發(fā)布時間:2023-10-12 16:10:51
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的統(tǒng)計學變異的概念樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。

【摘要】所謂統(tǒng)計思想,就是在統(tǒng)計實際工作、統(tǒng)計學理論的應用研究中,必須遵循的基本理念和指導思想。統(tǒng)計思想主要包括均值思想、變異思想、估計思想、相關思想、擬合思想、檢驗思想等思想。文章通過對統(tǒng)計思想的闡釋,提出關于統(tǒng)計思想認識的三點思考。
一、關于統(tǒng)計學
統(tǒng)計學是一門實質(zhì)性的社會科學,既研究社會生活的客觀規(guī)律,也研究統(tǒng)計方法。統(tǒng)計學是繼承和發(fā)展基礎統(tǒng)計的理論成果,堅持統(tǒng)計學的社會科學性質(zhì),使統(tǒng)計理論研究更接近統(tǒng)計工作實際,在國家和社會得到廣泛發(fā)展。
二、統(tǒng)計學中的幾種統(tǒng)計思想
1統(tǒng)計思想的形成
統(tǒng)計思想不是天然形成的,需要經(jīng)歷統(tǒng)計觀念、統(tǒng)計意識、統(tǒng)計理念等階段。統(tǒng)計思想是根據(jù)人類社會需求的變化而開展各種統(tǒng)計實踐、統(tǒng)計理論研究與概括,才能逐步形成系統(tǒng)的統(tǒng)計思想。
2比較常用的幾種統(tǒng)計思想
所謂統(tǒng)計思想,就是統(tǒng)計實際工作、統(tǒng)計學理論及應用研究中必須遵循的基本理念和指導思想。統(tǒng)計思想主要包括:均值思想、變異思想、估計思想、相關思想、擬合思想、檢驗思想?,F(xiàn)分述
2.1均值思想
均值是對所要研究對象的簡明而重要的代表。均值概念幾乎涉及所有統(tǒng)計學理論,是統(tǒng)計學的基本思想。均值思想也要求從總體上看問題,但要求觀察其一般發(fā)展趨勢,避免個別偶然現(xiàn)象的干擾,故也體現(xiàn)了總體觀。
2.2變異思想
統(tǒng)計研究同類現(xiàn)象的總體特征,它的前提則是總體各單位的特征存在著差異。統(tǒng)計方法就是要認識事物數(shù)量方面的差異。統(tǒng)計學反映變異情況較基本的概念是方差,是表示“變異”的“一般水平”的概念。平均與變異都是對同類事物特征的抽象和宏觀度量。
2.3估計思想
估計以樣本推測總體,是對同類事物的由此及彼式的認識方法。使用估計方法有一個預設:樣本與總體具有相同的性質(zhì)。樣本才能代表總體。但樣本的代表性受偶然因素影響,在估計理論對置信程度的測量就是保持邏輯嚴謹?shù)谋匾襟E。
2.4相關思想
事物是普遍聯(lián)系的,在變化中,經(jīng)常出現(xiàn)一些事物相隨共變或相隨共現(xiàn)的情況,總體又是由許多個別事務所組成,這些個別事物是相互關聯(lián)的,而我們所研究的事物總體又是在同質(zhì)性的基礎上形成。因而,總體中的個體之間、這一總體與另一總體之間總是相互關聯(lián)的。
2.5擬合思想
擬合是對不同類型事物之間關系之表象的抽象。任何一個單一的關系必須依賴其他關系而存在,所有實際事物的關系都表現(xiàn)得非常復雜,這種方法就是對規(guī)律或趨勢的擬合。擬合的成果是模型,反映一般趨勢。趨勢表達的是“事物和關系的變化過程在數(shù)量上所體現(xiàn)的模式和基于此而預示的可能性”。
2.6檢驗思想
統(tǒng)計方法總是歸納性的,其結論永遠帶有一定的或然性,基于局部特征和規(guī)律所推廣出來的判斷不可能完全可信,檢驗過程就是利用樣本的實際資料來檢驗事先對總體某些數(shù)量特征的假設是否可信。
3統(tǒng)計思想的特點
作為一門應用統(tǒng)計學,它從數(shù)理統(tǒng)計學派汲取新的營養(yǎng),并且越來越廣泛的應用數(shù)學方法,聯(lián)系也越來越密切,但在統(tǒng)計思想的體現(xiàn)上與通用學派相比,還有著自己的特別之處。其基本特點能從以下四個方面體現(xiàn)出:(1)統(tǒng)計思想強調(diào)方法性與應用性的統(tǒng)一;(2)統(tǒng)計思想強調(diào)科學性與藝術性的統(tǒng)一;(3)統(tǒng)計思想強調(diào)客觀性與主觀性的統(tǒng)一;(4)統(tǒng)計思想強調(diào)定性分析與定量分析的統(tǒng)一。
三、對統(tǒng)計思想的一些思考
1要更正當前存在的一些不正確的思想認識
英國著名生物學家、統(tǒng)計學家高爾頓曾經(jīng)說過:“統(tǒng)計學具有處理復雜問題的非凡能力,當科學的探索者在前進的過程中荊棘載途時,唯有統(tǒng)計學可以幫助他們打開一條通道”。但事實并非這么簡單,因為我們所面臨的現(xiàn)實問題可能要比想象的復雜得多。此外,有些人認為方法越復雜越科學,在實際的分析研究中,喜歡簡單問題復雜化,似乎這樣才能顯示其科學含量。其實,真正的科學是使復雜的問題簡單化而不是追求復雜化。與此相關聯(lián)的是,有些人認為只有推斷統(tǒng)計才是科學,描述統(tǒng)計不是科學,并延伸擴大到只有數(shù)理統(tǒng)計是科學、社會經(jīng)濟統(tǒng)計不是科學這樣的認識。這種認識是極其錯誤的,至少是對社會經(jīng)濟統(tǒng)計的無知。比利時數(shù)學家凱特勒不僅研究概率論,并且注重于把統(tǒng)計學應用于人類事物,試圖把統(tǒng)計學創(chuàng)建成改良社會的一種工具。經(jīng)濟學和人口統(tǒng)計學中的某些近代概念,如GNP、人口增長率等等,均是凱特勒及其弟子們的遺產(chǎn)。
2要不斷拓展統(tǒng)計思維方式
統(tǒng)計學是以歸納推理或歸納思維為主要的邏輯方式的。眾所周知,邏輯推理方式主要有兩種:歸納推理和演繹推理。歸納推理是基于觀測到的數(shù)據(jù)信息(尤其是不完全甚至劣質(zhì)的信息)去產(chǎn)生新的知識或去驗證一個假設,即以所掌握的數(shù)據(jù)信息為依據(jù),歸納得出具有一般特征的結論。歸納推理是要在數(shù)據(jù)信息的基礎上透過偶然性去發(fā)現(xiàn)必然性。演繹推理是對統(tǒng)計認識能力的深化,尤其是在根據(jù)必然性去研究和認識偶然性方面,具有很大的作用。
3深化對數(shù)據(jù)分析的認識
任何統(tǒng)計研究都離不開數(shù)據(jù)分析。因為這是得到統(tǒng)計研究結論的必要環(huán)節(jié)。雖然統(tǒng)計分析的形式隨時代的推移而變化著,但是“從數(shù)據(jù)中提取一切信息”或者“歸納和揭示”作為統(tǒng)計分析的目的卻一直沒有改變。對統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析的原因有以下三個方面:一是基于同樣的數(shù)據(jù)會得出不同、甚至相反的分析結論;二是我們所面對的分析數(shù)據(jù)有時是缺損的或存在不真實性;三是我們所面對的分析數(shù)據(jù)有時則又是海量的,讓人無從下手。雖然統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析已經(jīng)經(jīng)歷了描述性數(shù)據(jù)分析(DDA)、推斷性數(shù)據(jù)分析(IDA)和探索性數(shù)據(jù)分析(EDA)等階段,分析的方法技術已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍,但與人類不斷提高的要求相比,存在的問題似乎也越來越多。所以,我們必須深化對數(shù)據(jù)分析的認識,圍繞“準確解答特定問題并且從數(shù)據(jù)中獲取一切有效信息”這一目的,不斷拓展研究思路,繼續(xù)開展數(shù)據(jù)分析方法技術的研究。
參考文獻:
陳福貴.統(tǒng)計思想雛議[J]北京統(tǒng)計,2004,(05).
龐有貴.統(tǒng)計工作及統(tǒng)計思想[J]科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2004,(03).
【關鍵詞】統(tǒng)計學 平均思想 應用
一、統(tǒng)計學的基本內(nèi)容
統(tǒng)計學的基本內(nèi)容由描述統(tǒng)計、推斷統(tǒng)計和實驗設計三部分構成。
(一)描述統(tǒng)計(descriptive statistics)
是對實驗或調(diào)查所獲得的數(shù)據(jù)加以整理(如制表、繪圖),并計算其各種代表量數(shù)(如集中量數(shù)、差異量數(shù)、相關量數(shù)等),其基本思想是平均。如在集中量數(shù)中將原始數(shù)據(jù)進行平均,在差異量數(shù)中將離均差進行平均,在相關量數(shù)中將積差進行平均等。通過描述統(tǒng)計的工作,我們可以把大量零散的、雜亂無章的資料加以簡化、概括,從而更加清晰明確地顯示出這些數(shù)據(jù)的分布特征。
(二)推斷統(tǒng)計(inferencial statistics)
又稱抽樣統(tǒng)計(sampling statistics),它是根據(jù)對部分個體進行觀測所得到的信息,通過概括性的分析、論證,在一定可靠程度上去推測相應的總體。換言之,就是根據(jù)已知的情況推測未知的情況。推斷統(tǒng)計主要用于兩個方面,一是從單一樣本得到的統(tǒng)計量去推斷較大總體的有關特征,我們稱之為統(tǒng)計估計或參數(shù)估計。二是比較多個樣本或總體的差別情況,評價一項實驗的結果,我們稱之為假設檢驗。
描述統(tǒng)計和推斷統(tǒng)計均是針對數(shù)據(jù)進行計算的分析方法,因此,只要有數(shù)字我們就可以進行計算和分析。然而,要使這些數(shù)據(jù)真實、可靠地反映客觀現(xiàn)實,首先要保證其本身的可靠性和有效性,因此僅靠分析方法是遠遠不夠的,還需要一種獲得準確數(shù)據(jù)的理論與方法,即實驗設計。
(三)實驗設計(experimental design)
是研究如何更加合理、有效地獲得觀測資料,怎樣更正確、更經(jīng)濟、更有效地達到實驗目的,以揭示實驗中各種變量關系的實驗計劃。實驗設計的具體內(nèi)容包括怎樣選擇被試,控制那些無關因素,提出什么樣的假設,觀察哪些實驗內(nèi)容,如何安排實驗步驟,采取何種統(tǒng)計方法來處理和分析實驗結果等。實驗設計時,每一項調(diào)查、測量和實驗事先都必須進行合理的設計才能實施。有人曾說,假如給我三天的時間做研究,我會用兩天的時間進行設計,用一天的時間進行實施,可見實驗設計在整個統(tǒng)計學中的地位。
三者之間的關系:統(tǒng)計學的內(nèi)容之間既互相區(qū)別,又互相聯(lián)系。從統(tǒng)計學發(fā)展的歷史來看,先有描述統(tǒng)計,后有推斷統(tǒng)計,再有實驗設計,因此描述統(tǒng)計為前驅(qū),推斷統(tǒng)計為核心,實驗設計為后衍。但是從實驗研究進程來說,則應先進行實驗設計,再進行描述統(tǒng)計和推斷統(tǒng)計。
二、幾種基本的統(tǒng)計思想
統(tǒng)計要認識的對象是一個總體,按統(tǒng)計總體的定義,它必須是許多事物的集合。統(tǒng)計的總體思想使統(tǒng)計始終要站在研究對象的整體角度來看問題,形成了大量觀察方法和一系列認識規(guī)律。既然統(tǒng)計學是通用的數(shù)量認識模式,就需要我們對這些模式進行總結。這既是學科內(nèi)的必需,也有利于弄清統(tǒng)計學與其他學科的區(qū)別。
統(tǒng)計思想包括平均思想、變異思想、估計思想、相關思想、擬合思想、檢驗思想。平均概念幾乎涉及所有統(tǒng)計學理論,是統(tǒng)計學的基本思想,算術平均數(shù)是簡明而重要的代表。均值思想告訴我們統(tǒng)計認識問題是從其發(fā)展的一般規(guī)律來看,側(cè)重點不在總規(guī)?;騻€體;所謂變異指的是個別對一般的偏離程度,個體變異在宏觀上看就是方差。可以說,算術平均數(shù)與方差這兩個概念分別起到“隱異顯同”和“知同察異”的作用。平均與變異都是對同類事物特征的抽象和宏觀度量;估計的本質(zhì)是類比,把已知的事物特征推廣到更大的范圍,以樣本推測總體,是對同類事物的由此及彼式的認識方法;相關概念表現(xiàn)事物之間的關系,它的度量對象是“關系”,是多維現(xiàn)象,是前述統(tǒng)計思想的重要擴展;擬合是對不同類型事物之間關系之表象的抽象。擬合的成果是模型,反映一般趨勢,趨勢表達的是“事物和關系”的變化過程在數(shù)量上所體現(xiàn)的模式和基于此而預示的可能性;統(tǒng)計方法總是歸納性的,其結論永遠帶有一定的或然性,基于局部特征和規(guī)律所推廣出來的判斷不可能完全可信,檢驗過程是保證判斷可靠的邏輯要求。
三、平均思想的基本內(nèi)容
一、統(tǒng)計學中的幾種常見統(tǒng)計思想
統(tǒng)計思想主要包括:均值思想、變異思想、估計思想、相關思想、擬合思想、檢驗思想等。統(tǒng)計思想不是天然形成的,需要經(jīng)歷統(tǒng)計觀念、統(tǒng)計意識、統(tǒng)計理念等階段。統(tǒng)計思想是根據(jù)人類社會需求的變化而開展各種統(tǒng)計實踐、統(tǒng)計理論研究與概括,才能逐步形成系統(tǒng)的統(tǒng)計思想。作為一門應用統(tǒng)計學,它從數(shù)理統(tǒng)計學派汲取新的營養(yǎng),并且越來越廣泛的應用數(shù)學方法,聯(lián)系也越來越密切,但在統(tǒng)計思想的體現(xiàn)上與通用學派相比,還有著自己的特別之處。其基本特點:
(1)統(tǒng)計思想強調(diào)方法性與應用性的統(tǒng)一;
(2)統(tǒng)計思想強調(diào)科學性與藝術性的統(tǒng)一;
(3)統(tǒng)計思想強調(diào)客觀性與主觀性的統(tǒng)一;
(4)統(tǒng)計思想強調(diào)定性分析與定量分析的統(tǒng)一。
1.均值思想。均值是對所要研究對象的簡明而重要的代表。均值概念幾乎涉及所有統(tǒng)計學理論,是統(tǒng)計學的基本思想。均值思想也要求從總體上看問題,但要求觀察其一般發(fā)展趨勢,避免個別偶然現(xiàn)象的干擾,故也體現(xiàn)了總體觀。
2.變異思想。統(tǒng)計研究同類現(xiàn)象的總體特征,它的前提則是總體各單位的特征存在著差異。統(tǒng)計方法就是要認識事物數(shù)量方面的差異。統(tǒng)計學反映變異情況較基本的概念是方差,是表示“變異”的“一般水平”的概念。平均與變異都是對同類事物特征的抽象和宏觀度量。
3.估計思想。估計以樣本推測總體,是對同類事物的由此及彼式的認識方法。使用估計方法有一個預設:樣本與總體具有相同的性質(zhì)。樣本才能代表總體。但樣本的代表性受偶然因素影響,在估計理論對置信程度的測量就是保持邏輯嚴謹?shù)谋匾襟E。
4.相關思想。事物是普遍聯(lián)系的,在變化中,經(jīng)常出現(xiàn)一些事物相隨共變或相隨共現(xiàn)的情況,總體又是由許多個別事務所組成,這些個別事物是相互關聯(lián)的,而我們所研究的事物總體又是在同質(zhì)性的基礎上形成。因而,總體中的個體之間、這一總體與另一總體之間總是相互關聯(lián)的。
5.擬合思想。擬合是對不同類型事物之間關系之表象的抽象。任何一個單一的關系必須依賴其他關系而存在,所有實際事物的關系都表現(xiàn)得非常復雜,這種方法就是對規(guī)律或趨勢的擬合。擬合的成果是模型,反映一般趨勢。趨勢表達的是“事物和關系的變化過程在數(shù)量上所體現(xiàn)的模式和基于此而預示的可能性”。
6.檢驗思想。統(tǒng)計方法總是歸納性的,其結論永遠帶有一定的或然性,基于局部特征和規(guī)律所推廣出來的判斷不可能完全可信,檢驗過程就是利用樣本的實際資料來檢驗事先對總體某些數(shù)量特征的假設是否可信。
二、對統(tǒng)計思想的若干思考
1.要改變當前存在的一些不正確的思想認識。英國著名生物學家、統(tǒng)計學家高爾頓曾經(jīng)說過:“統(tǒng)計學具有處理復雜問題的非凡能力,當科學的探索者在前進的過程中荊棘載途時,唯有統(tǒng)計學可以幫助他們打開一條通道”。但事實并非這么簡單,因為我們所面臨的現(xiàn)實問題可能要比想象的復雜得多。此外,有些人認為方法越復雜,越科學。在實際的分析研究中,喜歡簡單問題復雜化,似乎這樣才能顯示其科學含量。其實,真正的科學是使復雜的問題簡單化而不是追求復雜化。與此相關聯(lián)的是,有些人認為只有推斷統(tǒng)計才是科學,描述統(tǒng)計不是科學,并延伸擴大到只有數(shù)理統(tǒng)計是科學、社會經(jīng)濟統(tǒng)計不是科學這樣的認識。這種認識是極其錯誤的,至少是對社會經(jīng)濟統(tǒng)計的無知。比利時數(shù)學家凱特勒不僅研究概率論,并且注重于把統(tǒng)計學應用于人類事物,試圖把統(tǒng)計學創(chuàng)建成改良社會的一種工具。經(jīng)濟學和人口統(tǒng)計學中的某些近代概念,如GNP、人口增長率等等,均是凱特勒及其弟子們的遺產(chǎn)。
從總體來說,筆者認為基本的統(tǒng)計思想包括三條:一是數(shù)量觀。任何事物都是質(zhì)量和數(shù)量的統(tǒng)一,數(shù)量觀要求統(tǒng)計學從事物的定性認識出發(fā),研究事物總體數(shù)量方面的特征,從而達到認識事物的發(fā)展趨勢及其變化規(guī)律。論文百事通因此,這不僅要求我們提高事物數(shù)量特征方面的認識,同時也提出了將數(shù)學知識應用于統(tǒng)計中的思想。二是總體觀。統(tǒng)計要認識的對象是一個總體,它必須是許多事物的集合。統(tǒng)計的總體思想使統(tǒng)計始終要站在研究對象的整體角度來看問題,要對總體中各單位普遍存在的事實進行大量觀察和綜合分析,得出反映現(xiàn)象總體的數(shù)量特征。總體現(xiàn)象是相對穩(wěn)定的,表現(xiàn)出某種共同的傾向,是有規(guī)律可循的,所以社會現(xiàn)象的規(guī)律通常具有總體的性質(zhì)。三是推斷觀。統(tǒng)計研究主要基于對現(xiàn)象的規(guī)律性的認識,從這個角度講,規(guī)律所寓于的對象是無窮無盡的,而我們所要觀察的群體總是有限的,總結出來的規(guī)律,對整體現(xiàn)象的判斷都是基于推斷。推斷思想告訴我們,認識的世界是無限的,如何利用已知的某些信息來推斷這無限世界中的一些規(guī)律、特征。推斷有兩種情況:由已發(fā)生事物的部分推斷整體;由已發(fā)生的事物推斷未發(fā)生的事物。但無論哪種情況,所推斷的對象和結論都是客觀存在的,只是人們還沒有認識而需要去認識而已。有些推斷是無法對總體進行全面檢驗,前者如驗血、破壞性產(chǎn)品試驗,后者如城鎮(zhèn)居民生活水平、價格變動調(diào)查等。推斷思想是一種利用現(xiàn)有信息進行的概率推理。抽樣推斷是統(tǒng)計推斷思想的集中體現(xiàn)。
筆者認為,說到統(tǒng)計思想就不能撇開統(tǒng)計學派別來孤立的談論統(tǒng)計思想。不同統(tǒng)計學派,他們的研究對象及研究方法有所差異,統(tǒng)計思想的體現(xiàn)也必然有所差異。認識他們有助于更好地理解和運用統(tǒng)計?,F(xiàn)在普遍的觀點認為,統(tǒng)計學派大致有社會統(tǒng)計學派和通用科學派及方法論派之分。就通用科學派和方法論派而言,他們認為:統(tǒng)計學是通用方法論科學,在所有涉及實質(zhì)性現(xiàn)象的領域中,統(tǒng)計方法都發(fā)揮著越來越重要的作用。這些統(tǒng)計方法具有內(nèi)在聯(lián)系和邏輯關系,在認識事物時存在比較通行的模式,特別是能夠?qū)τ^察資料、實驗和試驗資料進行數(shù)學處理的數(shù)理統(tǒng)計方法,不僅應用于社會經(jīng)濟的研究,而且應用于各個不同的學科領域。
筆者認為,統(tǒng)計思想在這里主要側(cè)重于數(shù)學方面的思想,有以下幾種體現(xiàn):
一是均值思想。均值是對所要研究對象的簡明而重要的代表。均值概念幾乎涉及所有統(tǒng)計學理論,是統(tǒng)計學的基本思想。它告訴我們統(tǒng)計認識問題是從其發(fā)展的一般規(guī)律來看,側(cè)重點不在總規(guī)模或個體,體現(xiàn)了數(shù)量觀和推斷觀。均值思想也要求從總體上看問題,但要求觀察其一般發(fā)展趨勢,避免個別偶然現(xiàn)象的干擾,故也體現(xiàn)了總體觀。
二是變異思想。統(tǒng)計研究同類現(xiàn)象的總體特征,它的前提則是總體各單位的特征存在著差異。如果各單位之間不存在差異,也就不需要做統(tǒng)計,如果各單位之間的差異是按已知條件事先可以推定,也就不需要用統(tǒng)計方法。統(tǒng)計方法就是要認識事物數(shù)量方面的差異。統(tǒng)計學反映變異情況較基本的概念是方差,是表示“變異”的“一般水平”的概念??梢哉f,均值與方差這兩個概念分別起到“隱異顯同”和“知同察異”的作用。平均與變異都是對同類事物特征的抽象和宏觀度量。
三是估計思想。估計以樣本推測總體,是對同類事物的由此及彼式的認識方法。使用估計方法有一個預設:樣本與總體具有相同的性質(zhì),樣本才能代表總體,但樣本的代表性受偶然因素影響,在估計理論對置信程度的測量就是保持邏輯嚴謹?shù)谋匾襟E。
四、相關思想。哲學認為,事物是普遍聯(lián)系的,在變化中,經(jīng)常出現(xiàn)一些事物相隨共變或相隨共現(xiàn)的情況,總體又是由許多個別事務所組成,這些個別事物是相互關聯(lián)的,我們所研究的事物總體是在同質(zhì)性的基礎上形成。總體中的個體之間、這一總體與另一總體之間是相互關聯(lián)的。相關概念表現(xiàn)的就是事物之間的關系。
五、擬合思想。擬合是對不同類型事物之間關系之表象的抽象。任何一個單一的關系必須依賴其他關系而存在,所有實際事物的關系都表現(xiàn)得非常復雜,這種方法就是對規(guī)律或趨勢的擬合。擬合的成果是模型,反映一般趨勢,趨勢表達的是“事物和關系的變化過程在數(shù)量上所體現(xiàn)的模式和基于此而預示的可能性”。
六、檢驗思想。統(tǒng)計方法總是歸納性的,其結論永遠帶有一定的或然性,基于局部特征和規(guī)律所推廣出來的判斷不可能完全可信,檢驗過程就是利用樣本的實際資料來檢驗事先對總體某些數(shù)量特征的假設是否可信。
以上分析可以看出,上述思想均體現(xiàn)了統(tǒng)計思想的數(shù)量觀、總體觀和推斷觀。
社會統(tǒng)計學派認為:統(tǒng)計學是一門實質(zhì)性的社會科學,既研究社會生活的客觀規(guī)律,也研究統(tǒng)計方法。社會統(tǒng)計學繼承和發(fā)展統(tǒng)計學的理論成果,堅持統(tǒng)計學的社會科學性質(zhì),使統(tǒng)計理論研究更接近統(tǒng)計工作實際,在許多國家得到廣泛發(fā)展。
蘇聯(lián)科學院、中央統(tǒng)計局和高等教育部在1954年3月召開統(tǒng)計科學討論會,對通用科學派和方法論科學派的主張進行了批判。并根據(jù)多數(shù)意見作了如下的決定:“統(tǒng)計學是獨立的社會科學。它在質(zhì)和量的密切聯(lián)系中研究大量社會現(xiàn)象的數(shù)量方面,研究社會發(fā)展規(guī)律在具體地點及時間、條件下的數(shù)量表現(xiàn)。統(tǒng)計學在社會生產(chǎn)力和生產(chǎn)關系的統(tǒng)一當中研究社會生產(chǎn)的數(shù)量方面。此外,統(tǒng)計學還研究自然和技術因素對于社會生活的自然條件的影響。統(tǒng)計學的理論基礎是歷史唯物論與馬克思列寧主義的政治經(jīng)濟學,統(tǒng)計學根據(jù)這些科學的原理和法則,表明具體大量社會現(xiàn)象的量變,并說明它們的規(guī)律性?!边@一觀點與我國現(xiàn)階段對社會經(jīng)濟統(tǒng)計學的定義是一致的,即社會經(jīng)濟統(tǒng)計學是關于國民經(jīng)濟和社會現(xiàn)象數(shù)量方面的調(diào)查整理分析的原理原則和方式方法的科學,是一門應用科學。這就決定了社會經(jīng)濟統(tǒng)計的研究對象是社會經(jīng)濟現(xiàn)象總體數(shù)量特征和數(shù)量關系,通過這些數(shù)量方面反映社會經(jīng)濟現(xiàn)象規(guī)律性的表現(xiàn)。從這里我們可以看出,它所研究的對象具有社會性、總體性、變異性等性質(zhì)。新晨
作為一門應用統(tǒng)計學,它從數(shù)理統(tǒng)計學派汲取新的營養(yǎng),并且越來越廣泛的應用數(shù)學方法,聯(lián)系也越來越密切,但在統(tǒng)計思想的體現(xiàn)上與通用學派相比,還有著自己的特別之處。它包括:
一、調(diào)查思想。統(tǒng)計調(diào)查就是要把統(tǒng)計對象作為一個整體,按照預定的要求,對反映這個整體的有關標志的數(shù)值,有計劃地、系統(tǒng)地、科學地進行登記,取得真實可靠的原始資料。統(tǒng)計調(diào)查在統(tǒng)計工作的整個過程中,擔負著提供基礎資料的任務。所有的統(tǒng)計計算和統(tǒng)計研究,都是在原始資料搜集的基礎上建立起來的,例如我國的人口調(diào)查或普查。只有搞好統(tǒng)計調(diào)查,才能保證統(tǒng)計工作達到對于客觀事物規(guī)律性的認識,并制定相應的方針、政策。之所以有這一思想是由于作為一門應用科學的性質(zhì)所決定的。
[關鍵詞]生物統(tǒng)計 統(tǒng)計軟件 多媒體 教學效果
《田間試驗與生物統(tǒng)計》簡稱生物統(tǒng)計,是關于田間試驗的設計、數(shù)據(jù)的搜集、整理、分析與解釋的科學,是高等農(nóng)業(yè)教育中一門非常重要的專業(yè)課程,學好生物統(tǒng)計可以訓練學生定量分析的能力,學會從數(shù)字中發(fā)現(xiàn)研究的問題,利用數(shù)據(jù)從事研究。近幾年隨著吉林農(nóng)業(yè)大學教學手段的不斷完善、多媒體技術為基礎的新型教學平臺的建立,使得生物統(tǒng)計課已全部采用多媒體教學。多媒體技術通過對文本、聲音、圖形、圖像、動畫等的綜合處理,能充分創(chuàng)造出一個圖文并茂、有聲有色、生動逼真的教學環(huán)境,為教學提供了直觀、形象的表達工具,改變了板書教學手段單調(diào)的缺陷。而生物統(tǒng)計課中大量的圖表、公式以及Excel、DPS、SPSS、SAS、MINTAB、STATISTICA等與計算機密切相關的應用軟件的使用,使得多媒體技術在生物統(tǒng)計教學上的優(yōu)勢更為明顯。
1.多媒體及統(tǒng)計軟件在教學中應用的意義。多媒體教學能夠把抽象的理論轉(zhuǎn)化為具體、形象、動態(tài)的教學內(nèi)容,收到事半功倍的效果。比如在介紹幾種常見的田間試驗設計時,課件動態(tài)的演示了各種設計方法的特點,取得比較理想的教學效果。
生物統(tǒng)計是一門應用性很強的科學,非常強調(diào)理論與實踐的結合。教師在教學過程中必須要重視實踐教學環(huán)節(jié),多媒體手段在這方面有著不可低估的作用,除了可以通過課件演示大量的案例分析外,還可以通過課堂實驗、布置實踐練習等多種形式使學生有創(chuàng)造性的參與到生物統(tǒng)計學的學習實踐中去。生物統(tǒng)計基本概念的理解與統(tǒng)計分析方法的掌握是生物統(tǒng)計學課程教學的主要目的。而生物統(tǒng)計中常用的統(tǒng)計分析方法,如:相關性、方差分析與回歸分析等,有大量的公式及計算,學生普遍反映難學,學了電不知如何用。
2,多媒體及統(tǒng)計軟件在實踐教學中的探討。在計算機及網(wǎng)絡非常普及的今天,統(tǒng)計計算技術不再是統(tǒng)計學教學的重點了,統(tǒng)計思想、統(tǒng)計應用才應該是重點?,F(xiàn)代統(tǒng)計方法的實際應用離不開現(xiàn)代信息處理技術。那么,如何在教學內(nèi)容上結合實例,教學手段上借助計算機及DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(以此軟件為例),作者在生物統(tǒng)計分析方法的實踐教學上作了如下探索:
2.1 實例的選擇與設計。以實際中的事例、數(shù)據(jù)為載體,將抽象的統(tǒng)計分析方法放在對具體問題的分析、解決中進行學習。實例的選擇必須與所進行的教學內(nèi)容相吻合,在很多情況下,它不一定運用到這一部分內(nèi)容的所有知識點,它可能涉及該部分前后的內(nèi)容,以至跨學科的知識。而且,在實例的選擇與設計時,還必須考慮搜集數(shù)據(jù)資料的可行性以及對這一方面進行分析的背景知識,包括理論的及經(jīng)驗的。
2.2 搜集數(shù)據(jù)資料。作為課堂教學的實例,必須是準備好的數(shù)據(jù)資料,可以在課堂上演示或引導學生進行相應的統(tǒng)計分析。當然,也可以設計方案后,要求學生自己動手搜集資料,進行相應的數(shù)量分析。根據(jù)農(nóng)業(yè)院校的學生多數(shù)來自農(nóng)村的特點,每年利用寒暑假時間,組織學生開展社會調(diào)查活動,親身完成某項工作。例如,讓學生自己設計一個調(diào)查問卷和調(diào)查方案,進行一次農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)查活動,從具體調(diào)查對象和單位的確定,樣本的抽取,問卷的發(fā)放、回收與審核,數(shù)據(jù)輸入與資料整理,一直到調(diào)查報告的撰寫。學生只有通過具體的實踐,才能加深對所學基礎知識的理解;只有經(jīng)歷了實踐的全過程,才能系統(tǒng)地掌握各個環(huán)節(jié)的基本技能。
2.3 圍繞具體的教學目的,進行統(tǒng)計數(shù)量分析。采用實際中的事例與真實的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為載體,將抽象的統(tǒng)計分析方法學習放在對具體問題的分析、解決中的教學法,既有利于培養(yǎng)學生閱讀、理解、分析、判斷統(tǒng)計數(shù)據(jù)的能力,又從一定程度上解決了統(tǒng)計學教學中長期存在的理論與實踐相脫節(jié),學生學了不知如何用的問題,對于提高學生今后從事科學理論研究與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐的能力都是非常有用的,是提高學生綜合素質(zhì)的重要方面。
下面就以方差分析為例來說明軟件在實驗教學中的應用。方差分析是將總變異剖分為各個變異來源的相應部分,從而發(fā)現(xiàn)各變異原因在總變異中相對重要程度的一種統(tǒng)計分析方法。這一章的內(nèi)容并不多,但公式多,計算量大,而統(tǒng)計分析軟件的強大功能完全可以免除大量繁瑣的計算,直接給出所需要的計算結果。在這一章的教學中,在介紹有關概念及分析步驟后,以實際的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為例,并借助DPS統(tǒng)計分析軟件,在對該例的系統(tǒng)分析中解釋有關概念的意義,演示方差分析和多重比較方法的具體應用。
以第二松花江流域水稻主產(chǎn)區(qū)的5個試驗地點:前郭紅光農(nóng)場、榆樹大坡、德惠朝陽、九臺其塔木、吉林烏拉街,4個供試品利:農(nóng)大8、農(nóng)大19、通9574、吉豐8的1年多點試驗為例,進行產(chǎn)量的方差分析。DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)操作如下:
第一步:打開DPS數(shù)據(jù)處理界面,在英文狀態(tài)下,將產(chǎn)量數(shù)據(jù)按橫向地點(每地點3次重復),縱向為品種進行輸入。
第二步:將數(shù)據(jù)模塊選中后,打開菜單中的專業(yè)統(tǒng)計品種區(qū)域試驗一年多點,選中后在出現(xiàn)的對話框:區(qū)試地點數(shù)、區(qū)試品種數(shù)、區(qū)組(重復)數(shù)中分別輸入5、4、3,按確定鍵,隨后系統(tǒng)自動分析出該試驗的量差異和多重比較。將其進行推理后的結果如下表:
學生可根據(jù)計算結果進行實際分析,這里不再詳述。由此可見,通過DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),將復雜的運算簡單化,既節(jié)省了大量時間,又增加了實用性。
【關鍵詞】膽囊切除手術;臨床路徑;護理
1資料方法
1.1 資料在本組的116例中,有61例男性55例女性,年齡分布在22~85歲,都對其進行腹腔鏡膽囊切除手術。根據(jù)隨機數(shù)據(jù)表可分為護理路徑和常規(guī)路徑兩組,其中60例路徑組,56例常規(guī)組。兩組患者都為單純膽囊結石合并慢性膽囊炎或膽囊息肉的患者,排除合并膽總管結石者和心、肺、腎、腦,急性炎癥、化膿或膽囊穿孔等合并癥者。患者手術前身體狀況良好,同意對其全身麻醉。對兩組患者間的年齡、性別及病種等方面的比較,根據(jù)統(tǒng)計學分析得出P>0.05其差異不存在統(tǒng)計學意義。
1.2方法按照護理流程對常規(guī)護理患者進行護理,而臨床護理路徑患者則根據(jù)標準化治療對其進行護理,如檢查、治療、護理方法、健康指導和變異記錄等。
有醫(yī)院內(nèi)各相關工作人員組成臨床路徑研究小組,按照治療護理的進展情況整理出一個診斷流程,再制定出相關表格和健康教育手冊,需包含有護理目的及評價、藥物治療及其他治療、監(jiān)護、護理措施、患者和家屬的安全健康教育、出院指導等內(nèi)容。
2結果
2.1兩組患者的平均住院日和住院費的比較(x±s)
從表1可見,兩組患者平均住院日和住院費用的比較,經(jīng)統(tǒng)計學分析,均P
2.2兩組患者護理質(zhì)量、健康知識掌握情況及滿意度的比較(x±s)
從表2可見,兩組患者健康知識掌握情況和護理質(zhì)量比較,經(jīng)統(tǒng)計學分析,均P0?05,差異無統(tǒng)計學意義。
3討論
3.1臨床護理路徑實施可以縮短平均住院日,降低住院費用:臨床護理工作的時刻表是臨床護理路徑,通常以患者的住院時間為序,根據(jù)護理程序的思路,按照工作流程表的形式將臨床護理內(nèi)容細化到患者住院的每一天,做到心中有數(shù),使得以往在護理工作上出現(xiàn)的隨機性、盲目性得以克服。在情況發(fā)生變異時,醫(yī)護人員須及時作出解釋并說清原因,同時也應及時向患者說明出院后家庭護理和康復方法,讓患者真正感受到醫(yī)院那“以人為本”的服務理念,使患者的知情權得到滿足,同時讓患者知道自己在什么時候可以享受到什么樣的醫(yī)療服務,從而使患者能夠積極主動地參與到自己疾病治療和護理方案的制定當中,并對疾病的治療和康復有了時間的概念。醫(yī)院研究制定的最好的處理方式是臨床路徑法,目的是盡量為患者提供醫(yī)院目前所擁有的最佳治療方案,醫(yī)護人員在工作之時必須嚴格遵守相關規(guī)定,以避免出現(xiàn)治療和護理方案的隨意性,從而使患者的住院時間縮短及降低醫(yī)療費用的開支。
3.2護理路徑的實施可以落實到健康教育:由本次結果分析來看,兩組患者自身對健康知識掌握情況的比較,由統(tǒng)計學分析得出P
參考文獻
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【關鍵詞】
臨床路徑;優(yōu)質(zhì)護理;應用
臨床路徑是按照臨床路徑表的標準化治療護理流程來實施治療和護理,是以“患者為中心”的價值觀念在護理工作中的體現(xiàn)[1],自從衛(wèi)生部開展“以患者為中心,優(yōu)質(zhì)護理服務示范工程”活動以來,我院把優(yōu)質(zhì)護理服務和加強臨床路徑管理工作融合在一起,取得較好的效果,現(xiàn)報告如下。
1 資料與方法
隨機選擇2011年10月至2012年3月在我院就診成人患者1456名進行調(diào)查,隨機分為觀察組和對照組,其中診斷明確、沒有嚴重的合并癥、能夠按臨床路徑設計流程和預計時間完成診療項目,同意參加臨床路徑的患者730人作為觀察組,其余726人作為對照組,男732人,女724人,年齡19~76歲,平均(61±3.78)歲,小學及以上文化程度。兩組患者在性別、年齡、病種等方面差異無統(tǒng)計學意義,具有可比性。
2 實施方法
2.1 將1456名患者隨機分為觀察組和對照組,對照組按照傳統(tǒng)的護理方式,觀察組采用護理臨床路徑。分析兩組患者在平均住院日、費用、對疾病的認識以及對護理工作的滿意度調(diào)查,采用SPSS 100軟件分析,進行統(tǒng)計學處理。
2.2 成立實施臨床路徑的領導小組,由業(yè)務院長、醫(yī)務科、護理部負責,各科護士長為組長的臨床路徑管理組織。制定各項管理制度,對科室人員進行臨床路徑主要內(nèi)容、實施方法、評價制度等方面培訓。對存在問題提出切實可行的解決方案,規(guī)范護理行為,每月進行考核,并把考核結果記入考評范圍,以護理質(zhì)量標準進行獎懲。
2.3 臨床路徑專家組以國內(nèi)外循證護理為依據(jù),結合我院實際情況制定臨床各科路徑圖表。由護士長負責選擇進入路徑的患者,向患者及家屬介紹臨床路徑,取得配合。責任護士實施臨床路徑,在臨床路徑患者的病歷夾封面貼“臨床路徑”字樣以示區(qū)別。做好入院后的接待、完成護患溝通路徑、陪診路徑、變異分析、每日路徑完成記錄,根據(jù)臨床路徑表對患者的飲食、活動、護理、監(jiān)測,按照圖表對已經(jīng)完成的打“√”、未完成的打“×”。在變異表中記錄變化情況,及時通知醫(yī)生,分析原因并作出處理,同時在工作中協(xié)調(diào)醫(yī)患、護患和患者之間的關系。在出院日護士長進行全面效果評估,征求患者及家屬意見,負責患者滿意度調(diào)查,對出院后的注意事項及用藥進行指導,護理部專人進行評價,進一步改進各種臨床路徑。
3 結果
3.1 兩組患者在平均住院日、費用、對疾病的認識、滿意度對比,經(jīng)t檢驗,P
3.2 選擇進入路徑的患者中有17例發(fā)生變異,其中家庭和患者自身原因有9例,醫(yī)務人員和本院技術條件限制轉(zhuǎn)院2例,提前出院正變異2例,因醫(yī)患溝通不良未按路徑實施診治3例,因醫(yī)技科室設備突然停電故障1例,責任護士真實記錄變異分析報告,積極參與小組討論,分析變異原因,并提出解決或修正變異的方法。
4 討論
4.1 臨床路徑是一組醫(yī)護人員共同針對某一病種的治療和護理運用循證護理所制定的一個最適當?shù)恼兆o計劃,是一個既能降低平均住院日和費用,又可達到預期治療效果的診療標準化模式[2]。開展臨床路徑管理工作,使護士全面投入到基礎護理[3],能夠全面準確的觀察病情,避免由于個人水平、能力不同而造成的差錯事故,盡早發(fā)現(xiàn)病情變化,采取相應護理措施,避免并發(fā)癥,減少患者住院周期和醫(yī)療費用。
4.2 通過臨床路徑的實施,切實落實了“以患者為中心”的理念。近年來,不斷有文獻[4,5]認為臨床路徑節(jié)約了有限的護理人力資源,提升了護 理服務的內(nèi)涵和質(zhì)量,提高患者的滿意度,減少了護理糾紛,使服務對象獲得最佳的醫(yī)療護理質(zhì)量。
4.3 傳統(tǒng)的醫(yī)療模式是醫(yī)生開具醫(yī)囑,護士執(zhí)行,所以在執(zhí)行臨床路徑中,一些醫(yī)生缺乏主動性。護士在溝通護患、醫(yī)患關系中受到制約。[6]在本觀察組中,我們就有3例因醫(yī)患溝通不良未按路徑實施診治,所以護士在工作中要主動開展協(xié)調(diào)工作,取得臨床醫(yī)生及各科室的協(xié)助,這就需要護理人員不斷地學習,使護理路徑和優(yōu)質(zhì)護理有效地結合起來,才能真正的提高護士的工作能力和整體素質(zhì),使護理工作有目的、有計劃地進行,達到最佳護理效果。
4.4 自從開展優(yōu)質(zhì)護理服務和加強臨床路徑管理工作以來,護理工作真正落到實處,提高了患者的滿意度,我院護理部獲得了“市優(yōu)質(zhì)護理先進集體”稱號,取得良好的社會效益。
參 考 文 獻
[1] 李彩鳳,張煥,孫立紅,等運用臨床路徑加強護理管理提高護理質(zhì)量.中國現(xiàn)代護理學雜志,2007,4(19):1791.
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[3] 郭燕紅適應形勢,銳意進取促進護理工作可持續(xù)發(fā)展.護理管理雜志,2010,10(5):305307.
[4] 王運林臨床路徑在2型糖尿病健康教育中的應用.當代護士,2009,9(11):8284.
關鍵詞:局部變異系數(shù);非最大抑制;邊緣檢測
中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2008)27-2047-02
Local Statistical Character-based Edge Detection
WAN Zhe
(Faculty of Information Engineering, JiangXi University of Science and Technology, Ganzhou 34100, China)
Abstract: To analysing the information of gray in a picture,the concept-local variation coefficient was proposed in this paper, at the same time,feasibility of this concept which was use for edge detection was pointed out. The experimental results and its analysis were both shown in this paper. The experimental results demonstrate that the method is sutiable for edge extraction of some image.At the last,some disadvantages of this method, in addition, the improvement for it were introduced in this paper.
Key words: local variation coefficient; nonmaximal suppress; edge detection
1 引言
圖像的邊緣檢測可以在空間域或頻率中進行,基于空間域的邊緣檢測的研究是由來以久也是使用最多的方法,目前人們已經(jīng)提出了大量的在空間域中進行的邊緣檢測方法,其中使用梯度信息的邊緣檢測方法是人們使用最為廣泛的技術,它的代表為Sobel算子、Krisch-方向算子、LoG算子、Canny算子等等。而使用圖像的各種統(tǒng)計特征,如均值、方差、 階矩等來對邊緣進行提取也是常被使用的方法。在統(tǒng)計學上,變異系數(shù)是描述隨機變量取值波動性的一個特征值,它是隨機變量在樣本空間中取值變化的無量綱性描述,常被用來比較不同隨機變量的變化率。本文分析了圖像灰度信息的變化,聯(lián)系了變異系數(shù)與數(shù)據(jù)集之間的聯(lián)系,提出了局部變異系數(shù)的概念,并使用該特征對圖像邊緣進行檢測,下面給出相關的概念與可行性分析。
2 局部變異系數(shù)與其可行性分析
2.1 定義
經(jīng)典梯度算子是考察某個中心像素點以及其鄰域內(nèi)灰度的變化量,確定中心像素點的局部梯度值,最后通過比較梯度值與閥值,如果中心像素點大于閥值就判定該中心像素點為一個邊緣點。通常會選擇梯度圖中最高梯度值的一個百分比作為閥值,這樣就帶來了一個問題。灰度層次變化豐富的區(qū)域,梯度值不一定大,一個具體的例子就是具有低對比度的兩個相鄰區(qū)域,此時,僅僅考慮像素的梯度值大小來確定邊緣就有可能造成邊緣的誤分割。
那么是否有其它的特征可以表征出區(qū)域間灰度層次變化但又要求與變化量大小無關。局部熵[1]與局部模糊方差[2]是兩類可供選擇的方法,前者使用小鄰域內(nèi)灰度概率分布的煽信息作為度量,但沒有考慮到灰度值信息,后者使用模糊變換方法獲得圖像模糊矩陣,然后計算模糊矩陣的局部鄰域方差作為度量特征,使用該方法可以兼顧了灰度的局部層次變化與梯度值信息,但計算量相對較大,而且模糊變換方法會引起區(qū)域輪廓的變化。為此,本文提出了局部變異系數(shù)作為灰度層次變化的度量特征。
考察了統(tǒng)計學中變異系數(shù)的概念,結合了圖像的特征,提出了局部變異系數(shù)。對于圖像的任意像素點(i,j),取以其為中心的(2n+1) ×(2n+1)的鄰域窗口W(圖1),
其中Wk(k=1,…,4)分別是大小為(n+1) ×(n+1)的子區(qū)域,以每個子區(qū)域的灰度均值X(i)( i=1,…,4)代表每個區(qū)域,則X可以被看成一個隨機變量,那么局部變異系數(shù)被定義為:
其中Var(?)與E(?)分別表示方差與期望運算。在原圖像中移動W窗,計算局部變異系數(shù)值v,并將其賦給中心像素點,這樣就獲得了一幅局部變異系數(shù)的圖像。
2.2 可行性分析
使用局部變異系數(shù)值v作為邊緣檢測的一個特征,是基于以下的性質(zhì):
1)方差能作為圖像區(qū)域不相似性的度量,這在式子(1)等號右邊的分子中有所體現(xiàn);
2)變異系數(shù)本身是數(shù)據(jù)相對分散程度的度量,對于不同的隨機變量,變異系數(shù)的大小與樣本空間中取值的大小無關,僅僅與數(shù)據(jù)的離散度有關。本文采用局部變異系數(shù)代替方差,仍然保留了方差刻畫分散程度的特點;
3)有資料表明[3],在圖像分塊處理方法中,方差作為邊緣區(qū)域的度量值,它對于不同的圖像差異性比較大,也即很難確定出一個相對穩(wěn)定的閥值,來判定出有方差定量度量的一個區(qū)域是否為邊緣區(qū)域,但變異系數(shù)則是一個相對穩(wěn)定的值;
4)在圖像中平坦的區(qū)域(灰度變化不大的區(qū)域),v值近似為0,而對于存在灰度層次變化豐富的區(qū)域,v值相對比較大;
5)孤立的噪聲點會引起梯度的局部突變,但對局部變異系數(shù)值v的影響相對較小,因為v表現(xiàn)的是區(qū)域W內(nèi)灰度層次變化的相對量,而梯度則是灰度幅值變化的直接表現(xiàn);
3 局部非最大抑制濾波與邊緣細化
可以預見,使用上述統(tǒng)計特征獲得的邊緣是比較粗糙的,因為局部變異系數(shù)是基于區(qū)域塊進行處理的,因此有必要使用一定手段細化獲得的邊緣。受Canny[4]算法的啟發(fā),本文利用非最大抑制濾波來獲取更加精確的區(qū)域邊緣。
利用局部變異系數(shù)獲得的圖像的大致邊緣后,使用一個3×3的窗口對邊緣像素進行濾波。基本思想是,對于任意邊緣像素點,考察以其為中心的3×3窗口,通過計算中心像素的梯度值與梯度方向,然后比較中心像素點梯度值與其梯度方向上相鄰的兩個像素點的梯度值,如果中心像素點梯度值是最大的,則其作為真正邊緣像素點的可能性比較大,像素點的梯度值與梯度方向定義如下:
gx與gy分別為像素點的垂直差分與水平差分,它們可以通過Prewitt算子中的垂直與水平模板來獲得。
4 實驗仿真與結果分析
4.1 實現(xiàn)細節(jié)
對于上述提出的方法,給出如下的實現(xiàn)細節(jié):
1)利用局部變異系數(shù)檢測目標邊緣,首先在原圖像中移動W窗,計算局部變異系數(shù)值v,并將其賦給中心像素點,這樣就獲得了一幅局部變異系數(shù)的圖像V。W窗的大小可選擇為7×7或9×9;
2)得到圖像的局部變異系數(shù)圖V后往往需要進行規(guī)一化處理,方法是令V=V/(max(V)), max(V)為V中的最大元素值;
3)確定一個閥值β,令V中大于β的像素點為候選邊緣點,現(xiàn)有文獻[3]給出了一個相對穩(wěn)定的數(shù)值,β一般選擇在0.3~0.34之間。本文通過對多類圖像的實驗結果的分析中得出,β選擇為0.3~0.4之間的值也是可取的;
4)在利用3×3窗口對邊緣像素進行非最大抑制濾波時,為了確定中心像素點的實際梯度方向,可以通過這樣的方法來實現(xiàn),比較θ與π/2,-π/2,π/4,0,-π/4五個值中最接近的一個值,也即求θ與上述五個值之差的絕對值。若θ與前兩個值中的任一個比較接近,則梯度方向為垂直方向,若與后面三個值中其中一個更接近,則梯度方向?qū)謩e為45°方向、水平方向、負45°方向;
4.2 實驗結果與分析
本文使用兩幅圖像對提出的方法進行邊緣提取,實驗結果顯示在圖2中。其中第一列為原圖像,第二列為原圖像利用局部變異系數(shù)獲得的邊緣分割圖,第三列是使用非最大抑制濾波對第二列中的局部變異系數(shù)圖處理后的結果。對所有圖像,本文都采用7×7的窗口計算圖像的局部變異系數(shù),使用β=0.35的閥值得到邊緣分割圖,然后利用3×3窗口對邊緣像素進行非最大抑制濾波。從實驗結果可以看出,針對一些低對比度圖像的邊緣檢測問題,本文提出
的方法能相對準確的提取出圖像的邊緣。
5 結語
變異系數(shù)是體現(xiàn)數(shù)據(jù)離散度并且是一個無量綱和與樣本空間取值大小無關的統(tǒng)計特征,本文利用這一特征,提出了局部變異系數(shù)的概念,并結合非最大抑制濾波器來對圖像邊緣進行檢測。有文獻[3]指出利用圖像分塊并求取各分塊的變異系數(shù),根據(jù)變異系數(shù)的大小來區(qū)分邊緣區(qū)域,本文提出的算法與此思想基本類似。為了提高邊緣檢測的精度,在進行圖像各種分割處理包括了邊緣檢測前,往往需要使用一定的技術來平滑圖像和消除噪聲,針對圖像平滑后出現(xiàn)的邊緣模糊問題,有學者提出了一類邊緣保持的平滑技術[5]來消除圖像噪聲,這種方法相對于均值濾波或中值濾波能在消除圖像噪聲同時較好的保持圖像邊緣信息。對利用平滑后的圖像再進行邊緣檢測能提高檢測精度。
參考文獻:
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