Файл: Юзбашев М.М. Методы изучения динамики распределений и зависимостей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.06.2024

Просмотров: 90

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

сокращаться, так как распределение удаляется от нижнего предела урожайности. Гипотеза нуждается в дальнейшей проверке.

§ 4. Общая характеристика статистических закономерностей одномерного распределения и его динамики

От изучения динамики отдельных показателей рас­ пределения и на базе этого изучения необходимо вер­ нуться к распределению в целом и его динамике. Одной из важнейших обобщающих характеристик распределе­ ния является закономерность, связывающая частоту со значением варьирующего признака. Эта закономерность может быть выражена в двух формах: а) в форме ве­ роятности того, что значение варьирующего признака превосходит заданную величину (менее заданной вели­ чины или заключено в заданном пределе значений). Та­ кая форма выражения зависимости между значением признака и частотой называется интегральным законом распределения или интегральной функцией распределе­ ния; б) в форме вероятности заданного значения призна­ ка. Такая форма выражения зависимости между значе­ нием признака и частотой для непрерывно варьирующих признаков называется дифференциальным законом (или функцией) распределения. Ее также называют функцией,

описывающей плотность вероятности.

Распределения реальных совокупностей, так называе­ мые эмпирические распределения, как правило, не от­ вечают точно никакой элементарной функции плотности распределения вероятности. При этом надо иметь в виду, что любое эмпирическое распределение совокупности, состоящей из я единиц, может быть абсолютно точно опи­ сано кривой, имеющей не более чем я параметров. Од­ нако такое описание ровно ничего не дает для углубления нашего знания о распределении. Замена я отдельных значений признака сводным уравнением плотности ве­ роятности, содержащим те же я параметров, явилась бы ярчайшим образцом математического формализма и ни­ чего более. Законы реального мира гармоничны и просты, таковы же и законы статистических распределений явле­ ний этого мира. Поэтому цель исследователя не в том,

86

чтобы подобрать к эмпирическому распределению функ­ цию, точно его выражающую, а в том, чтобы установить,

ккакому из достаточно элементарных, уже установлен­ ных наукой дифференциальных и интегральных законов распределения наиболее близко данное эмпирическое распределение. Реже, значительно реже речь может пой­ ти и о том, что анализ реального распределения приведет

кустановлению нового, опять же достаточно простого и обобщенного закона распределения.

Эмпирическое распределение отклоняется от теоре­

тического закона распределения вследствие случайно­ стей, не устранимых в диалектическом процессе разви­ тия совокупности. Поэтому для выявления функции, наи­ лучшим образом описывающей данное распределение, не­ обходимо свести к минимуму влияние случайных откло­ нений на характер распределения. Какими методами эта цель может достигаться? В. Т. Евдокимов по этому по­ воду пишет:

«Более полному выявлению закономерности кон­ кретного распределения способствует построение ва­ риационного ряда с равными интервалами, а также пере­ ход от мелких размеров интервалов к более крупным,'что равносильно уменьшению количества групп ряда. Одна­ ко следует заметить, что при слишком малом количестве групп (3—4) характерные особенности распределения также затушевываются. Наиболее надежный путь выяв­ ления закономерности распределения— увеличение ко­ личества наблюдаемых случаев» [8, с. 179]. Что касает­ ся равенства интервалов признака, то это элементарное условие построения вариационного ряда, без которого нельзя приступить к установлению закономерностей рас­

пределения. Увеличение

интервалов или их уменьше­

ние— выражения неточные. Правильнее

говорить об

оптимальном числе и размере интервала

для

данного

распределения, при котором его закономерности

выяв­

ляются наиболее полно.

Увеличить количество наблюде­

ний в исследовании социально-экономических процессов и совокупностей далеко не всегда возможно. Как прави­ ло, расширение объекта исследования сопровождается возрастанием неоднородности совокупности. Недопусти­ мо, например, с целью лучшего выявления закономерно­ сти распределения совхозов по урожайности картофеля

87


присоединить к совхозам Ленинградской области, отли­ чающимся значительно более высоким средним уровнем интенсификации производства, совхозы Новгородской, Псковской и Вологодской областей, где уровень интен­ сификации производства ниже, а поэтому и распределе­ ние по урожайности и его динамика носят иной харак­ тер.

Нахождение теоретических кривых, описывающих рас­ пределение, выражающих его закономерность, означает, что исследователь абстрагируется от случайных особен­ ностей, флюктуаций реального распределения, вызван­ ных влиянием случайных факторов на величину призна­ ка у отдельных единиц совокупности. Однако при этом не происходит абстрагирования от случайных особенно­ стей. присущих тому периоду или моменту времени, к которому относится эмпирическое распределение. И нет никакой гарантии, что теоретическое распределение, построенное на основе данных только одного случайно выбранного периода, действительно отражает типиче­ ские черты, закономерности распределения, присущие со­ вокупности в процессе всего ее развития или на опреде­ ленном его этапе. Напротив, достаточно обратиться-к дан­ ным табл. 4—8 и 13, чтобы понять: присущие динамике распределений колебания приводят к значительным раз­ личиям в характере эмпирических распределений за от­ дельные годы.

Итак, в дополнение к имеющимся в литературе ука­ заниям нужно иметь в виду, что для нахождения закона распределения, в том числе и функции плотности вероят­ ности, необходимо абстрагироваться не только от стати­ ческих случайностей, присущих эмпирическому распреде­ лению в каждый отдельный период, но и от~динамических случайных колебаний распределения. Недооценка динамики, игнорирование неизбежных в процессе разви­ тия колебаний под влиянием побочных факторов, не свя­ занных с причинами, обуславливающими прогрессивное развитие совокупности, проявляется и в данной пробле­ ме— в методике выявления закономерностей распреде ления. Необходимо ясно представлять себе, что отыска­ ние закономерности распределения по одномоментным данным, данным одного периода может быть допустимо только в случае исследования весьма стабильной сово­ купности, а также для расчетов и прогнозов в условиях,

88

аналогичных тому специфическому периоду или момен­ ту, который послужил исходным для определения зако­ номерностей распределения. В большинстве же случаев для исследования законов распределения является не­ обходимым привлечение и анализ данных о динамике распределения, отделение случайных его особенностей в результате колебаний в отдельные периоды от типиче­ ских черт, устойчиво присущих распределению в сред­ нем, в тенденции на протяжении целого длительного этапа развития. Строго говоря, именно только эти послед­ ние и можно называть закономерностями распределения.

Исследование динамики распределения позволяет решить две познавательные задачи: во-первых, сгладить, выровнять колебания эмпирического распределения в отдельные годы под влиянием переменных во времени факторов (это позволяет надежнее установить типические черты закономерности распределения, его интегральной и дифференциальной функций); во-вторых, выявить эво­ люцию самой закономерности распределения, постепен­ но приводящую к качественному изменению типа инте­ гральной и дифференциальной функций, которым соот­ ветствует данное распределение. Смена одного типа за­ кономерности распределения совокупности другим дол­ жна иметь серьезные причины в материальных факторах динамики совокупности, она должна быть объяснена ими, т. е. раскрыта с точки зрения тех конкретных наук, ко­ торые изучают развитие данной совокупности (экономи­ ки сельского хозяйства и агрономии, например, если речь идет о динамике распределения сельскохозяйствен­ ных предприятий по урожайности).

Рассмотрим результаты исследования динамики рас­ пределения совхозов Ленинградской области по урожай­ ности картофеля (табл. 4 и 9). Проверке подвергнута прежде всего гипотеза о том, что данное распределение является нормальным (несущественно отличным от нор­ мального). Выбор данной гипотезы для проверки обос­ новывается большой распространенностью нормального распределения, его особо важной ролью в математиче­ ской статистике и, в частности, тем, что соответствие рас­ пределения совокупности нормальному закону является, по мнению ряда ученых, предпосылкой применения к этому признаку метода корреляционного анализа. Вто­ рая гипотеза, подвергнутая проверке, — гипотеза о лога­

89


рифмически нормальном законе распределения. Она из­ брана потому, что, как уже отмечалось ранее, некоторые статистики считают: достаточно быстро развивающаяся совокупность подчиняется именно логарифмически нор­ мальному закону распределения.

Методика исследования динамики

распределения

с точки зрения функции плотности

вероятности и инте­

грального закона распределения

может

включать

ряд

приемов: прежде всего,

необходимо проверить гипотезу

о том или ином законе

распределения за каждый

год

в отдельности и установить, происходит или не происхо­ дит процесс перехода от одной закономерности распреде­ ления к другой; к какой из проверяемых гипотез чаще и лучше подходит эмпирическое распределение. Проверка, как было отмечено в § 1, произведена по двум крите­ риям: «хи-квадрат» К. Пирсона и «лямбда» А. Н. Кол­ могорова. Распределение считается соответствующим данной гипотезе лишь в том случае, когда по одному и по другому критерию предположение о соответствии не опровергается при уровне вероятности 0,05. Если вероят­ ность, соответствующая тому или другому критерию, ока­ зывается менее 0,05, эмпирическое распределение счи­ тается не соответствующим проверяемой гипотезе.

Результаты представлены в табл.

13.

Анализ данных табл. 13 очень

поучителен. Прежде

всего оказалось, что в большой части случаев за 6 лет обе гипотезы не отвергаются, т. е. эмпирическое распре­ деление соответствует как нормальному, так и логариф- мически-нормальному закону. За 4 года распределение не подходит к нормальному закону, но соответствует ло- гарифмически-нормальному. Два раза (в 1970 и 1971 гг.) распределение, наоборот, не подходит к логарифмически-

нормальному закону, зато

соответствует нормальному.

И два раза распределение

не подходит ни к тому, ни

к другому закону; обе гипотезы отвергаются.

Второй важный вывод заключается в том, что все без исключения случаи, когда та или другая гипотеза была отвергнута, объясняются низким значением вероятности критерия х2. В то же время по критерию К обе гипотезы удовлетворяются на протяжении всех 14 лет с большим запасом надежности. Это свидетельствует о том, что «ин­ тегральный характер» распределения, частота в широких пределах весьма близко соответствует теоретическим

90



Т а б л и ц а 13

Динамика вероятности соответствия распределения совхозов Ленинградской области по урожайности картофеля теоретическим распределениям

Распределение

Н о р м а л ь -

Р ( / 2 )

м о е

Р(Х)

Пр о в е р к а

ги п о т е з ы

г.

 

г.

г.

 

г. 1962 г. 1963 г. 19(54 г. 1965 г. 1966 г. 1967 г. 1968 г. 1969 г. 1970 г. 1971 г.

1958

'959

I960

1961

 

 

0,02

0,04

0,00

0,06

0,00

0,24

0,25

0,88

0,06

0,00

0,50

0,00

0,08

0,88

0,67

0,96

0,79

0,99

0,30

0,82

0,99

1,00

0,98

0,33

0,99

0,30

0,86

1,00

Ч-

+

Ч"

+

4"

4"

+

Л о г а р и ф ­

Р ( х 2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м и ч е с к и -

0,06

0,20

0,01

0,21

0,26

0,18

0,11

0,07

0,81

0,02

0,17

0,42

0,01

0,01

н о р м а л ь ­

 

н о е

Р(Х)

0,86

1,00

0,92

1,00

0,99

0,99

0,99

0,40

1,00

0,86

0,87

0,90

0,08

0,46

Проверка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гипотезы

 

+

+

+

+

+

+

4 “

+

4"

Обозначение: « + » не отвергается; « —» отвергается.

«о