计量地理学

计量地理学 名词解释 1. 统计分组：根据研究目的，按照一定的分组标志将地理数据分成若干组。 2. 间隔尺度数据：是以有量纲的数据形式表示测度对象在某种单位（量纲）下的绝对量。 3. 定性数据：表示地理现象或要素只有性质上的差异，而没有数量上的变化。 4. 属性数据：主要用于描述地理实体、地理要素、地理现象、地理事件、地理过程的有关属性特征的数据。 5. 计量地理学：是把数学和电子计算机技术应用于地理学的一门综合性学科。 6. 众数：众数就是一个地理观测（或调查）系列中出现频数最多的那个数。 7. 中位数：将各个数据从小到大排列，居于中间位置的那个数就是中位数。 8. 计量革命：20世纪50年代末期，一些地理学者开展地理学定量化研究，建立定量模式。这种定量化研究之热潮，就是所谓的计量运动。 9. 空间数据：主要用于描述地理实体、地理要素、地理现象、地理事件及地理过程产生、存在和发展的地理位置、区域范围及空间联系的数据。 10. 多样化指数：研究一个国家、地区或城市综合发展的评定指数。 11. 峰度系数：测量地理数据在均值附近的集中程度。 12. 计算地理学：以向量或并行处理器为基础的超级计算机为工具，对“整个”“大容量”资料所表征的地理问题实施高性能计算，探索构筑新的地理学理论应用模型。 13. 集中化指数：是一个描述地理数据分布的集中化程度的指数。 14. 偏度系数：测度地理数据分布的不对称性情况，刻画了以平均值为中心的偏向情况。 15. 变异系数：是差与平均数的比值，表示地理数据的相对变化（波动）程度。 16. 锡尔系数：用于对经济发展、收入分配等均衡（不均衡）状况进行定量化的描述。 17. 基尼系数：就是通过两组数据的对比，纵、横坐标均以累计百分比表示，从而作出洛伦兹曲线，然后再计算得出的集中化指数。 18. 方差：从平均概况衡量一组地理数据与平均值的离散程度。 19. 洛伦兹曲线：使用累计频率曲线研究工业化的集中化程度的曲线。 20. 复相关系数：表示几个要素与某一个要素之间的复相关程度的指标。 21. 长期趋势：是时间序列随时间的变化而逐渐增加或减少的长期变化之趋势。 22. 循环变动：又称景气循环变动，是指沿着趋势线如钟摆般地循环变动。 23. 逐步回归分析：回归方程中包含所有对因变量作用显著的自变量，而不包含作用不显著的自变量，从而建立最优回归方程。 24. 战略决策模型：解决战略性、长远性、全局性重大决策问题的决策模型。 25. 马尔可夫过程：在事件的发展过程中，若每次状态的转移都只仅与前一时刻的状态有关，而与过去的状态无关，这样的状态转移过程就称为马尔可夫过程。 26. 状态转移过程：事件的发展，从一个状态转变为另一个状态，就称为状态转移。 27. 趋势面分析：是利用数学曲面模拟地理系统要素在空间上的分布及变化趋势的一种数学方法。 28. 直接聚类法：是根据距离矩阵的结构一次并类得到结果，是一种简便的聚类方法。 29. 最优回归方程=23.逐步回归分析 30. 马尔可夫预测法：是基于马尔可夫链，根据时间的目前状况预测其将来各个时刻（或时期）变动状况的一种预测方法。 31. 主成分分析：是把原来多个变量划为少数几个综合指标的一种统计分析方法。 32. 秩相关系数：是将两要素的样本值按数据的大小顺序排列位次，以各要素样本值的位次代替实际数据而求得的一种统计量。 33. 时间序列：是要素（变量）的数据按照时间顺序变动排列而形成的一种数列，它反映了要素（变量）随时间变化的发展过程。 34. 回归分析方法：就是研究要素之间具体数量关系的一种强有力的工具，运用这种方法能够建立反映地理要素之间具体数量关系的数学模型。 35. 聚类分析：它是研究多要素事物分类问题的数量方法。 36. 偏相关系数：用以度量偏相关程度的统计量。 37. 时间序列分析：就是通过分析地理要素（变量）时间变化的历史过程，揭示其发展变化规律，并对其未来状态进行预测。 38. 区域化变量：当一个变量呈现为空间分布时，就称之为区域化变量。 39. 网络分析：主要运用图论方法研究各类网络的结构及其优化问题。 40. 地统计学：是以区域化变量理论为基础，以变异函数为主要工具，研究那些在空间分布上既有随机性又有结构性，或空间相关和依赖性的自然现象的科学。 41. 最小支撑树：在一个图的所有支撑树中，重量最小的那个叫做该图的最小支撑树。 42. 克里格插值法：是建立在变异函数理论及结构分析基础之上的，它是在有限区域内对区域化变量的取值进行无偏最优估计的一种方法。 43. 空间自相关：是空间位置上越靠近，事物或现象就越相似，即事物或现象具有对空间位置的依赖关系。 44. 变异函数：在一维条件下，当空间点x在一维x轴上变化时，区域化变量Z（x）在点x和x+h处的值Z（x）与Z（x+h）差的方差的一半为区域化变量Z（）在x轴方向上的变异函数。 45. Moran散点图：用来研究局部的空间不稳定性，对空间滞后因子Wz和z数据对进行了可视化的二维图示。 46. 直接消耗系数：aij表示生产单位数量的j类产品需要消耗的i类产品的数量。 47. 最优解：使目标函数取最大（或最小）值得可行解。 48. 静态投入产出模型：主要研究某一个时期各个产业部门之间的相互联系问题。 49. 投入产出分析：主要通过编制投入产出表及建立相应的数学模型，反映经济系统各个部门（产业）之间的相互关系。 50. 动态投入产出模型：研究再生产过程中各个产业部门之间的相互联系问题。 51. AHP决策分析方法/层次分析法：是一种降决策者对复杂问题的决策思维过程模型化、数量化的过程。 52. 最佳决策方案：就是依照某种决策准则，使决策目标取最优值的那个行动方案。 53. 状态概率：是指决策问题中每一种自然状态出现的概率。 64.决策问题：在实际生产或生活问题中，对于一个需要处理的事件，面临几种客观条件，又有几种可供选择的方案，这就构成了一个决策问题。 简答 1. 地理数据的基本特征。P22 1) 数量化、形式化与逻辑化 2）不确定性 3）多种时空尺度 4）多维性 2. 试述计量地理学的发展趋势。P16 1） 进一步与生产实践结合 2）系统分析的应用 2） 与地理信息系统相结合 4）计量方法的发展 3．简述属性数据的类型。P20 1）数量标志数据 A间隔尺度数据 B比例尺度数据 2）品质标志数据 A有序数据 B二元数据 C名义尺度数据 4．计量地理学的研究对象和研究内容。P18 研究对象：1）地理空间与过程的研究 2）生态与环境研究 3）区域研究 研究内容：1）空间分布规律性 2）空间要素分析 3）空间过程分析 4）地理系统模拟、预测和规划 5.简述统计整理和统计分组的主要基本步骤。P27 统计整理步骤1）统计分组 2）计算各组数据的频数、频率，编制统计分组表 3）作分布图 统计分组步骤1)求变数的全距(或极差) 2）确定组数 3）计算组距 4)确定组限 5）计算组中值 6.计量地理学应用中应该注意的问题。P14 1）地理数据的筛选与质量检验问题 地理数据的质量，直接影响着由模型所得出的研究结果的正确性；地理数据的丰富性、完备性和准确性，也是能否成功地运用数学方法的关键。 2）模型的建造问题 描述地理问题的数学模型的建造，是对地理问题进行定量研究的关键环节之一。 3） 与CIS结合的问题 模型系统的一些支持，必须由CIS技术才能完成；CIS需要计量地理学为其建造空间分析模型以及其他分析模型。 7.计量地理学主要应用在哪些方面。P12 分布型分析、相互关系分析、分类研究、网络分析、趋势面分析、空间相互作用分析、系统仿真研究、过程模拟与预测研究、空间扩散研究、空间行为研究、地理系统优化调控研究、地理系统复杂性研究。 8.简述没过计量运动的三种学派。P3 1）依阿华的经济派：重视相关分析与回归分析等系统分析方法在人文地理学中的应用。 2）威斯康星的统计派：该学派以发展和应用统计分析方法为其主要特征。 3）普林斯顿的社会物理学派：借鉴物理学中已经建立起来的规律、定量模式和研究方法。 9．怎样评价计量地理学。P11 1）世界上的任何事物都可以用数值来度量。 2）传统方法是数学方法的基础，数学方法是传统方法的重要补充。 3）数学方法，不仅是人们进行数学运算和求解的工具，而且能以严密的逻辑和简洁的形式描述复杂的问题，表述极为丰富的实质性思想。 4）在地理学研究中，数学方法有其局限性。 5）计量地理学的形成和发展与计算机应用技术密切相关。 10.地理数据的渠道来源有哪些。P25 1）来自于观测、测量部门的有关专业数据。 2）来自于统计年鉴、统计公报中的有关自然资源及社会经济发展数据。 3）来自于有关单位或个人的不定期的典型调查数据、抽样调查数据。 4）来自于政府公报、政府文件中的有关数据。 5）来自于档案、图书等文献资料中的有关数据。 6）来自于互联网的有关共享数据。 7）地图数据。 8）遥感数据。 11.如何进行地理数据的采集与整理。P25 1）地理数据的采集 地理数据的渠道来源有来自于观测、测量部门的有关专业数据；来自于统计年鉴、统计公报中的有关自然资源及社会经济发展数据；来自于有关单位或个人的不定期的典型调查数据、抽样调查数据；来自于政府公报、政府文件中的有关数据；来自于档案、图书等文献资料中的有关数据；来自于互联网的有关共享数据；地图数据；遥感数据。 2）地理数据的处理 人们寻求新的方法、技术和工具，其目的是为了准确及时地采集地理数据和有效地处理地理数据。地理数据处理，是搜有地理问题研究的核心环节。 12.地理数据的分布特征值有哪些？分别适应于什么情况？P29 1）描述地理数据一般水平的指标：平均值、中位数、众数。 2）描述地理数据分布的离散程度的指标： 极差、离差、离差平方和、方差与标准差、变异系数。 3）描述地理数据分布特征的参数：偏度系数、峰度系数。 13.简述计量地理学的发展阶段。P5 第一阶段，大致从20世纪50年代末到60年代末期，是计量地理学发展的初期阶段。 第二阶段，包括20世纪60年代末期到70年代末期的十年时间，属中期阶段。 第三阶段，从20世纪70年代末期开始到80年代末期，是计量地理学走向更加成熟和更加完善的阶段。 第四阶段，从20世纪90年代初开始，由传统意义上的计量地理学开始向计算地理学发展。 14.在研究方法上计量地理学和传统地理学有何不同？P1 1）以定量的精确判断来补充定性的文字描述的不足； 2）以抽象的、反映本质的数学模型去刻画具体的、庞杂的各种地理现象； 3）以对过程的模拟和预测来代替对现状的分析和说明； 4）以合理的趋势推导和反馈机制分析代替简单的因果关系分析； 5）以最新的定量化技术革新地理学的传统研究方法。 15.在现代地理学中，应用了哪些主要的数学方法。P8 相关分析、回归分析、时间序列分析、主成分分析、聚类分析、判别分析、趋势面分析、马尔可夫过程、线性规划、投入产出分析、层次分析法。 16.复相关系数的性质。P58 1）复相关系数介于0到1之间； 2）复相关系数越大，则表明要素（变量）之间的相关程度越密切； 3）浮现管系数必大于或至少等于偏相关系数的绝对值。 17.简述时间序列的组合模型。P73 1）加法模型：加法模型假定时间序列是基于四种成分相加而成的； 2）乘法模型：乘法模型假定时间序列是基于四种成分相乘而成的。 18.在聚类分析中，常用的聚类要素的数据处理方法有几种，有哪些主要的聚类方法。P82 数据处理方法1）总和标准化 2）标准差标准化 3）极大值标准化 4）极差的标准化 主要的聚类方法：直接聚类法、最短距离聚类法、最远距离聚类法。 19.简述偏相关系数的性质。P57 1）偏相关系数分布的范围在-1到1之间； 2）偏相关系数的绝对值越大，表示其偏相关程度越大； 3）偏相关系数的绝对值必小于或最多等于由同一系列资料所求得的复相关系数。 20．简述时间序列的组合成分。P72 1）长期趋势（是时间序列随时间的变化而逐渐增加或减少的长期变化之趋势。） 2）季节变动（是时间序列在一年中或固定时间内，呈现出的固定规则的变动。） 3）循环变动（是指沿着趋势线如钟摆般地循环变动。） 4）不规则变动（是指在时间序列中由于随机因素影响所引起的变动。） 21.聚类分析的基本原理。P81 根据样本自身的属性，用数学方法按照某种相似性或差异性指标，定量地确定样本之间的亲疏关系，并按这种亲疏关系程度对样本进行聚类。 22.简述主成分分析的计算步骤。P96 1）计算相关系数矩阵 2）计算特征值与特征向量 3）计算主成分贡献率及累计贡献率 4）计算主成分载荷 23.简述季节性预测步骤。P79 1）将原时间序列求移动（或滑动）平均； 2）将原序列Y除以其对应的趋势方程值（或平滑值）； 3）将月度（或季度）的季节指标加总，以由计算误差导致的值去除理论加总值，得到一个校正系数，并以该校正系数乘以季节性指标从而获得调整后季节性指标； 4）求预测模型。 24.相关分析与回归分析的区别与联系。P59 区别1）相关分析是用一个指标来表明现象间依存关系的密切程度；回归分析是根据相关关系的具体形态，选择一个合适的数学模型，来近似的表达变量间的平均变化关系。 2）相关分析没有自变量和因变量之分，回归分析必须明确自变量、因变量。 3）相关分析变量是随机的，回归分析中自变量是一般变量，因变量是随机变量。 4）相关分析没有预测功能，而回归分析具有地理预测的性质。 联系1）相关分析要依靠回归分析来表现现象数量相关的具体形式。 2）回归分析必须依靠相关关系来表明变量之间的密切程度。 25.简述趋势面分析的一般原理及应用。P100 通常把实际的地理曲面分解为趋势面和剩余面两部分，前者反映地理要素的宏观分布规律，属于确定性因素作用的结果；而后者则对应于微观局域，是随机因素影响的结果。趋势面分析方法常常被用来模拟资源、环境、人口及经济要素在空间上的分布规律。 54. 为什么进行主成分分析？它的集合意义和数学意义是什么？P95 地理系统是多要素的复杂系统。在地理学研究中，多变量问题经常遇到。变量太多，会增加分析问题的难度与复杂性，而且实际问题中的多个变量之间是具有一定的相关关系的。人们在相关分析的基础上，用较少的新变量代替原来较多的就变量，并使新变量尽可能多地保留原来变量所反映的信息。主成分分析方法就是增和处理这种问题的一种强有力的工具。主成分分析是把原来多个变量划为少数几个综合指标的一种统计分析方法，从数学角度来看，这是一种降维处理技术。 27.局部空间自相关分析方法有哪些？P123 1）空间联系的局部指标：LISA包括局部Moran指数和局部Geary指数。 2）G统计量 3）Moran散点图 28．什么是空间数据的统计分析？它与传统的统计分析方法有何区别，为什么不能用传统的统计分析方法解决空间统计分析问题？P120 空间统计分析，其核心就是认识与地理位置相关的数据间的空间依赖、空间关联或空间自相关，通过空间位置建立数据间的统计关系。 1） 经典统计学不考虑样本的空间分布，地统计学考虑样本的空间分布； 2） 经典统计学的研究对象是随机变量，地统计学的研究对象既有随机性又有结构性； 3） 经典统计学试验具有可重复性，地统计学具有不可重复性； 4） 经典统计学的样本具有相互独立性，地统计学具有空间相关性。 由于空间依赖性的存在打破了大多数经典统计分析方法中样本相互独立的基本假设，因此无法直接用经典的统计分析方法揭示与地理位置相关的空间数据关联和依赖性。 29.经典统计学与地统计学的区别是什么？ 1）经典统计学不考虑样本的空间分布，地统计学考虑样本的空间分布； 2）经典统计学的研究对象是随机变量，地统计学的研究对象既有随机性又有结构性； 3）经典统计学试验具有可重复性，地统计学具有不可重复性； 4）经典统计学的样本具有相互独立性，地统计学具有空间相关性。 30.变异函数的四个参数是什么？各有什么意义？P137 变异函数的四个参数是基台值、变程、块金值和分维数。基台值是系统或系统属性中最大的变异；变程是空间自相关的最大范围；块金值表示区域化变量在小雨抽样尺度时非连续变异；分维数表示变异函数曲线的曲率。 31.什么是Moran散点图，Moran散点图的四个象限分别表示什么含义？P125 Moran散点图用来研究局部的空间不稳定性，对空间滞后因子Wz和z数据对进行了可视化的二维图示。四个象限，分别对应于区域单元与其邻居之间四种类型的局部空间联系形式：第一象限代表了高观测值的区域单元被同是高值的区域所包围的空间联系形式；第二象限代表了低观测值的区域单元被高值的区域所包围的空间联系形式；第三象限代表了低观测值的区域单元被同是低值的区域所包围的空间联系形式；第四象限代表了高观测值的区域单元被低值的区域所包围的空间联系形式。 32.投入产出分析方法的基本原理是什么？对于价值型的投入产出表，按行和按列建立模型分别反映了什么？P203+P208 投入产出模型，按照时间概念，可以分为静态投入产出模型和动态投入产出模型。静态投入产出模型，主要研究某一个时期各个产业部门之间的相互联系问题；动态投入产出模型研究再生产过程中各个产业部门之间的相互联系问题。 对于价值型投入产出表，按行建立模型反映各部门产品的生产与分配使用情况；按列建立模型反映各部门产品价值的形成过程。 33.线性规划能解决什么问题？主要的求解方法有哪些？P152 线性规划研究的问题主要有两类：意识某项任务确定后，如何统筹安培，以最少的人力、物力和财力去完成该项任务；二是面对一定数量的人力、物力和财力资源，如何安排使用，使得完成的任务最多。主要的求解方法有图解法和单纯形法。 34.线性规划的模型。P154/P155 1）每一个问题都可以用一组未知变量表示某一规划方案，这组未知变量的一组定值代表一个具体的方案，而且通常要求这些未知变量的取值是非负的。 2）每一个问题，都有两个主要组成部分：一是目标函数，按照研究问题的不同，常常要求目标函数取最大或最小值；二是约束条件，它定义了一种求解范围，使问题的解必须在这一范围之内。 3）每一个问题的目标函数和约束条件都是线性的。 35.与实物投入产出模型相比较，价值型投入产出模型具有什么特点？P208 1）由于计量单位同意，对于价值型投入产出表，既可以按行建立模型——反映各部门产品与分配使用情况；也可以按列建立模型——反映各部门产品价值的形成过程，可以同时从产品的使用价值和价值两个方面反映各个部门之间的相互联系。 2）价值型投入产出表中的部门是“纯部门”，是根据同类产品的原则来划分的，而不是按行政和企业来划分的。 36.投入产出模型按时间概念分为哪两个类型?P203 投入产出模型，按照时间概念，可以分为静态投入产出模型和动态投入产出模型。静态投入产出模型，主要研究某一个时期各个产业部门之间的相互联系问题；动态投入产出模型研究再生产过程中各个产业部门之间的相互联系问题。 37.简述表上作业法的步骤。P173 1）确定初始调运方案，即找出初始基可行解；2）求非基变量的检验数； 3）确定调入变量和换出变量，找出新的调运方案；4）重复1）～2），直到求出最优解为止。 38.简述常用的非确定型决策方法。P267 常用的非确定型决策方法有乐观法、悲观法、折衷法、等可能性法、后悔值法。 39.简述常见的风险型决策方法。P257 对于风险型决策问题，常用的决策方法主要有最大可能法、期望值法、灵敏度分析法、效用分析法和树型决策法。 40.AHP决策分析方法的基本原理和步骤。P227 在复杂的决策问题研究中，对于一些无法度量的因素，只要引入合理的度量标度，通过构造判断矩阵，就可以用这种方法来度量各因素之间的相对重要性，从而为有关决策提供依据。 1）明确问题；2）建立层次结构模型；3）构造判断矩阵；4）层次单排序； 5）层次总排序；6）层次总排序的一致性检验。 41.简述随机型决策问题具备的条件。P256 1）存在着决策者希望达到的明确目标。 2）存在着不依决策者的主管意志为转移的两个以上的自然状态。 3）存在着两个以上的可供选择的行动方案。 4）不同行动方案在不同自然状态下的益损值可以计算出来。 42.什么是决策树，它的构成要素是什么？画决策树的步骤是什么？P261+P262 决策树，是树型决策法的基本结构模型，它由决策点、方案分枝、状态结点、概率分枝和结果点等要素构成。步骤是：1）画出决策树；2）计算期望益损值；3）剪枝。 43.树型决策法的过程，顺序是怎样的？P261+P262 在运用树型决策法进行风险型决策分析时，其逻辑顺序是从树根到树干，再到树枝，最后向树梢逐渐展开；而各个方案的期望值的计算过程恰好与分析问题的逻辑顺序相反，它一般是从每一个树梢开始，经树枝、树干、逐渐向树根进行。先画出决策树，再计算期望损益值，最后剪枝。 44.AHP决策分析方法的优点和缺点各是什么？在实际应用中应该怎样尽量克服这种缺点？ 优点：思路简单明了，它将决策者的思维过程条理化、数量化，便于计算，容易被人们所接受；所需要的定量化数据较少，但对问题的本质，问题所涉及的因素及其内在关系分析得比较透彻、清楚。缺点：存在着较大的随意性。 为了克服这种缺点，在实际运用中，对于问题所涉及的各种要素及其层次结构模型的建立，往往需要多部门、多领域的专家共同会商、集体决定；在构造判断矩阵时，对于各个因素之间的重要程度的判断，也应该综合各个专家的不同意见。（可简略）P232