学报，2006，26（2）：457-466.
[5]刘明，刘淳，王克林.洞庭湖流域生态安全状态变化及其驱动力分析[J].生态学杂志，2007，26（8）：1271-1276.
[6]任志远，黄青，李晶.陕西省生态安全及空间差异定量分析[J].地理学报，2005，60（4）：597-606.
[7]姚猛，韦保仁.生态足迹分析方法研究进展[J].资源与产业，2008，10（3）：70-74.
[8]王丽霞，任志远，薛亮.区域生态安全与生态足迹对比研究――以陕北延安地区为例[J].地域研究与开发，2006，25（5）：108-111.
[9]杨开忠，杨咏，陈洁.生态足迹分析理论与方法[J].地球科学进展，2000，15（6）： 630-636.
[10]章锦河，张捷.国外生态足迹模型修正与前沿研究进展[J].资源科学，2006，28（6）：197-203.
[11]白钰，曾辉，魏建兵.关于生态足迹分析若干理论与方法论问题的思考[J].北京大学学报，2008，44（3）：493-500.
[12]金书秦，王军霞，宋国君.生态足迹法研究述评[J].环境与可持续发展，2009（4）： 26-29.
[13]陈成忠，林振山.生态足迹模型的争论与发展[J].生态学报，2008，28（12）：6252-6263.
统计学地域分析篇13
用拉普拉斯变换法分析电路、s域元件模型是高等教育出版社《信号与系统》第四章第五节的内容，是第四章拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析中的重要内容。它解决了通过变换域方法求解连续时间系统响应的问题，是求解微分方程的重要方法之一。这一节与前面两节拉普拉斯变换的性质和拉普拉斯逆变换紧密相连，由这一节的讨论又引出了下一节系统函数的问题，在本章中占有非常重要的地位。
一、教材分析
本次教学内容是用拉普拉斯变换的方法求解连续时间系统响应，主要应用了两种方法得到系统的s域数学模型，一是对微分方程进行拉普拉斯变换，另外一种是采用s域元件模型分析电路直接得到s域的代数方程。教学目标是让学生掌握连续时间系统的复频域分析法，能通过元件的s域模型得到系统的s域代数方程。教学重点是对微分方程进行拉普拉斯变换和用s域元件模型简化微分方程。教学难点是拉普拉斯变换微分性质的应用。对于教材中本节的例题，选择其中的例4-13和例4-15来进行讲解。例4-13采用拉氏变换的方法分析电路，例4-15采用的是s域元件模型的分析方法，是比较有代表性的两个例题，涵盖了本节的重要知识点。另外把第二章的课后作业2-6作为一个补充例题，因为教材中的例题只解决了求解系统完全响应的问题，而没有涉及到用拉氏变换的方法对零输入和零状态的求解。这个例题很好地体现了系统初始条件和激励与零输入响应和零状态响应之间的关系，通过这道例题可以达到让学生对拉氏变换灵活运用的目的。本课程是一门重要的专业基础课程，也是考研的一门专业课，因此在教学过程中主要目标是教会学生用信号与系统的方法来分析和解决问题，能够把前后知识串联起来灵活应用。所以在教学设计过程中应该与前面的相关内容联系对比，达到更好的教学效果。
二、教学方法
由于信号与系统课程理论性强，公式推导与计算较多，为了避免学生产生畏难心理和注意力不集中的现象，课堂教学过程中采用启发式教学方法，由一个例题开始，让学生自己分析总结得出最后的结论，调动学生学习的主动性和积极性，使他们集中精神对所学知识产生浓厚的兴趣，从而开拓学生思路，培养学生分析问题和解决问题的能力。这样不仅能活跃课堂气氛，还能引导学生自主思考，激发学生学习的兴趣，从而提高教学效果。
本次课的内容与第二章连续时间系统的时域分析中微分方程的时域求解有着紧密的联系，它们分别是微分方程在变换域和时域的求解方法。所以可以采用对比教学法，联系前面的相关知识，二者进行对比教学，最后分别对两种方法予以总结对比，让学生更容易理解和掌握，以达到更好的教学效果。
当前采用多媒体手段教学成为了一种主流，但基于本门课程理论性强推导计算多的特点，不能完全依赖多媒体教学。最终采用的是多媒体辅助教学手段与传统板书相结合的授课方式。电路图、复杂公式、结论等内容可以通过多媒体课件进行展示，而对于复杂公式推导和例题的计算需要通过板书来进行讲解。这样能让学生有足够的思考时间，也能在这个过程中跟学生互动和交流。另外matlab软件是信号与系统实验所采用的软件，它有强大的运算能力，有大量的内部函数可以调用，可以很方便地解决信号领域的问题，所以可以运用matlab软件进行编程，演示拉氏变换求解系统响应的过程，这样可以更好地让学生理解和掌握拉氏变换分析法。
三、教学过程
1.课堂导入。课堂导入部分主要起到承上启下的作用，吸引学生的注意力，激发学生的兴趣，在复习先修内容的基础上引入本次课程需要解决的问题。本堂课是由例题4-13引入本次课的内容，这是之前第二章连续时间系统时域分析的一个电路。首先分析电路得到系统的数学模型微分方程，这里我们可以复习一下第二章讲过的时域分析方法。求解微分方程，时域分析有两种方法，一种是经典时域解法，另一种是零输入零状态响应法。这里可以设置一个问题：在微分方程的时域求解过程中，由于冲激函数的影响，会造成系统0状态产生跳变，这个过程的分析是比较复杂的，那么有没有一种方法可以简化这个过程呢？稍微停顿后激发学生的兴趣，然后作答：答案肯定是有的，这就是我们这次课要讲的拉普拉斯变换法分析电路。到这里课堂导入部分结束。
2.主体设计。前面课堂导入部分引出拉普拉斯变换法分析电路的问题之后，对例题进行求解，分析方法如下：先根据基尔霍夫定理分析电路，建立回路方程，得到系统的数学模型微分方程，然后对微分方程做拉普拉斯变换，得到系统的s域代数方程，对方程进行化简得到响应信号的拉普拉斯变换域形式，最后做拉普拉斯逆变换，得到响应的时域表达式。除了引入本节内容的例题之外，特别补充第二章课后作业的2～6题作为例题。这道题目在第二章采用的是时域法求解方法，在这里将采用拉氏变换的方法再分别对系统的完全响应、零输入响应和零状态响应进行求解。对微分方程进行拉氏变换之后，对方程进行化简整理，得到响应由两部分构成，分别是与系统初始条件有关项和与激励有关项，这二者分别对应的是系统的零输入响应和零状态响应。只需再做拉氏逆变换就可以得到响应的时域表达式。
在例题解完之后进行归纳总结，给出拉氏变换法分析电路的步骤后，用拉氏变换求解零输入响应和零状态响应的方法。通过这道题目，可以很明显地看出初始条件、激励信号跟零输入响应和零状态响应的对应关系，与之前的时域分析方法比较发现变换域方法比时域方法计算简单，特别是处理初始条件的时候，不需要讨论系统0状态的跳变问题，大大简化了计算过程。但是当网络结构复杂时，列写微分方程这一步就显得繁琐，可考虑化简。从而引出第二种分析方法，s域元件模型。讨论s域的元件模型时，先对R、L、C元件列写时域关系，然后对这三个式子进行拉氏变换，经过变换之后的方程式可以用来处理s域中V（s）和I（s）之间的关系，每一个关系式都可以构成一个s域网络模型。采用回路分析法和节点分析法可以得出两种形式的s域元件模型。接着用s域元件模型的分析方法求解例题4-15，这道例题的电路与例4-13是同一个电路，通过两个例题的对比可以得到结论，当分析的网络具有较多节点或回路时，s域元件模型的方法比列写微分方程再取拉氏变换的方法要明显简化。最后打开matlb软件，调出事先编写好的程序，演示用拉氏变换求解连续时间系统响应的过程，具体程序可以让学生课下分析，建立起理论知识和实际工程的联系，让学生更好地理解和掌握该知识点。
3.课程小结。课程小结是对本次课程的回顾和总结，进一步理清思路，突出本次课的重要知识点。安排在课程的最后十分钟。小结部分可以与导入部分相互呼应，参考内容如下：本次课要求大家掌握用拉普拉斯变换域求解连续时间系统响应的方法，其求解步骤如下：一，建立系统的数学模型微分方程；二，对方程做拉氏变换得到s域代数方程；三，对代数方程进行化简，得到响应的变换式；四，求拉普拉斯逆变换得到响应的时域表达式。当电路复杂时可以采用s域元件模型直接得到s域的代数方程，简化了化简微分方程的过程。本节的方法主要运用到了拉普拉斯变换的微分性质和求解拉普拉斯逆变换的部分分式展开法的相关知识点。最后对于初始条件和激励信号与系统零输入和零状态响应的对应关系，两种s域元件模型予以总结。
4.提问的设置。本门课程理论性强，涉及大量的理论推导与计算，容易让学生感觉到枯燥。所以课堂上不能由任课教师进行一味的灌输，应当增加与学生之间的互动。课堂上的设问可以吸引学生的注意力，并留给学生一定的思考空间，加深学生对知识的理解。
本次课程的设问点除了课程导入时的设问还有以下几处：
一是讲解例题4～13时，会用到一些先修知识点，这里可以对学生进行提问，对以前的知识点进行复习。在对微分方程做拉氏变换的时候提问：响应r（t）的一阶微分和二阶微分形式的拉式变换是怎样的呢？停顿半分钟让学生思考，然后可以找学生来进行回答。最后总结需要应用拉氏变换的微分性质，给出变换的结果。
二是在讲补充例题2～6时，对微分方程进行拉氏变换之后，化简出响应R（s）的表达式，这里设置问题：对R（s）做拉氏逆变换将得到响应r（t），那么如何求解系统的零输入响应和零状态响应呢？问题的设置是为了让学生更好地理解初始状态、激励信号和零输入响应零状态响应的关系，能对拉氏变换求响应的方法灵活运用。
四、教学反思
在教学过程中采用了启发式教学和对比教学法，调动了学生学习的积极性和主动性，建立起连续时间系统的变换域求解和时域求解之间的联系，复习了相关的先修知识，使学生对整个理论体系有了全面的认识，不再孤立地看待问题，能够对所学知识灵活掌握，达到了预期的教学效果。
参考文献：
[1]郑君里.信号与系统[M].北京：高等教育出版社，2011.
[2]余洁，王新刚，秦劲松.对提高“信号与系统”课程教学质量的探讨[J].教育与职业，2010，（08）：129-130.
