定量分析方法概述优秀课件.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,2020/1/6,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,2020/1/6,定量分析方法,概 述,1,1,定性分析方法与定量分析方法,2,数学方法在各门科学中的应用,3,定量分析方法的理论基础,主要内容,2,1,定性分析方法与定量分析方法,2,数学方法在各门科学中的应用,3,定量分析方法的理论基础,定性分析方法与定量分析方法,3,(,一,),定性分析与定量分析概念的产生,定性分析化学侧重于对样品中存在的化学元素或原子团进行鉴定,分析化学,定性分析化学,定量分析化学,定量分析化学侧重对样品中所含的一个或几个组成量或质量份数进行测定,定性分析方法与定量分析方法,4,(,一,),定性分析与定量分析概念的产生,定性分析是研究物质的鉴定,分析化学,定性分析化学,定量分析化学,定量分析是研究试样中某一特定物质含量的测定,性质特征,数量关系,定性分析方法与定量分析方法,5,(,二,),定性分析与定量分析方法的内涵,定性分析方法主要有：,历史研究、文献研究、观察研究、逻辑分析、内容分析、实地考察、个案研究,等方法。,1.,定性分析方法的内涵,定性分析方法，是指对科学现象进行质的理论思辨的科学方法。所谓质是指一个事物区别于其他事物的内部规定性。,定性分析方法：,定性分析方法与定量分析方法,6,2.,定量分析方法的内涵,定量分析,，是指分析一个对象内部的几个因素之间或者几个对象之间的数量关系。,确定量化单位,选 取 量 纲,确 定 问 题,构建指标体系,确 定 采 集,数据的方法,进行量化分析,量化,是指一种把描述性的分析内容，转化为数量关系的方法和过程。,其一般步骤是：,定性分析方法与定量分析方法,7,定量分析方法，是指用数学方法对自然界和人类社会中存在的各种现象进行研究，并用数学变量描述和刻画其中的客观规律的方法。,定量分析方法：,数学方法，是指用数学语言表述事物的状态、关系和过程，并加以推导、演算和分析，形成对问题的解释、判断和预言的方法。,数学方法：,定性分析方法与定量分析方法,8,(,三,),定性分析与定量分析方法的区别,定性分析,定量分析,方法论,人文主义,实证主义,研究范式,用语言文字进行全方位的论证,用数学模型进行推导，或者用数据进行论证,逻辑方法,归纳推理，提出概念，运用概念进行推理,演绎推理，提出假说，证明这个假说,研究目的,理解、解释、说明,证明、推导，确定因果关系,具体方法,观察、访谈、描述,搜集数据，建立模型，假设检验,要求,需要很强的分析、逻辑思辨能力,需要有可靠详尽的数据和很强的数学演算能力,定性分析方法与定量分析方法,9,1,2,3,定性分析比较直观，容易被大众理解，但是比较模糊；定量分析比较准确、清晰。,定量分析工作量大，花费人力、物力和时间比定性分析多。,定性分析依赖个人或群体的经验、能力以及水平，其标准常常因人而异，往往带有主观任意性；定量分析则比较客观，较少随意性。,(,四,),定性分析与定量分析方法的特点,定性分析方法与定量分析方法,10,(,五,),定性分析与定量分析的哲学基础,哲学基础,定性分析,人文主义,哲学基础,定量分析,实证主义,强调社会现象的主观性与独特性，主张运用直觉、实地体验和主观的方法对个人行为和历史事件进行具体的、个别的说明与解释。,主张运用自然科学的定量化方法对社会整体的各种特征进行精确分析和客观解释。,定性分析方法与定量分析方法,11,实证主义与人文主义方法论是一种相互对立的关系。表现在以下三个方面：,第一，在对待社会规律的态度上，人文主义者否认社会现象的规律，认为社会历史事件都是独特的、非重复的，因而无规律可循。,实证主义者认为，社会科学不是研究个别人和个别事件，而是研究普遍的社会现象，这些现象是在各种社会力量的作用下产生的客观事实，它们是受一定的社会规律支配的。,定性分析方法与定量分析方法,12,第二，在对社会现象的认识上，实证主义者与人文主义者所侧重的角度、方法和观点是不同的，这种不同主要表现为：宏观研究与微观研究的对立；整体认识与个体认识的对立；客观检验与主观判断的对立。,第三，在如何分析和解释社会现象这个问题上，实证主义和人文主义的不同表现为：客观解释与主观理解的对立；静态分析与动态分析的对立；定量分析与定性分析的对立。,定性分析方法与定量分析方法,13,(,六,),定性分析与定量分析方法的结合,定性分析和定量分析两者，无论是在涵义上，还是在分析方法上都有显著的差别；但是它们之间又存在着密切的联系，两种分析方法相辅相成，可以说是你中有我、我中有你，在需要时还可以相互转换。,定性分析方法与定量分析方法,14,1,定性分析方法与定量分析方法,2,数学方法在各门科学中的应用,3,定量分析方法的理论基础,数学方法在各门科学中的应用,15,横断学科的共同特点是撇开各种事物、现象、运动形式、发展过程的具体特性，用抽象概括的方法抓住它们的某一共同侧面、共同属性及其共同规律加以研究。其研究所涉及的不是客观世界的某一领域，而是多个领域或一切领域。它所揭示的是多种科学领域间的共同属性和相互联系，使科学更趋于整体化。,横断科学,从知识的性质和相互关系来说，数学可归属于横断科学或称横向科学。,数学方法在各门科学中的应用,16,数学既是人们研究自然的工具，也是人们认识社会的工具；数学既是一门高度抽象的理论性学科，又是一门应用广泛的工具性学科。,科学技术的发展离不开数学，没有数学的新进展，就没有今天和未来的科学技术革命。,在现代科学中，运用数学的程度已成为衡量一门学科科学化程度的标志。,数学方法在各门科学中的应用,17,应用数学的程度,自然科学理学,物理,化学,人文科学,文学,历史,宗教,社会科学,经济学,管理学,政治学,技术,工学,机械,电子,物理 机械 经济 管理 政治 文学,强,弱,哲学,根据应用数学的程度对学科进行的分类,数学方法在各门科学中的应用,18,(,一,),数学方法在自然科学中的应用,数学方法在自然科学中的应用，表现为自然科学的普遍数学化趋势。自然科学的数学化，早在三百年前就已经开始了。笛卡儿、伽利略、开普勒和牛顿把数学运用于物理学、力学、天文学，使这些科学成为精确学科，然后化学、生物学等开始运用数学方法。数学已成为研究自然科学的强有力工具。自然科学的数学化，到目前为止已获得了丰硕的成果。,数学方法在各门科学中的应用,19,1.,数学化是社会科学发展趋势,第一，现代化的社会公共管理需要精确化的定量依据，这是促使社会科学数学化的最根本的原因。,第二，社会科学是以社会现象为研究对象的科学，它的任务是研究各种社会现象的特征及其发展规律，这就必须依靠科学抽象方法。,数学方法在各门科学中的应用,20,第三、科学研究要深入到那些为人的感性直观认识达不到的领域，这依靠定性思维无法实现，只有借助于数学的高度抽象性，才能突破人类感性的局限，获得抽象的概念和规律。,第四，随着现代科学技术的高速发展，数学本身也得到很大的发展，出现了一些适合研究社会现象的新的数学分支。,1.,数学化是社会科学发展趋势,数学方法在各门科学中的应用,21,2.,社会科学数学化的发展进程,第一，从实践来看，社会科学的数学化，最早和最成熟的是经济学。,第二，在研究语言现象及其规律性的语言学中，也引入了数学方法。,第三，数学向文学研究领域的渗透，使人们发现了数学的抽象推理与符号运算，同文学的形象思维之间有着奇妙的联系。,数理语言学,统计语言学,代数语言学,数学方法在各门科学中的应用,22,应用协同学的理论和数学方法研究社会学问题。内容主要包括：社会舆论的形成、人口动力学、社会经济的发展、战争与和平等问题。,第四，数学向社会学领域的渗透，产生了一门新兴的定量社会学。,第五，数学向历史学领域渗透，产生了计量历史学。,定量社会学,应用数量史料，借助数学计量方法和具体演算程序来研究历史发展的种种重要现象和过程。,计量历史学,2.,社会科学数学化的发展进程,数学方法在各门科学中的应用,23,3.,社会科学数学化的一般模式,社会科学实际问题,确立 结构,求出数学解,社会科学实际问题,建立数学模型,系统方法,控制论,数学抽象,解释、评价,数学,的演,绎和,运算,数学方法在各门科学中的应用,24,1,定性分析方法与定量分析方法,2,数学方法在各门科学中的应用,3,定量分析方法的理论基础,定量分析方法的理论基础,25,(,一,),统计学,1.,统计学含义,统计工作,是指运用科学的方法，按照预先设计的要求，对事物的数量特征进行搜集、整理、汇总和分析这一过程的总称。,统计资料,是在统计工作过程中取得的各项数字资料及与之有联系的文字资料的总称。,统计学,也称统计理论，是从统计实践中概括、提炼、总结出来的，是根据统计研究对象，系统地论述统计理论和方法的科学。,定量分析方法的理论基础,26,2.,统计学分科,从统计方法的构成来看，统计学可以分为,描述统计学,和,推断统计学,；,从统计方法研究和统计方法的应用角度来看，统计学可以分为,理论统计学,和,应用统计学,。,定量分析方法的理论基础,27,研究如何取得反映客观现象的数据，通过图表形式对所收集的数据进行加工处理和显示，进而通过综合、概括与分析，得出反映客观现象的规律性的数量特征。主要内容有：统计数据的收集方法、数据的加工处理方法、数据的显示方法、数据分布特征的概括与分析方法等。,描述统计学,研究如何根据样本数据去推断总体数量特征的方法，它是在对样本数据进行描述的基础上，对统计总体的未知数量特征作出以概率形式表述的推断。,推断统计学,定量分析方法的理论基础,28,理论统计学是指统计学的数学原理，它主要是指研究统计学的一般理论和统计方法的数学理论。,理论统计学,研究如何应用统计方法去解决实际问题。,应用统计学,定量分析方法的理论基础,29,(,二,),系统工程学,1.,系统的含义,韦伯特大辞典将系统定义为：,有组织的或被组织化的整体，结合构成整体所形成的各种概念和原理的综合，以有规则的相互作用和相互依存的形式结合起来的诸要素的集合等。,日本工业标准将系统定义为：,许多组成要素保持有机的秩序，向同一目标行动的事物。,美国学者路德维希,冯,贝塔朗菲将系统定义为,:,相互作用的诸要素的综合体。,定量分析方法的理论基础,30,所谓系统，是指由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的、具有特定功能的有机整体；而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。通常情况下，这个系统本身还要受一个更大系统的影响、调控，习惯上称这个更大的系统为该系统的环境；也称该系统是这个更大系统的子系统。,系 统,定量分析方法的理论基础,31,2.,系统的分类,自然系统,社会系统,思维系统,人工系统,复合系统,开 系 统,闭 系 统,黑箱系统,白箱系统,静态系统,动态系统,按照性质分为五类：,根据系统与环境的关系分为两类：,按照人们对系统了解程度分为两类：,从时间变化上分为两类：,定量分析方法的理论基础,32,3.,系统的特征,（,1,）集合性,集合性是指系统由两个或多个可以相互区别的要素组成的集合体，其组成部分被称为子系统，又可以进一步细分为更加基础的子系统。,（,2,）相关性,关性是指系统内部各要素之间具有某种相互作用、相互依赖的特定关系。,（,3,）目的性,目的性是指系统有自己的目的和目标。,定量分析方法的理论基础,33,（,4,）层次性,（,5,）整体性,（,6,）适应性,层次性是指系统组成要素的层次结构。,整体性是指系统尽管可以分解，但系统的各组成部分应该以整体目标来进行合作和协调。这是系统观点的核心。整体性要求从全局出发考虑问题。,适应性是指系统是随环境变化而变化的。任何一个系统都存在于一定的物质和社会环境之中，而环境总是不断变化的，系统必须适应外部环境的变化，才能生存和发展。,定量分析方法的理论基础,34,4.,系统工程学的含义,英国学者切斯纳定义（,1967,）,系统工程是为了研究多数子系统构成的整体系统所具有的多种不同目标的相互协调，以期达到系统功能的最优化，最大限度地发挥系统组成部分的能力而发展起来的一门新学科。,日本工业标准,运筹学用语,中定义（,1967,）,系统工程是为了更好地达到系统的目的，而对作为对象的系统的组成部分、组织结构、信息流动和控制机构等进行分析与设计的技术。,定量分析方法的理论基础,35,美国质量管理学会系统工程技术委员会定义（,1969,）,系统工程是将科学知识应用于系统的设计和制造方面的一门特殊工程学。,大英百科全书定义（,1974,）,系统工程是一门把已有学科分支中的知识有效地组合起来，用以解决综合化的工程问题的技术。,定量分析方法的理论基础,36,美国科学技术辞典定义（,1975,）,系统工程是研究许多密切联系的元素组成的复杂系统的设计的科学。设计该复杂系统时，应有明确的预定功能及目标，并使得各个组成元素之间及系统整体之间的有机联系配合协调，以使系统总体能达到最优目标。,著名科学家钱学森定义（,1978,）,系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。,定量分析方法的理论基础,37,5.,系统工程学与传统工程学的差异,（,1,）传统工程都有自己特定的工程物质对象；系统工程是在对各不相同的工程系统归纳总结的基础上，抽象提炼出一般的理论，构成了自己的学科体系。,（,2,）系统工程并不将它的研究对象局限于有形的工程对象上，而将非传统、非物质的系统也纳入了自身的研究范畴。,（,3,）传统工程所要运用的学科知识，一般来说仅限于专业学科的知识领域。系统工程学对学科知识的运用具有很强的综合性，它是通过综合运用各种科学、各种技术来达到系统的目的。,定量分析方法的理论基础,38,(,三,),运筹学,1.,运筹学的含义,运筹学（,operational research,OR,）可直译为运用研究或作业研究。是近几十年发展起来的一门新兴学科，是管理科学、经济科学和现代管理方法的重要组成部分。它主要运用数学方法研究各种系统的优化途径和方案，为决策者提供各种决策的依据。,运筹学,定量分析方法的理论基础,39,2.,运筹学的主要分支,线性规划,非线性规划,整数规划,目标规划,动态规划,随机规划,模糊规划,图论与网络,存贮论,排队论,对策论,决策论,搜索论,系统模拟（仿真）,数学规划,运筹学的,主要内容,定量分析方法的理论基础,40,（,1,）线性规划,在经营管理中，如何有效地利用现有人力物力完成更多的任务，或在预定的任务目标下，如何耗用最少的人力、物力去实现。这类统筹规划的问题用数学语言表达，先根据问题要达到的目标选取适当的变量，目标通过变量的函数形式表示（称为目标函数），对问题的限制条件用有关变量的等式或不等式表达（称为约束条件）。当变量连续取值，且目标函数和约束条件均为线性时，这类模型就是线性规划的模型。有关对线性规划问题建模、求解和应用的研究构成了运筹学中的线性规划分支。,定量分析方法的理论基础,41,（,2,）非线性规划,（,3,）动态规划,如果线性规划模型中目标函数或约束条件不全是线性的，对这类模型的研究就属非线性规划分支解决的问题。,动态规划研究多阶段决策过程的总体优化，即从系统总体出发，要求各阶段决策所构成的决策序列使目标函数值达到最优。,定量分析方法的理论基础,42,（,4,）图与网络分析,（,5,）存储论,图与网络分析常用来解决下列问题：在生产管理中经常碰到工序间的合理衔接搭配；设计中经常碰到研究各种管道、线路的通过能力；仓库、附属设施的布局等。,存储论是研究最优存储策略的理论和方法。存储策略研究在不同需求、供货及到达方式等情况下，确定在什么时间点及一次提出多大批量的订货，使用于订购、储存和可能发生短缺的费用总和最少。,定量分析方法的理论基础,43,（,6,）排队论,（,7,）博弈论,排队论研究顾客不同输入、各类服务时间的分布、不同服务员数量，以及不同排队规则情况下，排队系统的工作性能和状态，为设计新的排队系统及改进现有系统的性能提供数量依据。,一类用于研究具有对抗、比赛行为的模型称为博弈论，又被译为对策论。,定量分析方法的理论基础,44,（,8,）决策论,决策论是研究为最优地达到目标，如何依据一定准则，对若干备选行动的方案进行的抉择的方法。,决策过程一般包括：形成决策问题，提出方案，确定目标；确定各方案对应的结果及可能出现的概率；确定决策者对不同结果的效用值；综合评价，决定方案的取舍。,决策论是对整个决策过程中涉及方案目标选取与度量、概率值确定、效用值计算，一直到最优方案和策略选取的有关科学理论。,定量分析方法的理论基础,45,