前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的數(shù)理統(tǒng)計主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
由于學(xué)生接觸的主要是確定性事物,對于不確定性事物的認(rèn)識非常有限,學(xué)生有關(guān)概率與統(tǒng)計的認(rèn)識大都來自于個體的一些零碎的、不成熟的經(jīng)驗.盡管現(xiàn)在義務(wù)教育階段已經(jīng)增加了概率與統(tǒng)計的內(nèi)容,但其教學(xué)目標(biāo)定位于感性和定性認(rèn)識的水平.因此,學(xué)生對許多問題還無法進行理性判斷,往往只能借助于已有的經(jīng)驗或先前概念(學(xué)生在未學(xué)習(xí)嚴(yán)格定義之前就有的概念)來進行判斷.例如:有5個足球迷欲通過抽簽的方式?jīng)Q定誰獲得唯一的一張足球賽入場券,為此設(shè)有5張卡片,其中只有一個寫有入場券字樣,5個人依次從中抽?。畬Υ祟悊栴}有不少學(xué)生認(rèn)為,先抽取的人比后抽取的人得到入場券的可能性大.但是,概率的確定卻不依賴直覺,通過事件之間的關(guān)系以及乘法公式嚴(yán)格的推理可以證明:在抽取過程中,不論先抽還是后抽,抽到的概率都是相同的,均為15.學(xué)生在作業(yè)中經(jīng)常出現(xiàn)的一個錯誤,當(dāng)一個事件的概率為1時,如P(A)1,學(xué)生往往會不假思索地寫出結(jié)論:ABB或者ABA.在這里學(xué)生犯錯誤的原因仍然是直覺判斷,很多學(xué)生認(rèn)為概率為1的事件一定會發(fā)生,從而是必然事件,因此得出錯誤結(jié)論.其實在講概率的幾何概型時,可以通過向邊長為1的正方形內(nèi)投飛鏢的試驗,說明概率為1的事件不一定會發(fā)生.
2注意數(shù)學(xué)命題的轉(zhuǎn)換命題轉(zhuǎn)換
簡單地說就是把一個命題轉(zhuǎn)換為另一個命題.命題轉(zhuǎn)換本質(zhì)上就是變換問題,通過改變問題的敘述和形式,改變觀察和分析問題的角度,使問題呈現(xiàn)出新的面貌,引發(fā)新的思考和聯(lián)想,從而使問題獲得解答.命題轉(zhuǎn)換是數(shù)學(xué)命題理解的一種重要方法,對數(shù)學(xué)命題的學(xué)習(xí)具有非常重要的意義.命題轉(zhuǎn)換不僅可以深化對原有命題的理解,優(yōu)化學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu),而且有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)以及良好數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成.在概率統(tǒng)計的教學(xué)中,有時需要將嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)語言轉(zhuǎn)換成通俗語言.如在講授參數(shù)估計中點估計問題時,教材是這樣描述的:所謂點估計問題就是要構(gòu)造一個適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計量12ˆ,,,nXXX,用它的觀測值12ˆ,,,nxxx來估計未知參數(shù).通過提問發(fā)現(xiàn),學(xué)生對點估計并不十分理解,但看了例題后不用知道這個概念也會做相關(guān)習(xí)題.其實完全可以將點估計概念換一種方式敘述,即所謂點估計就是通過構(gòu)造樣本函數(shù)的方法將未知參數(shù)的值估計出來.這樣一來,學(xué)生對點估計理解就會很容易了.由于形象記憶比抽象記憶更容易被學(xué)生接受,因此,在授課過程中有時也需要將代數(shù)語言與幾何語言做轉(zhuǎn)換.如在講授連續(xù)型隨機變量的概率密度函數(shù)的性質(zhì)時,概率密度函數(shù)有2個基本的性質(zhì):轉(zhuǎn)換成幾何語言就是:概率密度函數(shù)f(x)幾何上表示一條位于x軸上方的曲線并且此曲線與x軸之間所圍圖形的面積是1.如果學(xué)生能記住這樣一個幾何印象,那么對于概率密度函數(shù)的性質(zhì)就會牢記于心了.另外,在概率統(tǒng)計課程的教學(xué)中有時也需要注意數(shù)學(xué)命題的邏輯轉(zhuǎn)換.如在講授隨機變量的數(shù)學(xué)期望的性質(zhì)時,有命題:如果2個隨機變量X和Y相互獨立,由于原命題與逆否命題是等價的,因此,則一定可以推出隨機變量X和Y不獨立.?dāng)?shù)值反映了隨機變量X和Y之間的某種關(guān)系,這就是后面要學(xué)習(xí)的協(xié)方差概念.
3注重對概念的正確理解
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是理解,概率統(tǒng)計的學(xué)習(xí)也不例外.理解與記憶是相互滲透、相互促進的.就一本教材而言,它的內(nèi)容無非主要是概念、性質(zhì)以及例題和習(xí)題等.其中,對概念的正確理解是第一步的,是理解性質(zhì)、例題和習(xí)題的基礎(chǔ),如果對概念能正確理解,那么對性質(zhì)、例題、習(xí)題的理解也會融會貫通.相反,如果學(xué)生從一開始就通過死記硬背的方式把概念記下來,那么學(xué)生就只能從頭背到尾,無法深入地理解和掌握所學(xué)的知識.所以,正確地理解數(shù)學(xué)概念是非常重要的.如在講授隨機變量的數(shù)字特征方差時,隨機變量X的方差D(X)定義為:隨機變量X的期望E(X)表示隨機變量X的平均取值,這樣2(XE(X))的大小可以表示隨機變量X的取值與其平均取值的偏離程度,再取期望后偏離程度就變成平均偏離程度了,因此隨機變量X的方差2D(X)E(XE(X))表示隨機變量X的取值與其平均取值的平均偏離程度.在講授點估計量的評價標(biāo)準(zhǔn)時,課本對有效性的定義為:設(shè)1ˆ和2ˆ都是參數(shù)的無偏估計量,則稱1ˆ較2ˆ有效.在講完有效性定義后,可以向?qū)W生提出問題:為什么稱一個方差小的無偏估計量比方差大的無偏估計量更有效.這時有的學(xué)生就會覺得這個問題有些奇怪,因為他們覺得這就是一個定義沒有為什么.在他們看來定義就是一個一成不變的東西,其實不然,作為教師應(yīng)該向?qū)W生闡明定義總是有根據(jù)的,既然稱1ˆ較2ˆ有效,就一定有其緣由的.方差刻畫的是隨機變量取值偏離其平均取值的平均偏離程度.由于1ˆ和2ˆ都是參數(shù)的無偏估計量,故1ˆ和2ˆ的平均取值都是參數(shù)的真值,所以方差小意味著其與參數(shù)的真值偏離來得小,從而方差小的無偏估計量更有效.通過這樣的解釋,學(xué)生對這個定義的理解就相當(dāng)透徹,也無需刻意對這個定義進行記憶.
4運用案例教學(xué)法
關(guān)鍵詞:數(shù)理統(tǒng)計方法;企業(yè);質(zhì)量管理
一、引言
在市場經(jīng)濟發(fā)生巨大變革的同時,傳統(tǒng)統(tǒng)計方法也面臨著應(yīng)用繁瑣、誤差大等一系列問題,不利于企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。在此背景下,數(shù)理統(tǒng)計方法因其具有統(tǒng)計效率高、統(tǒng)計方法多樣、分析過程簡單等特點,逐漸引起不同領(lǐng)域企業(yè)的關(guān)注。企業(yè)質(zhì)量是企業(yè)管理的核心,本文通過整體數(shù)理統(tǒng)計方法的概念與作用,進而分析梳理統(tǒng)計方法在企業(yè)質(zhì)量管理中的運用,為找出影響企業(yè)工作質(zhì)量的因素及規(guī)律,提高企業(yè)質(zhì)量管理效率提供理論參考依據(jù)。
二、數(shù)理統(tǒng)計方法的概念與作用
隨著信息傳播速度逐漸加快,我國信息逐漸處于大爆炸的狀態(tài)。而數(shù)理統(tǒng)計方法便是基于這種信息變化趨勢,在相關(guān)的數(shù)據(jù)上采用不同的方法進行分析,可以判斷出事物發(fā)展的趨勢,進而根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢歸納出客觀的規(guī)律,用以指導(dǎo)人們生活與生產(chǎn),提高生活質(zhì)量與生產(chǎn)效率。而數(shù)理統(tǒng)計便是指運用數(shù)理之中定量描述的方法對隨機變量進行分析,通過一定次數(shù)觀察實驗獲得的相關(guān)數(shù)據(jù),進而根據(jù)數(shù)據(jù)來判斷事物的發(fā)展規(guī)律。數(shù)理統(tǒng)計法的基本特征是以實驗觀察為手段,以概論分析與統(tǒng)計為基礎(chǔ),選擇適宜的數(shù)學(xué)分析模型并進行驗證。而正確應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法的原則便是要準(zhǔn)確掌握數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法的基本概念與思路,而在應(yīng)用過程中,研究總體與樣本便是數(shù)理統(tǒng)計的基本概念。其中,總體是使用數(shù)理統(tǒng)計方法研究樣本的全體,樣本即是數(shù)理統(tǒng)計方法研究的對象。在實際應(yīng)用過程中,數(shù)理統(tǒng)計方法具有以下幾點作用。其一,節(jié)約管理成本。數(shù)理統(tǒng)計方法在實際分析中是利用基本的控制圖與數(shù)學(xué)模型進行樣本檢查。檢查過程根據(jù)實際情況采取隨機抽查的方法進行。伴隨著被檢查量的增加與企業(yè)生產(chǎn)量的加大,數(shù)理統(tǒng)計方法這種隨機抽樣檢查方法,不僅能夠選取具有代表性的樣本進行數(shù)據(jù)分析,而且還能大量減少樣本抽取的量與時間,大量的節(jié)約了管理成本,極大的提高了企業(yè)管理的工作效率。其二,及時識別不安全信號,提高企業(yè)管理的安全性。數(shù)理統(tǒng)計方法主要是通過動態(tài)與靜態(tài)兩種分析方式進行數(shù)理分析與企業(yè)質(zhì)量管理控制。在進行分析時,各種數(shù)據(jù)的采集都伴隨著企業(yè)生產(chǎn)工序的變化而變化。這樣即使企業(yè)在生產(chǎn)中某道工序發(fā)出預(yù)警信號,數(shù)理統(tǒng)計方法也能夠及時做出反應(yīng),將這種信號傳達于管理者,便于及時對相關(guān)工序做出處理,大大提高了企業(yè)管理的安全性。其三,資料積累,為后期企業(yè)管理提供參考依據(jù)。數(shù)理統(tǒng)計方法不僅采用動態(tài)監(jiān)管方式對企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量進行分析,而且還能夠在大量的分析過程中積累歷史資料。企業(yè)在每一次生產(chǎn)中,經(jīng)過幾次的數(shù)理統(tǒng)計分析,都會促進企業(yè)的質(zhì)量管理,這些一系列的分析過程均會通過數(shù)理統(tǒng)計方法進行數(shù)據(jù)積累,形成企業(yè)質(zhì)量管理的歷史數(shù)據(jù),且每一種數(shù)據(jù)都是企業(yè)按照不同的時間與地點進行分類統(tǒng)計的,對企業(yè)后期質(zhì)量管理具有重要的參考價值。
三、數(shù)理統(tǒng)計方法在企業(yè)質(zhì)量管理中的運用
1.數(shù)理統(tǒng)計方法在農(nóng)業(yè)企業(yè)質(zhì)量管理中的運用
數(shù)理統(tǒng)計方法應(yīng)用與農(nóng)業(yè)企業(yè)中的主要方面便是田間試驗。田間試驗是在田間進行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計與分析,基于田間的生產(chǎn)情況,運用數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法推理出相關(guān)規(guī)律,然后進行設(shè)計實驗,可有效指導(dǎo)生產(chǎn)。數(shù)理統(tǒng)計方法在農(nóng)業(yè)企業(yè)質(zhì)量管理應(yīng)用的另一個領(lǐng)域是數(shù)量遺傳學(xué)領(lǐng)域。例如,農(nóng)業(yè)企業(yè)在培育高質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品時,可應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法中的回歸分析與方差分析法進行農(nóng)作物遺傳力的計算,然后運用于實際生產(chǎn)中,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?;?。
2.數(shù)理統(tǒng)計方法在醫(yī)學(xué)企業(yè)質(zhì)量管理中的運用
醫(yī)學(xué)是最早使用數(shù)理統(tǒng)計方法的領(lǐng)域之一。在醫(yī)學(xué)企業(yè)中,數(shù)理統(tǒng)計方法常用于防治疾病的研究工具,通過相關(guān)分析方法對某種疾病的相關(guān)誘發(fā)因素進行分析,進而驗證這種疾病的病原體。例如,醫(yī)學(xué)企業(yè)運用數(shù)理統(tǒng)計方法分析肺癌與吸煙有關(guān),由此得知了預(yù)防肺癌的主要方法便是減少或禁止吸煙。除此之外,數(shù)理統(tǒng)計方法還應(yīng)用交叉設(shè)計、正交設(shè)計、方差分析、回歸分析等方法,來確定某種藥物對所需治療的疾病是否有幫助,治愈的可能性有多大,以及比較不同藥物對某種疾病的效果等等,均為醫(yī)院藥物質(zhì)量管理做出突出貢獻。
3.數(shù)理統(tǒng)計方法在工業(yè)企業(yè)質(zhì)量管理中的運用
數(shù)理統(tǒng)計方法運用于工業(yè)企業(yè)質(zhì)量管理中主要包括以下兩方面。一方面,可以應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法中的回歸分析、方差分析、多元線性分析等方法來解決工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品革新等問題。并且,通過分析工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品革新問題還可以改進企業(yè)工藝流程,判定企業(yè)生產(chǎn)的原材料與配方,進而得知影響企業(yè)生產(chǎn)的主要與次要影響因素,有利于指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)。另一方面,應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法可繪制多種質(zhì)量管理圖表,相關(guān)人員可根據(jù)該圖表進行可行性分析,解決工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)生產(chǎn)與大批量生產(chǎn)的有關(guān)問題,提高企業(yè)生產(chǎn)的可靠性。
四、運用數(shù)理統(tǒng)計方法進行企業(yè)質(zhì)量管理的建議
由上可知,數(shù)理統(tǒng)計方法涉及的企業(yè)范圍較廣,企業(yè)要想利用數(shù)理統(tǒng)計方法,達到預(yù)期的管理效果,還需從以下幾點入手。其一,建立全面的質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)機制。企業(yè)在利用數(shù)理統(tǒng)計方法進行相關(guān)問題的分析時,在生產(chǎn)車間建立全面的質(zhì)量管理機構(gòu),用于統(tǒng)籌企業(yè)質(zhì)量管理,保證企業(yè)生產(chǎn)的順利進行。其二,加強對生產(chǎn)人員的培訓(xùn)教育。數(shù)理統(tǒng)計方法只是企業(yè)進行科學(xué)統(tǒng)籌與管理的一種方法,企業(yè)在推行這種方法時,應(yīng)注重前期的準(zhǔn)備工作,即應(yīng)加強對生產(chǎn)人員的培訓(xùn)與教育,使其明白這種方法的有效性與可行性,進而在實際管理中,初步掌握數(shù)理統(tǒng)計方法的基本操作,在企業(yè)質(zhì)量管理中發(fā)揮重要的作用,方便企業(yè)質(zhì)量管理工作的運行。其三,充分利用試點應(yīng)用工作。在推行數(shù)理統(tǒng)計方法時,由于對于該方法的不理解,很難以較快的時間在企業(yè)進行推廣并應(yīng)用。因此,企業(yè)應(yīng)充分利用數(shù)理統(tǒng)計方法的試點應(yīng)用工作,在實際應(yīng)用之前先進行試運行,排除相關(guān)操作者的顧慮,提高后期實際應(yīng)用的成功幾率,保障數(shù)理統(tǒng)計方法在相關(guān)企業(yè)質(zhì)量管理中的可實施性。
參考文獻
[1]于瀟宇,焦永泉,付鳳榮.數(shù)理統(tǒng)計在選煤質(zhì)量管理中的應(yīng)用[J].煤質(zhì)技術(shù),2006,(2):17-19.
[2]楊海容.淺談數(shù)理統(tǒng)計方法在工程質(zhì)量管理中的應(yīng)用[J].西南公路,2008,(2):77-80.
一、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該改變以往“重概率、輕統(tǒng)計”和“重運算技巧、輕數(shù)學(xué)思想”的傳統(tǒng)教學(xué)思想,刪減其中一些復(fù)雜的計算,加強統(tǒng)計中基本理論和基本數(shù)學(xué)方法的教學(xué)。減少概率論課時,加大統(tǒng)計內(nèi)容,增加統(tǒng)計課時。
1.概率方面,古典概型概率、期望與方差等內(nèi)容在中學(xué)接觸過,學(xué)生接受較快故可以弱化;減少概率論課時,將重點放在條件概率、乘積公式、全概率公式與貝葉斯公式上,加強隨機變量的內(nèi)容。
2.統(tǒng)計方面,突出“厚基礎(chǔ)”“重應(yīng)用”的特色,增加統(tǒng)計課時,強調(diào)假設(shè)檢驗和回歸分析等原理的分析與實際應(yīng)用,著重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用統(tǒng)計中的基本原理去解決實際問題的能力。
二、改進教學(xué)方法
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是一門在解決實際問題的過程中發(fā)展起來的學(xué)科,概率論與數(shù)理統(tǒng)計的思想方法、原理、公式的引入,最能激發(fā)學(xué)生的興趣,并印象深刻的是從貼近生活的問題及案例引入。教師在授課過程中可從每個概念的直觀背景入手,精心選擇一些跟我們的生活密切相關(guān)而又有趣的實例,從而激發(fā)學(xué)生的興趣.調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
1.概率論部分的教學(xué)。(1)概率論內(nèi)容的學(xué)習(xí)中,學(xué)生一般不能很好地理解全概率公式與貝葉斯公式的原理。舉例:某大學(xué)學(xué)生對概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的興趣程度可分為四個層次:很感興趣,較感興趣,一般,沒有興趣。最近的一項調(diào)研統(tǒng)計表明此四個層次的學(xué)生數(shù)之比為:1∶3∶4∶2。而這在四類同學(xué)中該課程一次性能通過的可能性分別為:0.98,0.88,0.50,0.20。1)考試在即,在即將參加此門課程考試的學(xué)生中任抓一學(xué)生考察,試問該生此次考試該門課程一次性通過的可能性為多大?2)考試結(jié)束,閱卷老師發(fā)現(xiàn)某名學(xué)生順利通過此次考試,試問該生對此課程興趣層次是屬于一般的可能性有多大?身邊的例子激起了學(xué)生的興趣,通過1)的解答很快讓學(xué)生理解全概率公式,通過2)的分析讓學(xué)生理解貝葉斯公式的原理。(2)大數(shù)定理的教學(xué)。大數(shù)定理是概率論中非常重要的定理,在教學(xué)中如果僅僅將定理的內(nèi)容告訴學(xué)生,很多學(xué)生不能理解。講課時舉例子:在裝有7白球與3黑球的盒子里任意抽取一個記下結(jié)果再放回去,當(dāng)抽取白球時計1,抽到黑球時計0,不停地重復(fù)下去,就得到一組由1、0構(gòu)成的數(shù)字,如一人抽取得到:10010111010111000101111111100000001010010111011000從數(shù)據(jù)中你看不出任何特征與規(guī)律,換一個人來重復(fù)這一試驗,他也會得到這樣一串由1、0構(gòu)成的數(shù)據(jù),同樣雜亂無章,但結(jié)果與第一人的結(jié)果不同。雖然如此,當(dāng)做的試驗次數(shù)越來越多時,這一串串雜亂的數(shù)中1所占的比例隨做的試驗次數(shù)的增加愈來愈穩(wěn)定到一個值上,這個值就是盒子內(nèi)白球的比率7/10。比率的穩(wěn)定性只有在數(shù)串長度足夠大(實驗的次數(shù)足夠多)時才能表現(xiàn)出來,這就是大數(shù)定理這個名稱的由來。歷史上概率論方面重要的學(xué)者雅各布•伯努利證明了在一定條件下“當(dāng)試驗次數(shù)愈來愈大時,頻率愈來愈接近于概率”,這個結(jié)論稱為伯努利大數(shù)定理。此定理的意義在于對經(jīng)驗規(guī)律的合理性給出了一個理論上的解釋。在現(xiàn)實生活中,很難甚至于不可能達到伯努利大數(shù)定理中的理想化條件,但大部分的情況下與之非常接近,因此伯努利證明的結(jié)論“基本上”能適應(yīng)。
2.統(tǒng)計部分的教學(xué)。學(xué)生經(jīng)常覺得統(tǒng)計部分的參數(shù)估計、假設(shè)檢驗、回歸分析等內(nèi)容雜、頭緒亂。在教學(xué)過程中,可以引入案例,對每一個案例進行分析:(1)要解決什么問題?(2)有些什么方法,而這些方法的基本思想是什么?合理性?(3)運用這些方法解決問題的基本步驟是什么?(4)如何將這些方法運用于實際問題中?這樣能使學(xué)生理清思路,從整體上把握統(tǒng)計的基本思想,如假設(shè)檢驗可以用食品生產(chǎn)線上的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的案例分析;回歸分析可以用資源評估的案例來分析等。
利用現(xiàn)代化學(xué)習(xí)工具學(xué)習(xí)當(dāng)今社會發(fā)展所需要的知識是時代的要求,因此應(yīng)轉(zhuǎn)變教育思想和更新教育觀念,改變以往的教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)內(nèi)容,探索適應(yīng)現(xiàn)代社會、經(jīng)濟、科技及文化發(fā)展的教育觀念和人才培養(yǎng)模式,形成培養(yǎng)適合21世紀(jì)所需要人才的教學(xué)體系.醫(yī)藥院校的數(shù)學(xué)應(yīng)以應(yīng)用為主要目的,應(yīng)改變以掌握基本知識、基本理論及基本方法為目的的方式,把教學(xué)重點轉(zhuǎn)移到講解數(shù)理統(tǒng)計學(xué)概念、思考方法、形成及應(yīng)用背景等,引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的思維特征,理解數(shù)理統(tǒng)計學(xué)思想,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計學(xué)方法解決實際問題,以達到學(xué)以致用的目的.學(xué)好和用好醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計學(xué)并不需要高深的數(shù)學(xué)知識,而是要促使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的時候改變思維模式,使學(xué)生從醫(yī)藥學(xué)的形象思維模式向數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的抽象思維和邏輯推斷模式轉(zhuǎn)變,并結(jié)合教材中例題的講解、學(xué)生自身實例資料的分析及作業(yè)的批閱使學(xué)生理解和掌握統(tǒng)計學(xué)中的基本概念、基本方法、統(tǒng)計符號及公式等.
2精簡和更新教學(xué)內(nèi)容
在教學(xué)內(nèi)容方面做到突出實用性,適當(dāng)?shù)販p少或減弱概率論部分的理論性和難度,以直觀、趣味和易于理解的方式把概率論作為數(shù)理統(tǒng)計的基礎(chǔ)知識加以介紹.在假設(shè)檢驗部分注意闡述數(shù)理統(tǒng)計方法的思想、應(yīng)用的背景及應(yīng)用中所需的條件,重點講解假設(shè)檢驗應(yīng)該如何選取原假設(shè)和備擇假設(shè),如何對得出的結(jié)論進行合理的解釋;在參數(shù)估計部分著重地講解參數(shù)估計在實際應(yīng)用中的重要性、合理性及應(yīng)用中應(yīng)注意的問題,區(qū)間估計中置信區(qū)間的理解及單側(cè)置信限在應(yīng)用中的意義等;在方差分析部分講清楚引進方差分析的意義、假設(shè)檢驗的方法對多個總體進行多次t檢驗時的缺點、方差分析應(yīng)用的條件及合理解釋檢驗結(jié)果等;在回歸分析部分注意闡述量與量之間的關(guān)系、回歸方程的理論意義及對回歸方程結(jié)果在應(yīng)用中的解釋等.目前SPSS軟件是國際醫(yī)學(xué)論文中應(yīng)用最廣泛的統(tǒng)計軟件[2],國內(nèi)的大部分醫(yī)學(xué)期刊也要求論文數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析要應(yīng)用統(tǒng)計軟件處理,統(tǒng)計檢驗結(jié)果要用P值來表示,更要求學(xué)生了解統(tǒng)計軟件的使用方法,做到正確使用統(tǒng)計軟件.
3互動式的教學(xué)方法培養(yǎng)應(yīng)用、創(chuàng)新型人才
傳統(tǒng)的教學(xué)方式是知識傳授型教學(xué),即教師在課堂上灌輸知識,在有限的時間內(nèi)按教學(xué)大綱要求把大量的教學(xué)內(nèi)容盡可能地講授完畢,不能有效地調(diào)動學(xué)生對學(xué)習(xí)的主動性,忽視學(xué)生應(yīng)用能力的發(fā)展,結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生把主要精力投入到統(tǒng)計計算上,很難有時間去深入分析統(tǒng)計結(jié)果.互動式教學(xué)方法要求教師在教學(xué)中充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,同時讓學(xué)生處于教學(xué)的中心,在加強課堂討論的同時,由教員歸納總結(jié),充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性.統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)主要指可正確選擇和應(yīng)用統(tǒng)計分析方法解決醫(yī)藥學(xué)科學(xué)研究和醫(yī)藥工作中的實際問題[3].為了避免學(xué)生濫用及錯用統(tǒng)計方法,教師要重點講清各種方法的適用條件及特點.在考試方法上亦采用開卷考試,使學(xué)生不再花大量時間去推敲和死記那些復(fù)雜的公式,不再難于分清和理解符號及公式.通過幾年來的改革實踐,發(fā)現(xiàn)上述教學(xué)內(nèi)容、方法及手段的改革增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生真正體會到數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的內(nèi)容在醫(yī)藥及日常生活中的應(yīng)用價值,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,取得了良好的效果.
[參考文獻]
[1]劉定遠(yuǎn).醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計方法[M].第3版.北京:人民衛(wèi)生出版社,1999.20.
[2]王銳,陳長生,徐勇勇,等.統(tǒng)計軟件SPSS教學(xué)的經(jīng)驗與體會[J].西北醫(yī)學(xué)教育,2004,12(5):425.
【關(guān)鍵詞】數(shù)理統(tǒng)計 現(xiàn)代金融 定價 計量金融 風(fēng)險管理
數(shù)理統(tǒng)計可以看作是概率論的推廣應(yīng)用,其中許多內(nèi)容都是建立在概率論基礎(chǔ)之上的。然而,數(shù)理統(tǒng)計作為純數(shù)學(xué)的一個方向,如果僅僅研究數(shù)理統(tǒng)計的數(shù)學(xué)性質(zhì),就脫離了數(shù)學(xué)在科學(xué)研究中發(fā)揮的作用。數(shù)學(xué)以其邏輯性和嚴(yán)密性被其他各個學(xué)科作為有力的工具運用于其分析應(yīng)用中。數(shù)理統(tǒng)計也是因為其邏輯和嚴(yán)密性被引用到金融領(lǐng)域中,廣泛地運用于產(chǎn)品定價,計量分析等方面。
一 數(shù)理統(tǒng)計在產(chǎn)品定價中的作用
現(xiàn)代金融中,由于金融創(chuàng)新的不斷發(fā)展,涌現(xiàn)出許多新的金融產(chǎn)品和金融工具,尤其是金融衍生工具的大量涌現(xiàn)使得數(shù)學(xué)在金融中的使用更加具體和廣泛,它們的定價成為金融學(xué)中重要的研究內(nèi)容。
1.嵌入期權(quán)的結(jié)構(gòu)性產(chǎn)品的定價模型
結(jié)構(gòu)性產(chǎn)品多是由期權(quán)與其他金融工具組合得到,如可轉(zhuǎn)換債券由看漲期權(quán)與普通債權(quán)組合而成。羅伯特?諾普的《結(jié)構(gòu)性產(chǎn)品》這本書中對20種常見的結(jié)構(gòu)性產(chǎn)品給出了詳細(xì)的介紹,在他的介紹中,我們再次只關(guān)心定價問題,給出一個簡單的結(jié)構(gòu)性產(chǎn)品的定價,“股票收益性存款”的定價模型。
股票收益性存款是由一種零息票存款和看漲期權(quán)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)性產(chǎn)品,因此,其公式為:
Ped=Call(S,K,σ,r,T,δ)+Capital
在前邊已經(jīng)知道Call(S,K,σ,r,T,δ)是期權(quán)價格的定價用到了數(shù)理統(tǒng)計方法進行模擬計算,那么Ped的計算方式中就必然用到了數(shù)理統(tǒng)計的計算方法。Capital是指本金或者承諾償還本金的百分比。
2.不含期權(quán)的產(chǎn)品定價
嵌入期權(quán)的金融產(chǎn)品知識最近涌現(xiàn)出的金融產(chǎn)品中很少的一部分,如最近幾年出現(xiàn)的CDO(債務(wù)抵押債券),CDS(信用違約互換)等出名的金融產(chǎn)品都與違約率有關(guān),當(dāng)然也存在規(guī)避其他風(fēng)險的金融產(chǎn)品。CDO的構(gòu)建規(guī)則中就用到數(shù)理統(tǒng)計統(tǒng)計量和抽樣分布的理論,另外在分析其構(gòu)建的基礎(chǔ)工具時也需要方差分析和參數(shù)估計的方法來計算構(gòu)建出的CDO的統(tǒng)計特性。
二 數(shù)理統(tǒng)計在計量分析中的作用
計量分析作為數(shù)理統(tǒng)計的應(yīng)用和延拓,在金融學(xué)中應(yīng)用最為廣泛。其中包括計量模型的參數(shù)估計,參數(shù)的顯著性檢驗和參數(shù)置信區(qū)間的確定,以及計量中時間序列模型的分析。
在金融市場上,分析資本市場總量與貨幣供給量之間的關(guān)系,即建立某種資本市場總量與政府貨幣供給量之間的模型。模型的確定首先要具體考慮資本市場和貨幣供給的經(jīng)濟學(xué)關(guān)系,在這種關(guān)系的基礎(chǔ)上,運用數(shù)理統(tǒng)計的知識,確定某一個或為數(shù)不多的幾個模型的形式,然后用參數(shù)估計的方法,代入統(tǒng)計數(shù)據(jù),計算參數(shù),并計算模型的解釋能力R2。
計量分析中大量用到了數(shù)理統(tǒng)計中的顯著性檢驗,包括對參數(shù)的顯著性檢驗用到t統(tǒng)計量分布,模型總體的顯著性檢驗用到F統(tǒng)計量的分布。構(gòu)造統(tǒng)計函數(shù),檢驗參數(shù)是否為UMVUE,或求參數(shù)的UMVUE等。
三 數(shù)理統(tǒng)計在風(fēng)險評估和決策分析中的作用
不同的學(xué)者對風(fēng)險的評估有不同的模型進行分析判斷,然而在對風(fēng)險的量化處理的過程中都用到了參數(shù)估計等方法,因為根據(jù)測量誤差和其他誤差的存在,不可能通過某種特定的函數(shù)式把所有的被解釋變量精確地用解釋變量表達出來。在風(fēng)險一定的約束下,獲得最大的收益或者在收益一定的約束下規(guī)避風(fēng)險,兩種方法都需要進行風(fēng)險的評估。評估就是對歷史數(shù)據(jù)所做的統(tǒng)計分析,并進行未來預(yù)測的一種方法。為完成這種評估,就需要概率論與數(shù)理統(tǒng)計的相關(guān)知識,分析其出現(xiàn)概率的大小,構(gòu)造合適的統(tǒng)計量進行顯著性的檢驗。最后綜合比較各種方案的風(fēng)險收益,模型誤差等,作出最后的決策。
如對信用風(fēng)險的計量模型中常分為四大模型:信用度量模型、KMV模型、Credit Risk模型和信用組合觀點模型。信用度量模型中主要運用Var的思想度量風(fēng)險;KMV模型中把企業(yè)股票看作歐式看漲期權(quán),以期權(quán)定價的形式來度量風(fēng)險;Credit Risk模型則是把貸款組合違約概率分布近似看作泊松分布進行衡量;信用組合觀點模型利用計量經(jīng)濟學(xué)的模型,根據(jù)歷史數(shù)據(jù)模擬概率分布。可見概率論與數(shù)理統(tǒng)計在風(fēng)險評估和決策分析中的巨大作用。
四 數(shù)理統(tǒng)計在風(fēng)險管理中的作用
不同金融工具存在不同程度和不同方式的風(fēng)險,當(dāng)某一金融工具發(fā)生損失時,另外一種金融工具可能發(fā)生盈利,因此,我們的主要思想就是通過金融工具的組合,使損失與盈利相抵。風(fēng)險因其不確定性可能為投資者造成損失,但是這種不確定性很大程度上是可識別和度量的。在經(jīng)典的現(xiàn)代資產(chǎn)組合理論中,創(chuàng)始人馬克維茨就通過相關(guān)系數(shù)反映兩個或多個隨機變量的之間變動程度的相關(guān)關(guān)系,根據(jù)相關(guān)系數(shù),運用數(shù)理統(tǒng)計中的相關(guān)知識,就可以計算組合的方差,也就是風(fēng)險。
現(xiàn)代風(fēng)險管理中多運用衍生金融工具,如金融期權(quán),期貨,互換交易進行風(fēng)險的對沖。這些衍生工具的定價需要定價模型的作用,而且,定價模型中有許多希臘字母代表的概念,如Delta值、Gamma值、Vega值,正是這些值的加權(quán)求和,最終降低損失程度。這些值的運算中需要綜合數(shù)學(xué)中各個學(xué)科的方法,如求導(dǎo)、求偏導(dǎo)、概率分布函數(shù)、順序統(tǒng)計量等各種方法,數(shù)理統(tǒng)計作為重要的應(yīng)用,為風(fēng)險管理提供了精確的數(shù)學(xué)邏輯推導(dǎo)。
參考文獻
[1]周鑫.金融數(shù)學(xué)的最新理論和現(xiàn)展[J].大眾商務(wù),2010(4)
[2]蘇杭、胡應(yīng)南.預(yù)測資金變化趨勢的幾種數(shù)學(xué)方法[J].四川金融研究,1983(2)
1.1概率論部分
教材中概率論偏重于理論基礎(chǔ),理論性較強。但概率論部分作為數(shù)理統(tǒng)計入門階段,更應(yīng)注重基本概念的理解,便于后期的教學(xué)。因此在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)減弱概率論部分的理論性和難度,多結(jié)合專業(yè)知識和用簡潔易懂的闡釋來介紹概率論部分的內(nèi)容。
1.2數(shù)理統(tǒng)計部分
數(shù)理統(tǒng)計偏重于應(yīng)用,在教學(xué)內(nèi)容方面要做到突出實用性。注重假設(shè)檢驗部分的講解,注意闡述數(shù)理統(tǒng)計方法的思想、應(yīng)用的背景及應(yīng)用中所需的條件,重點講解假設(shè)檢驗應(yīng)該如何選取原假設(shè)和備擇假設(shè),如何對得出的結(jié)論進行合理的解釋[2];在區(qū)間估計中置信區(qū)間的講解中結(jié)合在生產(chǎn)中片重差異或含量質(zhì)量時正常值的范圍,以確定藥品是否合格等;在方差分析部分結(jié)合藥理學(xué)中如何進行藥效學(xué)實驗分組結(jié)果的分析與多重比較的應(yīng)用等;在一元線性回歸部分結(jié)合藥品質(zhì)量分析時如何建立標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的應(yīng)用等。
1.3定理公式部分
教材中定理、公式、法則比較抽象,較難理解。在定理、公式、法則的教學(xué)中更應(yīng)結(jié)合專業(yè)知識,加深理解與應(yīng)用。一般不要求對公式等進行推導(dǎo),也不要求記憶。課后做適量的作業(yè)加深定理公式的應(yīng)用與理解。但樣本的均值、方差、變異系數(shù)的公式要求掌握,這些不僅是后續(xù)課程的基礎(chǔ),更在藥品質(zhì)量分析中如重現(xiàn)性、回收率等實驗中有著廣泛應(yīng)用。
2以試驗設(shè)計為導(dǎo)向講述統(tǒng)計應(yīng)用
在藥學(xué)專業(yè)中,特別是制劑工藝研究中,有多種比較性試驗設(shè)計方法,每種方法有其特點和適用范圍,較常用的有兩組比較試驗設(shè)計、多組比較試驗設(shè)計、析因設(shè)計、正交設(shè)計和均勻設(shè)計等[3]。在講完教材內(nèi)容后,再以試驗設(shè)計為導(dǎo)向梳理闡釋t檢驗、方差分析、回歸分析等知識的具體應(yīng)用。
兩組比較試驗設(shè)計用于不同處理間指標(biāo)差異的比較,常采用t檢驗分析方法,分為配對比較和兩組比較。配對比較常用于用藥前后觀察指標(biāo)的變異情況等,兩組比較一般用于兩種技術(shù)或工藝對指標(biāo)差異的比較。多組比較試驗設(shè)計用于多組試驗處理結(jié)果的比較,常采用方差分析與多重比較,如研究不同濃度乙醇提取某中藥有效成分的影響等。正交試驗設(shè)計與均勻試驗設(shè)計均是適合多因素多水平的試驗設(shè)計,在制藥工藝研究中應(yīng)用更為廣泛,前者是基于方差分析模型,后者是基于回歸分析模型。這兩部分教學(xué)中結(jié)合自己在工作中的應(yīng)用重點講述如何選因素水平,如何利用相應(yīng)的表來安排試驗,對試驗結(jié)果的分析處理及相關(guān)軟件如正交設(shè)計助手的應(yīng)用等。新晨
3重視現(xiàn)代方法在教學(xué)中的應(yīng)用
教學(xué)中,應(yīng)對部分內(nèi)容嘗試引入計算機輔助教學(xué)。利用現(xiàn)代化學(xué)習(xí)工具學(xué)習(xí)當(dāng)今社會發(fā)展所需要的知識是時代的要求,本課程是以應(yīng)用為主要目的,教學(xué)重點講解數(shù)理統(tǒng)計的概念、思考方法、形成及應(yīng)用背景等,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的知識去思維,理解數(shù)理統(tǒng)計,而不是大量的計算。因此,結(jié)合實際,利用計算機講述Excel在統(tǒng)計學(xué)中的應(yīng)用、SPSS統(tǒng)計軟件的使用等。
4不斷提高自身素質(zhì)
作為應(yīng)用性很強的課程,在教學(xué)過程中,要不斷進行高等數(shù)學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計、教學(xué)方法等方面的研究,夯實基礎(chǔ),不斷提高教學(xué)質(zhì)量。更要通曉在藥學(xué)科研工作中數(shù)理統(tǒng)計應(yīng)用方面的知識,結(jié)合教材便于更好地組織教學(xué),使學(xué)生學(xué)到統(tǒng)計知識并能在專業(yè)領(lǐng)域正確應(yīng)用。因此,教師須不斷研究、探討教育思想、教學(xué)觀念和教學(xué)方法,不斷提高自己的教學(xué)能力,才能培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型藥學(xué)人才。
【參考文獻】
1祝國強.醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計方法.高等教育出版社,2004.
關(guān)鍵詞:數(shù)理統(tǒng)計;教學(xué)模式;案例教學(xué);統(tǒng)計建模
數(shù)理統(tǒng)計課程是我校工科相關(guān)專業(yè)研究生的一門必修學(xué)位基礎(chǔ)課程,學(xué)習(xí)該課程的工科專業(yè)研究生在其課題研究中要求具備較高的統(tǒng)計分析水平。然而,由于受計劃學(xué)時少、教材內(nèi)容偏理論、統(tǒng)計方法繁多、教學(xué)手段單一、學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊、學(xué)習(xí)價值取向差異大等因素的影響,教學(xué)質(zhì)量提高緩慢,影響了學(xué)生統(tǒng)計素質(zhì)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提升。針對上述問題,作者在在近幾年的數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)中,嘗試更新教學(xué)理念,擴充教學(xué)內(nèi)容,引進數(shù)學(xué)實驗技術(shù),以案例教學(xué)為突破口,進行了一系列的改革研究和實踐探索,使學(xué)生能夠熟練掌握現(xiàn)代數(shù)理統(tǒng)計的基本思想和方法、樹立統(tǒng)計建模思想,學(xué)會使用統(tǒng)計思維分析和解決問題,達到其專業(yè)對統(tǒng)計工具的科研要求。
一、變革教學(xué)理念,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容以適應(yīng)學(xué)生的知識需求
目前大多數(shù)工科研究生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀并不能適應(yīng)飛速發(fā)展的新技術(shù)的需要,他們在本科階段的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)僅限于微積分、線性代數(shù)、初等概率統(tǒng)計的范疇,對現(xiàn)代數(shù)學(xué)知識知之甚少,計算機工具的運用能力較弱,嚴(yán)重影響了他們在專業(yè)研究中的能力發(fā)展。所以研究生階段的數(shù)理統(tǒng)計課程在某種意義上承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)、鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的重任。這就需要教師在教學(xué)中更新教學(xué)觀念,強調(diào)理論與應(yīng)用并重、研究與實踐并重,促進教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變和教學(xué)方式方法的變革,以素質(zhì)培養(yǎng)為中心,把課程重點放在素質(zhì)培養(yǎng)上,而不是放在知識的簡單灌輸上。在教學(xué)中,如何培養(yǎng)學(xué)生的概率統(tǒng)計思維是一大難點。在教學(xué)中我注重對每一種統(tǒng)計方法的思想進行詳盡解讀,力圖使學(xué)生真正掌握統(tǒng)計方法的內(nèi)涵。比如,假設(shè)檢驗包含了非常重要的統(tǒng)計思想,其思想原理幾乎貫穿整個統(tǒng)計領(lǐng)域。因此在教學(xué)中,首先利用簡單的實際問題從直觀角度引入假設(shè)檢驗的思想,推斷依據(jù)原理,可能存在的風(fēng)險,各種不同假設(shè)下所得結(jié)論的關(guān)系和區(qū)別等問題,然后再上升到理論層面,給出正態(tài)總體各種情況下參數(shù)的檢驗?zāi)J剑龠M一步深入學(xué)習(xí)非正態(tài)總體的參數(shù)檢驗、非參數(shù)檢驗、方差分析、回歸分析等其它統(tǒng)計方法,并且引導(dǎo)學(xué)生分析對比各種統(tǒng)計分析方法的區(qū)別和聯(lián)系。如果前期的基礎(chǔ)比較扎實,學(xué)生對后續(xù)的各種統(tǒng)計方法掌握起來就順利很多。在教學(xué)內(nèi)容上,針對學(xué)生知識層次不齊,需求各異的特點,改變教學(xué)思想,在教學(xué)內(nèi)容上淡化理論、強化統(tǒng)計思想和方法,重點講授統(tǒng)計方法的內(nèi)涵、特點和限制、統(tǒng)計建模和求解、結(jié)果檢驗及應(yīng)用等。對理論性較強的部分內(nèi)容進行了刪減,而對應(yīng)用性較強的內(nèi)容進行了補充。例如壓縮了參數(shù)點估計的有關(guān)理論,加強了試驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析、多元線性回歸和非線性回歸等統(tǒng)計方法的教學(xué),并布置了相應(yīng)的大作業(yè)進行案例討論,強化其應(yīng)用。在教學(xué)內(nèi)容的選擇上,我還注重培養(yǎng)研究生的建模能力。大部分研究生在本科階段沒有受過建模的訓(xùn)練,幾乎不知各種建模工具和建模步驟,更談不上靈活應(yīng)用。所以我經(jīng)常選擇與工科專業(yè)有關(guān)的實際案例,融合多種統(tǒng)計方法建模,配合統(tǒng)計軟件的應(yīng)用,并且對分析結(jié)果重點解讀,效果很好。
二、采用案例教學(xué),提高學(xué)生分析問題解決問題的能力
由于工科研究生的數(shù)理統(tǒng)計課程是在研一開設(shè),幾年的教學(xué)下來就發(fā)現(xiàn)一個問題,在研一時學(xué)生學(xué)的還不錯,然而等升到研二、研三開始進行課題研究時,卻不知怎么著手進行數(shù)據(jù)分析,經(jīng)常有學(xué)生再回到教室旁聽,或找老師求教。其原因主要是因為學(xué)生在學(xué)到的仍然是書本知識,缺乏對實際問題的深入分析,缺乏解決實際問題的能力,不能夠很好地把所學(xué)知識用到自己的研究工作中。在教學(xué)改革研究過程中,我大量采用案例教學(xué),收集了數(shù)十例與研究生專業(yè)領(lǐng)域有關(guān)的案例,如環(huán)境、生物、經(jīng)濟等領(lǐng)域,編寫成文檔與學(xué)生共享。通過對典型案例的分析和研究,提高學(xué)生分析問題的能力,并充分利用互聯(lián)網(wǎng)平臺,采取互動教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生尋求最好的解決問題途徑。在教學(xué)中所選擇的案例大致分兩類:一類是成熟的數(shù)據(jù)案例,比如教材中或已發(fā)表文獻中的案例,只需要對案例涉及到實際問題進行分析,適當(dāng)抽象后選擇合適的統(tǒng)計模型,求出其模型中的參數(shù),檢驗,應(yīng)用即可;還有一類是往屆研究生提出來的研究課題中的問題,經(jīng)過加工整理后形成的案例,更像是數(shù)學(xué)建模訓(xùn)練。比如,河道水質(zhì)治理,企業(yè)污水凈化、空氣質(zhì)量監(jiān)測、經(jīng)濟數(shù)據(jù)分析等,這些案例都有可能是他們?nèi)蘸竺媾R的問題,因此更具有實際意義。在這些案例的研究討論中,更側(cè)重整個工作流程,在制訂試驗設(shè)計方案、收集試驗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、計算機求解、研究結(jié)論與應(yīng)用等每個環(huán)節(jié),初步幫助學(xué)生了解利用統(tǒng)計方法解決實際問題的過程,提高他們的分析能力和應(yīng)用能力。經(jīng)過這樣的訓(xùn)練,不少研究生的統(tǒng)計分析水平和數(shù)據(jù)計算水平有極大提高,不但在研一階段就開始申請到校、省級科研項目,而且積極參加全國研究生數(shù)學(xué)建模競賽,取得了不錯的戰(zhàn)績。還有一類案例是反面的案例,我們收集了部分錯用統(tǒng)計、誤用統(tǒng)計、惡用統(tǒng)計的例子,有已經(jīng)發(fā)表在正式刊物的論文,有網(wǎng)絡(luò)文章,有實踐過程中出現(xiàn)的問題,還有學(xué)生作業(yè)中的錯誤等等,借用這些反面問題警示學(xué)生,在使用統(tǒng)計方法解決問題時一定要慎重,要善用統(tǒng)計,用好統(tǒng)計,正確利用統(tǒng)計方法提高自己的統(tǒng)計分析水平。
三、利用統(tǒng)計軟件和計算技術(shù),提高教學(xué)效率和學(xué)生統(tǒng)計分析水平
目前許多統(tǒng)計軟件都能夠方便、快速、有效的處理數(shù)據(jù)。在教學(xué)過程中,主要采取統(tǒng)計軟件和多媒體課件相結(jié)合的教學(xué)方式,以加大信息量,擴展知識面,挖掘出教材文字達不到的直觀、動態(tài)效果,使難以理解的抽象理論形象化、生動化,并且為學(xué)生以后的研究發(fā)展提供統(tǒng)計處理技術(shù)手段。對于工科研究生來說,應(yīng)用統(tǒng)計方法進行數(shù)據(jù)分析和處理,至少要掌握一種軟件工具幫助其計算,比如,Excel,SAS,JMP,SPSS,Eviews,Minitab等,除Excel外,其它的統(tǒng)計軟件都提供了方便的菜單式操作,便于學(xué)習(xí)和應(yīng)用。為方便學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握,筆者在課堂教學(xué)中,不但介紹常用統(tǒng)計軟件的特點,而且對所有例題都至少使用一種統(tǒng)計軟件進行求解演示,同時要求研究生在案例分析研究中,使用統(tǒng)計軟件完成計算,并給出軟件輸出結(jié)果的合理解釋。近幾年的教學(xué)實踐結(jié)果表明,許多學(xué)生不但理解和掌握了統(tǒng)計方法,也掌握了數(shù)據(jù)分析計算工具,有效地提高了教學(xué)效率和學(xué)生的統(tǒng)計分析水平。
四、建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境,為學(xué)生提供靈活持續(xù)的知識學(xué)習(xí)和交流平臺
我們利用學(xué)校天空教室網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng),建設(shè)了工科研究生數(shù)理統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)課程,為學(xué)生營造一個持續(xù)的知識學(xué)習(xí)輔助教學(xué)環(huán)境,以及師生課余時間的交流平臺,成為課堂教學(xué)的重要補充,從而適應(yīng)不同專業(yè)學(xué)生對統(tǒng)計知識和方法的需求。在網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)資源中,我們不但設(shè)立了教學(xué)大綱、教學(xué)進度、教學(xué)課件等常規(guī)教學(xué)資源的節(jié)點,還設(shè)立了統(tǒng)計軟件學(xué)習(xí)、案例討論、大作業(yè)、閱讀等拓展類節(jié)點,同時網(wǎng)絡(luò)課程平臺還有通知、留言、在線答疑、論壇等互動窗口,方便研究生課后學(xué)習(xí)、交流和研究。網(wǎng)絡(luò)課程運行三年來,受到學(xué)生的大力支持和好評。同時也有不少研究生提出了許多好的建議,希望能提供更多的教學(xué)資源,加大交流互動的力度,增加更多的實際案例進行討論學(xué)習(xí)。
五、改革考核方式,建立綜合考核評價系統(tǒng)
數(shù)學(xué)課程傳統(tǒng)的教學(xué)評價方式一般是閉卷考核,評價內(nèi)容主要以記憶性知識為主,對于培養(yǎng)創(chuàng)新性工科研究生的數(shù)理統(tǒng)計學(xué)習(xí)目標(biāo)來說并不適合。工科研究生學(xué)習(xí)現(xiàn)代數(shù)學(xué)的特點應(yīng)體現(xiàn)應(yīng)用和創(chuàng)新,因此改革傳統(tǒng)的考核評價方式就是必然。我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進度,適時安排課堂作業(yè)、大作業(yè)、案例討論、讀書報告等多種方式的練習(xí),建立綜合考核評價系統(tǒng),采取多項加權(quán)的考核評價方式,結(jié)合期末的開卷考試成績進行加權(quán)綜合評定。平時的多種形式的考點為如何運用已掌握的統(tǒng)計理論和方法,對于給定的數(shù)據(jù)資料進行分析、篩選、抽象、建立模型、計算或軟件應(yīng)用、檢驗及結(jié)論解讀等方面的訓(xùn)練,同時要求以科研小論文的形式提交電子文檔,相當(dāng)于撰寫科研論文的模擬訓(xùn)練。期末考核則是綜合性的開卷考核,題目多樣化、靈活化,重點考核研究生的學(xué)習(xí)能力和所掌握知識的扎實程度。總的來看,重視統(tǒng)計思想的教學(xué),加強統(tǒng)計思維方式的培養(yǎng)和訓(xùn)練是工科研究生數(shù)理統(tǒng)計教學(xué)中的一項長期重要內(nèi)容和任務(wù),需要師生的共同努力,來探討如何更好地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)統(tǒng)計知識的能力、提升研究生在所研究專業(yè)中統(tǒng)計方法的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻
[1]周夢,孫海燕.工科研究生應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計教學(xué)改革的探索[J].理工高教研究,2007,26(5):62-63.
[2]肖枝洪,郭明月.研究生多元統(tǒng)計分析課程教學(xué)的改革與實踐[J].高等理科教育,2009(1):100-103.
[3]鐘波,劉瓊蓀.工科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)與“數(shù)理統(tǒng)計”課程教學(xué)改革[J].重慶工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,21(4):137-140.
[4]劉旭華,田英,陳薇.對研究生數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)的思考與探索[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2010(7):76-78.
[5]趙姝淳.對研究生概率論與數(shù)理統(tǒng)計教學(xué)的探討[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2007,23(4):27-29.
一激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師,只有真正感興趣,學(xué)生才能主動地、輕松地獲得知識,成為學(xué)習(xí)的主人。因此本課程的第一次課的教授很重要,應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識這門課程的重要性,讓學(xué)生有興趣去學(xué)習(xí)這門課程,這是教師首先應(yīng)該注意的問題。首先可以向?qū)W生介紹概率論與數(shù)理統(tǒng)計的起源和發(fā)展,如講些歷史上有名的分賭本問題,擲骰子問題等,然后再介紹這門學(xué)科發(fā)展至今,在金融業(yè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物醫(yī)藥業(yè)等方面的應(yīng)用。這樣即能讓學(xué)生感到這門課程應(yīng)用的廣泛性,又能引起學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)興趣,消除學(xué)生對學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計的畏難心理,產(chǎn)生良好的效應(yīng)。在以后的教學(xué)過程中,始終要重視學(xué)生興趣的培養(yǎng),由于概率論與數(shù)理統(tǒng)計所研究的問題與日常生活密切相關(guān),每一理論都有其直觀背景,因此,在引入基本概率,講解有關(guān)定理時揭示其直觀背景和實際意義,多舉生活中的例子,激發(fā)學(xué)生的興趣,使學(xué)生在體會每個基本概念、定理和公式的過程中掌握概率論與數(shù)理統(tǒng)計解題的思想和方法。例如:在講解古典概率時可舉生日問題,彩票中獎問題等;在講解貝葉斯問題時可談?wù)劯伟┰\斷中的血清甲胎蛋白法;在講解事件的獨立性時可例舉工廠的工作效率問題的例子;在講解指數(shù)分布時可舉顧客到自動取款機上取款時的等候時間問題;在講解假設(shè)檢驗時可舉判斷工廠的生產(chǎn)線工作是否正常的問題,等等。通過生活中的事例說明本課程在實踐中應(yīng)用的廣泛性,從而激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣的內(nèi)在動力。
二采取靈活多樣的教學(xué)方法
1、運用案例教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力。案例教學(xué)法是將案例作為一種教學(xué)工具,把學(xué)生引導(dǎo)到實際問題中去,通過分析和相互討論,提出解決問題的基本方法和途徑的一種教學(xué)方法。案例教學(xué)法不僅直觀體現(xiàn)了有關(guān)知識的客觀背景,而且還可以把結(jié)論的發(fā)現(xiàn)過程予以還原或模擬,使學(xué)生通過自己的思維再現(xiàn)知識發(fā)生的各個方面,使課堂的教學(xué)效果達到較好的水平。例如,正態(tài)分布是概率論與數(shù)理統(tǒng)計中最常用的一種概率分布,它在解決實際問題中有廣泛的應(yīng)用。中心極限定理揭示了正態(tài)分布大量存在的原因。如果某一個量的變化受到許多中隨機因素的影響,這種影響的總后臺是各個因素的疊加,而且這些因素中沒有任何一個是起主導(dǎo)作用,那么這個量就是一個服從正態(tài)分布的隨機變量,至少它近似地服從正態(tài)分布,這種情況在經(jīng)濟問題中是常見的。我們可以選用下面的案例:銀行為支付某日到期的債券需準(zhǔn)備一筆現(xiàn)金,已知這批債券共發(fā)放了500張,每張須支付本息1000元,設(shè)持券人(1人1券)到期日來銀行領(lǐng)取本息的概率為0.4,問銀行于該日應(yīng)準(zhǔn)備多少現(xiàn)金才能以99.9%以上的把握滿足客戶的兌換需求?
2、進行對比式教學(xué)方法,提高課堂效果。對比式教學(xué)方法是指教師在教學(xué)過程中,有意識地引導(dǎo)學(xué)生將相近或相似的事物進行對比,使學(xué)生更好地了解和掌握事物共性和個性的一種教學(xué)方法。這要求教師精心鉆研教材,將教材前后知識融會貫通。在概率論與數(shù)理統(tǒng)計教學(xué)中,有些概念學(xué)生容易混淆,因此通過對比式教學(xué),有助于學(xué)生對抽象概念的理解。如概率與頻率、概率與條件概率、離散型與連續(xù)型隨機變量、事件的兩兩獨立與相互獨立、全概率公式與貝葉斯公式、分布函數(shù)與密度函數(shù)、期望與方差、區(qū)間估計與假設(shè)檢驗等內(nèi)容,由于兩兩之間有許多聯(lián)系,因此教師在講這些內(nèi)容時,最好是前后進行比較,把它們之間的關(guān)系講解透徹。又如在講解二維隨機變量時,應(yīng)與一維隨機變量的相關(guān)內(nèi)容進行對比,則有關(guān)知識點更清晰,更容易理解,且能使學(xué)生更好地把握知識體系,加深對隨機變量概念的理解。
3、采用直觀教學(xué)法,使學(xué)生易于理解。在概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)過程中,對概念和定義的理解是學(xué)生掌握課程內(nèi)容的關(guān)鍵,它直接影響到課堂效果的好壞。在概率論與數(shù)理統(tǒng)計的內(nèi)容中,有些概念和定義,如果用數(shù)學(xué)理論來講解,在學(xué)生缺乏相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)和直觀背景下,是很難理解和消化的,但如果我們采用直觀形象的講解,則能起到很好的效果。例如在講解極大似然估計法的概念時,我們可以把樣本的聯(lián)合概率分布具體化為離散情形,通過比較在觀測結(jié)果已知的條件下,參數(shù)取各種值的概率大?。赡苄源笮。箤W(xué)生容易明白極大似然估計法的定義。在講解定理的證明和應(yīng)用時,我們也可以采用直觀教學(xué)法。例如在講解伯努利公式時,我們可以采用“某射手對同一目標(biāo)進行重復(fù)射擊,恰好命中的次數(shù)”這樣一個具體形象的例子來弱化學(xué)生對此公式的理解難度,使學(xué)生能夠靈活地掌握和運用伯努利公式。
關(guān)鍵詞:林業(yè);數(shù)理統(tǒng)計;應(yīng)用
林業(yè)發(fā)展不僅僅包括森林樹木的種植養(yǎng)護,其實林業(yè)包含了非常廣泛的內(nèi)容,涉及到土壤結(jié)構(gòu)、氣象環(huán)境、森林生物種類、植樹造林、樹木育種、微生物繁殖、森林經(jīng)營管理、防火、病蟲害防治以及其他森林管理工作。諸多的管理項目如果不能進行及時有效的管理,容易造成管理混亂,影響林業(yè)發(fā)展。
1 林業(yè)樹立統(tǒng)計應(yīng)用
1.1 統(tǒng)計推斷 很多學(xué)科都會涉及到數(shù)理統(tǒng)計,所以它的應(yīng)用范圍十分廣泛。數(shù)理統(tǒng)計包括抽樣調(diào)查、估計、頻率等問題,在林業(yè)管理方面可以發(fā)揮很大作用。比如測量誤差計算,林業(yè)種植的時候需要計算區(qū)域面積內(nèi)種植數(shù)量,種植距離等等,都需要考慮到誤差的問題。再比如,林業(yè)樹木進行質(zhì)量抽樣檢查,大片區(qū)的樹木無法逐一進行檢查,此時就需要進行抽樣檢查,確定區(qū)域范圍內(nèi)樹木的質(zhì)量好壞和成活率等。此外,對林區(qū)的病蟲害調(diào)查以其他問題調(diào)查研究都需要有可靠有效的數(shù)字作為依據(jù),才能夠進行下一步處理。
遇到比較復(fù)雜的問題還需要運用數(shù)理統(tǒng)計的二項分布原理,有時候還會用到分布計算總體的頻率。比如計算種子的發(fā)芽率、樹木成活率、病蟲害染株率等等。還有的時候需要用到t分布原理,或者是較大樣本資料用正太分布檢驗整體的數(shù)理特征是否滿足一定的要求和標(biāo)準(zhǔn),比如種子的重量是否符合某個規(guī)定的數(shù)值,進行實驗林地的某項指標(biāo)是否突破了常規(guī)標(biāo)準(zhǔn),種植樹苗的平均高度有沒有達到規(guī)定高度等等。不僅如此,數(shù)理統(tǒng)計的正態(tài)分布更廣泛地應(yīng)用在總體平均、總量或者總體頻率方面,比如樹木的總量估計,病蟲害損失抽樣檢查等。
1.2 實驗設(shè)計與統(tǒng)計分析 林業(yè)是一個較大的范圍,涵蓋了很多相關(guān)方面,其中對土壤、造林、病蟲害防治的科學(xué)研究中,經(jīng)常會遇到很多個總體平均數(shù)出現(xiàn)差異的問題。比如在研究不同種類的植物肥料和它們對樹木生長影響、鑒定分層抽樣監(jiān)測是否成功,還有在比較不同種類樹木的好壞,種子的優(yōu)選和貯存方法,樹苗的培育方案比較研究。病蟲害治療防范等問題的研究,都需要進行一定的實驗,只有通過實驗才檢測,觀察才能得到有效數(shù)據(jù),才能根據(jù)數(shù)據(jù)采取措施。
1.3 回歸分析 回歸分析在各學(xué)科中的應(yīng)用十分廣泛,其主要是運用回歸分析知識討論變量之間的關(guān)系,對總體條件平均數(shù)或因變量作預(yù)測預(yù)報。例如,探討林木生長量與生態(tài)環(huán)境因子(含氣候、土壤、生物、地形、人為等因子)之間的關(guān)系,植物生長周期規(guī)律的研究,林分生長過程分析,各種原木、活立木材積表的編制和材種出材量表的編制,地位指數(shù)表的研究,林分?jǐn)?shù)
量成熟齡的確定,天氣預(yù)報,市場預(yù)測,火險天氣預(yù)報,病蟲害預(yù)測預(yù)報等。對這些問題的討論,廣泛應(yīng)用了一元線性(或一元非線性)回歸分析。二元材積式的研究,林木生長與生態(tài)環(huán)境因子之間關(guān)系,市場預(yù)測,病蟲害預(yù)報等問題常用多元分析法進行統(tǒng)計分析數(shù)理統(tǒng)計與計算機應(yīng)用有著特殊的關(guān)系。,計算機是統(tǒng)計分析的工具,而數(shù)理統(tǒng)計為計算機應(yīng)用提供了各種統(tǒng)計方法和模式。
2 如何運用好林業(yè)數(shù)理統(tǒng)計
以本作者在吉林省汪清縣林業(yè)局南溝林場43林班,對東北紅豆杉扦插苗生長情況進行綜合分析為例:
2001年采用東北紅豆杉扦插2a生壯苗在43林班林冠下造林,全坡位造林,株行距2m×2m。造林后連續(xù)3a除草割灌撫育管理,2003年設(shè)樣地調(diào)查造林成活率。2013年5月16日-5月17日,從造林地山腳至山頂垂直設(shè)置13塊樣地,每塊樣地面積20m×30m =600 m2,樣地間隔100m。在每塊樣地先查出東北紅豆杉苗木總數(shù),計算出保存率,再從中隨機調(diào)查66株,測量每株苗木的地徑、樹高、冠幅、枝下高(第一活枝距地面高度)、側(cè)枝數(shù)、側(cè)枝平均間距、當(dāng)年高生長量(2012年)。應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS17.0對調(diào)查數(shù)據(jù)進行方差分析、性狀描述性統(tǒng)計及性狀間相關(guān)分析。
3 結(jié)果與分析
經(jīng)樣地調(diào)查,東北紅豆杉扦插苗造林成活率90%以上,保存率70%以上。
方差分析
對調(diào)查因子地徑、樹高、冠幅、枝下高、側(cè)枝數(shù)、側(cè)枝平均間距、當(dāng)年高生長量分別進行方差分析,結(jié)果見表1。
由表1知,各調(diào)查因子的顯著性數(shù)值0.05,說明13塊樣地間各調(diào)查因子差異不顯著。
調(diào)查結(jié)果描述性統(tǒng)計
由方差分析知,13塊樣地間各調(diào)查因子差異不顯著,故將調(diào)查因子分別合并,進行統(tǒng)計量描述,結(jié)果見表2。
由表2知,東北紅豆杉地徑在0.43cm-2.5cm之間,平均0.8896cm;樹高在27cm-156cm之間,平均69.0571cm;冠幅在10cm-68cm之間,平均19.1923cm;枝下高在2cm-20cm之間,平均10.6364cm;側(cè)枝數(shù)在4個-22個之間,平均9.211個;側(cè)枝平均間距在2cm-11cm之間,平均5.8737cm;當(dāng)年高生長量在2cm-17cm之間,平均7.4021cm。
相關(guān)分析
對調(diào)查因子地徑、樹高、冠幅、枝下高、側(cè)枝數(shù)、側(cè)枝平均間距、當(dāng)年高生長量進行相關(guān)分析,結(jié)果見表3。
從表3的相關(guān)系數(shù)看,地徑-樹高=0.88、地徑-冠幅=0.732、地徑-枝下高=0.806、地徑-側(cè)枝數(shù)=0.732;樹高-冠幅=0.806、樹高-枝下高=0.822、樹高-當(dāng)年高生長量=0.76;枝下高-側(cè)枝數(shù)=0.712。相關(guān)系數(shù)的絕對值皆大于0.7,為高度線性相關(guān)。
地徑-當(dāng)年高生長=0.675;樹高-側(cè)枝數(shù)=0.689、樹高-側(cè)枝平均間距=0.421;冠幅-枝下高=0.569、冠幅-側(cè)枝數(shù)=0.562、冠幅-當(dāng)年高生長量=0.639;枝下高-當(dāng)年高生長量=0.625;側(cè)枝數(shù)-當(dāng)年高生長量=0.522。相關(guān)系數(shù)的絕對值皆大于0.4,小于0.7,為顯著線性相關(guān)。
地徑-側(cè)枝平均間距=0.191;冠幅-側(cè)枝平均間距=0.399;枝下高-側(cè)枝平均間距=0.072;側(cè)枝數(shù)-側(cè)枝平均間距=-0.27;側(cè)枝平均間距-當(dāng)年高生長量=0.294。相關(guān)系數(shù)的絕對值皆小于0.4,為低度線性相關(guān)。其中側(cè)枝數(shù)-側(cè)枝平均間距=-0.27,為負(fù)低度線性相關(guān)。
通過數(shù)理統(tǒng)計在各學(xué)科中的廣泛應(yīng)用,我們可以看出,數(shù)理統(tǒng)計在林業(yè)生產(chǎn)和林業(yè)科研等諸方而有著及其廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,林業(yè)生產(chǎn)和科研對數(shù)理統(tǒng)計需求的廣度和深度迅速增加。在計算機已普遍應(yīng)用的今天,一些高難度的統(tǒng)計分析已成為現(xiàn)實。例如,森林監(jiān)測系統(tǒng)的統(tǒng)計分析,森林收獲預(yù)測,病蟲害預(yù)報,市場經(jīng)濟活動分析等問題已得到較廣泛應(yīng)用。
近幾年,我國由于經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展帶來的一系列環(huán)境問題已經(jīng)影響到人們的正常生活。土地沙漠化,水土流失,河水含沙量大,農(nóng)作生長缺水等等,人與自然環(huán)境的矛盾不斷上升。林業(yè)發(fā)展不僅僅是植樹造林,更是進行環(huán)境保護的有效措施。數(shù)理統(tǒng)計能夠為林業(yè)發(fā)展提供有效的數(shù)據(jù),幫助其選擇正確的發(fā)展道路,降低風(fēng)險,提高樹木的成活率,所以,在今后的林業(yè)發(fā)展中更應(yīng)該合理地發(fā)展運用數(shù)理統(tǒng)計,幫助林業(yè)實現(xiàn)更好的發(fā)展。
參考文獻
[1] 唐正良,劉安興,林章豪,陳家明,丁林,鄧觀貴,唐水強. 國有林森林經(jīng)理系列技術(shù)研究[J]. 浙江林業(yè)科技. 1995(04)
[2] 杜宏,王森.西峽縣森林分類經(jīng)營成效初步評價[J]. 中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃. 2001(02)