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人文社会科学中定量分析

吉林大学生物与农业工程学院杨印生-04-27第1页人文社会科学为何也需要定量分析--从思维定势学科差异和数学地位与作用谈起人文社会科学中不确定性及定量分析方法定量分析惯用工具介绍人文社会科学中定量分析

第2页自然科学靠试验，社会科学靠休闲？关键：思维科研基础是思维思维基础是积累一、人文社会科学为何也需要定量分析（一）思维定势学科差异第3页案例1：英国苏格兰北部大草原乌金般黑羊群

文学家形象维——（联想和想象）物理学家直觉思维——（试验验证）数学家逻辑思维

——（逻辑推理）思维定势学科差异（从王选戏说谈起）一、人文社会科学为何也需要定量分析（一）思维定势学科差异第4页案例2：欲穷千里目，须上几层楼？从唐代诗人王之涣《登鹳雀楼》（白日依山尽，黄河入海流；欲穷千里目，更上一层楼）到1999年数学教师范春来“欲穷千里目，须上四千九百层楼”。OCBA如图所表示,设地球半径R=6370(km),则由勾股定理,有63702+5002=(6370+x)2求解得x≈19.6(km)假设每层楼高度为4m,那么楼有4900层。思维定势学科差异（从王选戏说谈起）一、人文社会科学为何也需要定量分析

（一）思维定势学科差异第5页一、人文社会科学为何也需要

定量分析

（二）数学地位与作用

空间形式数量关系数学首先是一门科学，更是一门技术现实世界数学特点---抽象性、准确性和逻辑性数学高度抽象性决定了它应用广泛性（如用对称群论研究对称晶体、研究量子力学规律）。从RADON（1917）变换到柯尔马克医生(1979取得诺贝尔医学奖)-------CT----怎样才能经过X光二维图象得到人体内部组织三维图象？从指纹识别到老唱片翻新（小波分析）1、数学是研究现实世界中空间形式与数量关系一门科学，是研究模式科学第6页数学与哲学哲学是望远镜、数学是显微镜，都属于横断科学。数学需要哲学引路、哲学则以数学为主要研究对象和工具。古希腊柏拉图学园门口：不懂几何者不得入内（主流哲学观---万物皆数）。笛卡儿首先是哲学家、然后才是数学家。欧几里得《几何原本》（含465个命题）和中国《九章算术》（含246个问题）数学语言是形式化、严谨、严密，一点也不含糊，只要步步合理推导，完全是能够了解；哲学语言是非形式化，即用普通语词来说事，往往回产生歧义。（先有鸡还是先有鸡蛋？）

2、数学是各门科学基础和工具一、人文社会科学为何也需要定量分析

（二）数学地位与作用

第7页数学与哲学三次数学危机发生与处理过程，成为数学哲学研究主要内容：第一次：公元前5世纪无理数发觉---与希腊哲学“万物皆数”矛盾第二次：17世纪,以解析几何和微积分为代表变量数课时代.18世纪末、19世纪初，微积分理论基础问题，无穷小量到底是不是零？从法国数学家柯西极限理论到维尔斯特拉斯“ε-δ”语言，再到康托尔集合论。第三次：20世纪初，1902年英国数学家兼哲学家罗素“集合论悖论”---剪发师悖论数学充满了辩证法---连续与间断、必定性与偶然性、有序与无序

2、数学是各门科学基础和工具一、人文社会科学为何也需要定量分析

（二）数学地位与作用

第8页数学与自然科学

数学超越自然科学。研究对象、研究方法和研究结果适用范围均不一样。数学是自然科学研究有力工具----马克思论断；第一位取得诺贝尔物理学奖物理学家伦琴；从爱因斯坦质能公式到居里夫人物质释放原子能原理---原子弹和原子能电站

2、数学是各门科学基础和工具一、人文社会科学为何也需要定量分析

（二）数学地位与作用

第9页数学与经济

许多诺贝尔经济奖几乎都是由经济学届数学家或者精通数学经济学家因在经济学中应用数学成绩而取得。1973年，华西里·列昂惕夫（WASSILYLEONTIEF）(1906-)发展了投入产出方法。1975年，俄国人康托罗为奇创建线性规划关键点，美国人库普曼斯将数理统计学成功利用于经济计量学，对资源最优分配理论做出贡献。1983年，罗拉尔·德布鲁概括了帕累拖最优理论，创建了相关商品经济与社会均衡存在定理。1987年，罗伯特·索洛对增加理论做出贡献，提出长久经济增加主要依靠技术进步，而不是依靠资本和劳动力投入。年诺贝尔经济奖得主是美国经济学家阿凯罗夫、斯派恩斯和斯提格尼兹，获奖原因是他们对含有不对称信息市场数学分析。年诺贝尔经济学奖得住克里斯托弗·西姆斯以及托马斯·萨金特在时间序列统计理论、宏观经济模型等领域都有主要贡献。

2、数学是各门科学基础和工具一、人文社会科学为何也需要定量分析

（二）数学地位与作用

第10页数学与管理

管理就是决议、决议就是运筹。1978年，美国人赫伯特·亚·西蒙对于经济组织内决议程序进行了研究，这一相关决议程序基本理论被公认为关于企业企业实际决议创看法。数学与语言学、文学

语言统计学（一个人语言在使用一些词语频率含有稳定性，如《红楼梦》120回前80回是曹雪芹写，后40回出自谁笔？）；含糊语义学。数学与历史学

历史时间序列分析、考古学、计量历史学……

各门科学都在走向准确化、数学化、计算机化。各门科学都离不开数学，数学是各门科学基础

2、数学是各门科学基础和工具一、人文社会科学为何也需要定量分析

（二）数学地位与作用

第11页3、有许多科技领域是主要植根于数学家理论贡献英国数学家Turing与通信密码（二战）数学家Shannon（1948）与《通信中数学理论》数学家Wiener（1935、1948）与控制论数学家Bellman,Kalman与当代控制论钱学森（1954）与《工程控制论》中国科学院数学所成立控制论研究室（1960）一、人文社会科学为何也需要定量分析

（二）数学地位与作用

第12页4、计算机创造及其应用所依据思想大都来自数学（计算机=数学心脏+机械外壳）

数学家Turing（1936）：《论可计算数及其对判定问题应用》VonNeumann：第一台程序内存通用电子计算机5、在许多情况下，数学方法应用能够直接产生经济效益优化理论、计算机模拟，从风洞试验到数值风洞6、数学是人类文明主要组成部分，数学是一个文化

哈佛大学数学物理教授ArthurJaffe:人们能够把数学对我们社会贡献比喻为空气和食物对生命作用一、人文社会科学为何也需要定量分析

（二）数学地位与作用

第13页“数学地”思索问题基本观点数量观点函数观点（关联性）概率统计观点（抽样调查、数据分析、不确定性分析）空间观点图和网络观点统筹观点程序化观点逻辑化观点领会数学理性精神、掌握数学思想方法、养成数学思维习惯，学会“数学地”思索和了解问题一、人文社会科学为何也需要定量分析

第14页理工管文交叉与创新

马克思说：“一门学科只有当它到达能够成功地利用数课时，才算真正发展了。”

理工管文交叉体会

1.交换脑筋，转换思维；

2.不是简单交叉，而是融合(从问题到数学，还是从数学到问题?)一、人文社会科学为何也需要定量分析

第15页二、人文社会科学中不确定性及定量分析方法一个概念或现象确定是否是以其内涵和外延以及与环境关系来区分？客观现实中确定是相正确，不确定是绝正确。客观现实中不确定性（与必定性相对）：

（1）随机性：因果关系不确定性（外在）

（2）含糊性：排中关系不确定性（外延）

（3）灰色性（未确知）：内涵不确定

（4）粗造性：知识不可分辨性（数据挖掘）

（5）混沌性：内在随机性（如蝴蝶效应、马蹄掌）

（6）矛盾与不相容性：曹冲称象、皇岗大桥第16页不确定性处理方法概率统计学：因果律突破含糊数学（含糊集合）：排中律突破灰色系统理论（灰色集合）粗糙集合论混沌理论（分形集合）可拓集合论二、人文社会科学中不确定性及定量分析方法第17页人文社会科学中惯用含糊数学方法含糊识别与含糊聚类含糊综合评判与含糊关系方程含糊优化含糊逻辑与含糊推理含糊控制二、人文社会科学中不确定性及定量分析方法第18页三、定量分析惯用工具介绍1、惯用分析软件2、数据分析软件优缺点3、数据分析软件学习提议4、案例第19页三、定量分析惯用工具介绍

1、惯用分析软件——ExcelExcel电子表格是Microsoft企业推出Office系列产品之一，是一个功效强大电子表格软件。特点是对表格管理和统计图制作功效强大，轻易操作。Excel数据分析插件XLSTAT，也能进行数据统计分析，但不足是运算速度慢，统计方法不全。

主要功效：数据透视表频数分布统计、双（或三）变量列联交叉频数统计分布；分析数据库描述统计、抽取随机样本、计算相关系数、回归分析；制作统计图形

直方图、时间序列图、折线图、雷达图、饼图等。第20页三、定量分析惯用工具介绍

1、惯用分析软件——

SPSS

SPSS（Statisticalpackageforthesocialscience社会科学统计软件包）现已更名为统计处理方案服务软件，是世界著名统计分析软件之一,它集数据整理、分析功效于一身，用户能够依据实际需要和计算机功效选择模块，基本功效包含数据管理、统计分析、图表分析、输出管理等等。统计分析过程包含描述性统计、均值比较、普通线性模型、相关分析、回归分析、对数线性模型、聚类分析、数据简化、生存分析、时间序列分析、多重响应等几大类，每类中又分好几个统计过程。比如：回归分析中又分线性回归分析、曲线预计、Logistic回归、Probit回归、加权预计、两阶段最小二乘法、非线性回归等多个统计过程。第21页三、定量分析惯用工具介绍

1、惯用分析软件——

EviewsEviews是EconometricsViews缩写，通常称为计量经济学软件包，是对社会经济关系与经济活动数量规律采取计量经济学方法与技术进行"观察"。另外Eviews也是美国QMS企业研制在Windows下专门从事数据分析、回归分析和预测工具。能够快速地从数据中寻找出统计关系，并用得到关系去预测数据未来值。主要功效：描述统计量：相关系数、协方差、自相关系数、相互关系数和直方图；进行T检验、方差分析、协整检验、Granger因果检验；普通最小二乘法、两阶段最小二乘法和三阶段最小二乘法、非线性最小二乘法、广义矩预计法、ARCH模型预计法等；回归方程预测，模型求解和模拟。第22页三、定量分析惯用工具介绍

1、惯用分析软件——

SAS

SAS（StatisticalAnalysisSystem统计分析系统）在国际上,SAS被誉为数据统计分析标准软件。SAS系统是一个模块组合式结构软件系统，共有三十多个功效模块。SAS是用汇编语言编写而成，通常使用SAS需要编写程序,比较适合统计专业人员使，而对于非统计专业人员学习SAS比较困难。主要模块：基本模块BASESAS；统计分析模块SAS/STAT；高级绘图模块SAS/GRAPH；运筹学模块SAS/OR；经济计量学和时间序列分析模块SAS/ETS。第23页三、定量分析惯用工具介绍

1、惯用分析软件——

SEM模型结构方程模型（StructuralEquationModeling，SEM）在社会科学以及经济、市场、管理等研究领域，有时需处理多个原因、多个结果关系，或者会碰到不可直接观察变量(即潜变量)，这些都是传统统计方法不能很好处理问题，结构方程模型填补了传统统计方法不足，成为多元数据分析主要工具。SEM模型优点：同时处理多个因变量允许自变量和因变量含测量误差同时预计因子结构和因子关系允许更大弹性测量模型预计整个模型拟合程度第24页三、定量分析惯用工具介绍

1、惯用分析软件——

SEM模型SEM软件，现在用得比较多两种就是LISREL和AMOS：

LISREL（LInearStructuralRELationship）协方差结构分析是一个从变量间或变量群间协方差结构出发，主动地探讨和确认因果关系分析方法，心理学、行为科学、经济学等领域中惯用路径分析（PathAnalysis）和结构方程模型（StructuralEquationModel）分析等都属于协方差结构分析范围。

Amos是Small

Waters企业开发路径分析软件，Amos与LISREL软件一样，它能够用来绘制路径图形，分析协方差结构。能够以各种格式读取二进制文件，支持ASCII及文本文件。新Amos版本还能够从SPSS统计软件读取SPSS格式文件，AMOS以图形界面见长（对于SEM初学者可能比较轻易上手）。第25页三、定量分析惯用工具介绍

1、惯用分析软件——

Matlab

MATLAB（矩阵试验室）是MATrixLABoratory缩写，是一款由美国TheMathWorks企业出品商业数学软件，MATLAB是一个用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算高级技术计算语言和交互式环境，和Mathematica、Maple并称为三大数学软件，是国际控制界标准计算软件。主要统计功效：数学函数，用于线性代数、统计、傅里叶分析、数值积分等交互式工具，按迭代方式探查、设计及求解问题二维和三维图形函数可用于可视化数据各种工具可用于构建自定义图形用户界面各种函数能够将基于Matlab算法与外部应用程序和语言集成第26页三、定量分析惯用工具介绍

2、数据分析软件优缺点软件名优势缺点领域定位Excel极其易用统计图形样本量限制统计功效不完善商务更多小样本初步分析SPSS易学易用统计功效全方面不灵活运行效率不高社会科学统计学入门级Eviews统计图形模型编写需要基础经济学计量学经济学中级SAS统计功效强大大样本分析需编程社会科学统计学理科进阶统计学软件（学术级）SEM模型多因果关系分析统计类型单一社会科学因果分析学术级Matlab功效全方面算法工具箱统计图形需编程基础统计功效不完善工科自然科学数值计算一统江湖第27页三、定量分析惯用工具介绍

3、数据分析软件学习提议研究不应为工具所累，熟练一个，熟悉两种，知道三种即可，灵活利用，相互补充；以研究问题选择工具，而不是工具或方法导向式进行研究；提议不要花费过多时间专门学习工具，而应以研究题目为驱动，实践中掌握，熟能生巧；精习一个软件后，自当触类旁通，掌握学习方法后，定会无师自通。第28页三、定量分析惯用工具介绍

4、案例之一《最高人民法院关于审理未成年人刑事案件详细应使用方法律若干问题解释》第11条明确要求未成年人刑事案件量刑时应该充分考虑酌定量刑情节:犯罪时年纪、是否首次犯罪、犯罪后悔罪表现、个人成长经历、一贯表现。学者莫然（）经过某市两级法院近3年来未成年人刑事案件判决书共350份为样本，对以上酌定量刑情节对判决结果影响进行回归分析，表明:除了“犯罪年纪”对法官量刑结果有显著影响之外，其它4个情节影响皆不显著，得出结论，未成年人刑事案件量刑活动中应然与实然之间有一定距离，应该深入考虑制订各酌定量刑情节等级判断标准以及不一样等级对量刑结果影响程度。[1]莫然.应然与实然之间距离:未成年人量刑实证研究[J].政法论坛,.7(33):140-148第29页三、定量分析惯用工具介绍

4、案例之二《澳门尤其行政区基本法》赋予立法会议员可对政府工作提出质询，其中，书面质询已成为其代表民意监督行政当局最活跃方式，且澳门立法会议员经过直选、间选和委任三种方式产生。学者蔡永君、何伟鸿（）以第三届立法会议员(-)为样本，利用两阶段聚类分析方法了解不一样选举路径是否会造成议员利益表示行为差异，以及不一样当选形式议员在纵向时间对政策范围关注改变，分析结果显示直选议员较倾向利用制度化利益表示模式，利益表示范围也倾向于社会当初关注热点议题，结果同时显示了往后各届立法会议员利益表示基本模式。[2]蔡永君,何伟鸿.澳门尤其行政区立法会议员利益表示模式——以书面质询时间序列为中心分析[J].湖北行政学院学报,.2(80):48-54第30页三、定量分析惯用工具介绍

4、案例之三正当性问题是妨碍和制约中国民间微公益项目发展主要原因。学者何霞（）基于正当性理论视角，本研究对新浪、网易、腾讯等5大网络公益平台上504个微公益项目标正当性现实状况进行调查，利用探索性因子分析、验证性因子分析和结构方程模型对所