ЕГЭ и ОГЭ
Хочу знать
Главная > Математика > Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

3.2.2. Моделирование механизма явления вместо формальной статистической фотографии.

Остановимся подробнее на тезисе о ключевом характере второго этапа. Утверждается, что адекватность и соответственно эффективность модели будут решающим образом зависеть от того, насколько глубоко и профессионально был проведен анализ реальной сущности изучаемого явления при формировании априорной информации (т. е. в рамках второго этапа). Другими словами, при вероятностно-статистическом моделировании и, в частности, на этапе формирования априорной информации о физической природе реального механизма преобразования входных показателей в выходные (результирующие) какая-то часть этого механизма остается скрытой от исследователя (именно об этой части принято в соответствии с обиходной кибернетической терминологией говорить как о терном ящике»). Чем большее профессиональное знание механизма исследуемого явления продемонстрирует исследователь, тем меньше будет доля «черного ящика» в общей логической схеме моделирования и тем работоспособнее и точнее будет построенная модель. Вероятностностатистическое моделирование, полностью основанное на логике «черного ящика», позволяет получить исследователю лишь как бы мгновенную статистическую, фотографию анализируемого явления, в общем случае непригодную, например, для целей прогнозирования.

Напротив, моделирование, опирающееся на глубокий профессиональный анализ природы изучаемого явления, позволяет в значительной мере теоретически обосновать общий вид конструируемой модели, что дает основание к ее широкому и правомерному использованию в прогнозных расчетах. Поясним это на примере из § 6.1.

Пусть целью нашего исследования является лаконичное (параметризованное с помощью модели) описание функции плотности анализируемой случайной величины (заработной платы наугад выбранного из общей генеральной совокупности работника) по исходным данным, представленным случайной выборкой работников объема . Игнорируя экономические закономерности формирования искомого закона распределения, т. е. руководствуясь формальным подходом наилучшей мгновенной статистической фотографии, мы должны были бы запастись достаточно богатым классом модельных плотностей (например, классом кривых Пирсона [39], как это и делалось, в частности, в [17]), и, перебирая эти модели (с одновременной статистической оценкой участвующих в их записи параметров методами, описанными в гл. 8), найти такую функцию плотности, которая наилучшим в определенном смысле образом (например, в смысле критерия «хи-квадрат» Пирсона, см. § 11.1) аппроксимирует поведение имеющейся у нас эмпирической плотности (см. изображение соответствующей гистограммы на рис. 6.1). На этом пути в результате расширения запаса гипотетичных модельных плотностей можно добиться очень высокой точности аппроксимации, вплоть до повторения модельной функцией неожиданных провалов гистограммы, подобных тем, которые мы имеем на 14-м и 15-м интервалах группирования на рис. 6.1. Однако, поступая таким образом, мы добиваемся лишь кажущегося хорошего результата, в чем легко можно убедиться, попробовав применить выявленный модельный закон к описанию эмпирической плотности, построенной по другой выборке, извлеченной из той же самой совокупности. В подавляющем большинстве случаев выявленная ранее модельная плотность оказывается непригодной для описания распределительных закономерностей, наблюдаемых в другой выборке. Следовательно, для этой выборки нужно строить другую модель, а значит, и само моделирование практически теряет смысл, так как главное назначение модели — распространение закономерностей, подмеченных в выборке, на всю генеральную совокупность (что и является основой решения задач планирования, прогноза, диагностики).

В качестве альтернативного рассмотрим подход, предусматривающий тщательный предмодельный профессиональный анализ локальных закономерностей, в соответствии с которыми формируется закон распределения заработной платы. Эти закономерности (мультипликативный характер редукции труда, принцип оплаты по труду, постоянство относительного варьирования заработной платы при переходе от работников одной категории сложности труда к другой и т. п., см. [2]) позволяют уже на следующем, третьем этапе моделирования теоретически (т. е. без апелляции к имеющейся у нас эмпирической функции плотности) обосновать выбор класса моделей, в пределах которого мы должны оставаться при подборе искомой модельной плотности. В рассмотренном примере таким классом был класс логарифмически-нормальных распределений (см. п. 6.1.6). После этого мы переходим к статистическому оцениванию параметров, участвующих в записи законов этого класса, т. е. переходим к четвертому этапу.

Модель, полученная таким образом, как правило, несколько хуже (по формальным критериям), чем предыдущая, аппроксимирует эмпирическую плотность, построенную по данной конкретной выборке. Однако в отличие от модели, полученной в результате формальной статистической подгонки экспериментальных данных под одну из теоретических кривых, она остается устойчивой, инвариантной по отношению к смене выборок, т. е. она одинаково хорошо может описывать характер распределения, наблюдаемого в различных выборках из одной и той же генеральной совокупности. А если все-таки моделирование, идущее от более или менее бесспорных (быть может, частично подтвержденных экспериментом) исходных предпосылок о физической природе изучаемого явления, дает результаты, плохо согласующиеся с реальной действительностью? Причина этого (при условии аккуратного проведения третьего и четвертого этапов) одна: плохое соблюдение на практике всех (или части) принятых при моделировании в качестве априорных допущений исходных предпосылок. Оценка же этого явления может быть двоякой: если заложенные в основание модели исходные допущения признаются специалистами объективными закономерностями, в соответствии с которыми должен функционировать механизм исследуемого явления, то следует искать и устранять причины, приведшие к нарушению этих закономерностей; если же принятые допущения были результатом вынужденного упрощения на самом деле плохо различимого механизма, то следует усовершенствовать эти допущения, что приведет, естественно, и к изменению модели.

В рассмотренном примере интерпретация временного рассогласования модели и действительности относилась как раз к первому типу. Проведенные сопоставления модельных и экспериментальных данных по распределению заработной платы работников за ряд лет (1956—1972 гг., см [2]) четко обозначили период их резкого рассогласования (1960—1963 гг.). Однако по мере удаления этого периода в прошлое прослеживается явная тенденция к сближению модельных и реальных данных. Более внимательный анализ показал, что момент резкого рассогласования следовал непосредственно за весьма существенным директивным вмешательством в существующие тарифные условия, вмешательством, которое, как показал дальнейший ход развития, плохо согласовывалось с целым рядом объективных экономических закономерностей. И факт, что в дальнейшем мы наблюдаем сближение модельных и реальных данных, говорит лишь о том, что эти объективные экономические закономерности постепенно все более сказывались на характере распределения, все более «выступали на поверхность», отвоевывая себе те или иные правовые формы!

Примеры неформального (с раскрытием механизма явления) моделирования, к сожалению, не слишком многочисленны (см. [45], [2] и др.).

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление