《統(tǒng)計建模》課程教學(xué)大綱

《統(tǒng)計建模》教學(xué)大綱課程名稱：統(tǒng)計建模英文名稱：StatisticalModeling課程編號：F094092832學(xué)分：2總學(xué)時/課內(nèi)實(shí)踐學(xué)時：32/課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時0+課內(nèi)上機(jī)學(xué)時16+其他實(shí)踐學(xué)時0課程性質(zhì)：選修課程開課單位：數(shù)理科學(xué)與工程學(xué)院統(tǒng)計系基層教學(xué)組織適應(yīng)對象：應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)課程簡介統(tǒng)計建模課程是一門以計算機(jī)統(tǒng)計分析軟件為工具，利用各種統(tǒng)計分析方法對批量數(shù)據(jù)建立統(tǒng)計模型并探索處理過程的課程。它的目標(biāo)是揭示數(shù)據(jù)背后的因素，詮釋社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，或?qū)?jīng)濟(jì)和社會發(fā)展作出預(yù)測或判斷。通過這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠掌握統(tǒng)計建模的基本技能，還能夠養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致、刻苦鉆研的工作作風(fēng)，形成理論聯(lián)系實(shí)際、自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊合作的良好習(xí)慣。教學(xué)內(nèi)容為緒論、統(tǒng)計測度、綜合評價、數(shù)據(jù)降維、數(shù)據(jù)分類、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析、指數(shù)分析共八章，包括16課時的理論課和16課時的上機(jī)課?？己朔绞桨凑者^程性評價與總結(jié)性評價各50%得總評成績。該程是一門注重實(shí)踐和應(yīng)用的課程，幫助學(xué)生掌握統(tǒng)計建模的基本思路、方法和模型，提高從復(fù)雜問題中提煉統(tǒng)計模型的能力，為今后在工作中更好地應(yīng)對數(shù)據(jù)和信息的挑戰(zhàn)打下堅實(shí)基礎(chǔ)。Thestatisticalmodelingcourseisacoursethatusescomputerstatisticalanalysissoftwareasatooltoestablishstatisticalmodelsforbatchdatausingvariousstatisticalanalysismethodsandexploretheprocessingprocess.Itsgoalistorevealthefactorsbehinddata,interpretsocio-economicphenomena,ormakepredictionsorjudgmentsabouteconomicandsocialdevelopment.Throughthiscourse,studentscannotonlymasterthebasicskillsofstatisticalmodeling,butalsodevelopadiligentandmeticulousworkstyle,forminggoodhabitsofintegratingtheorywithpractice,self-learning,andteamwork.Theteachingcontentconsistsofeightchapters:Introduction,StatisticalMeasurement,ComprehensiveEvaluation,DataDimensionalityReduction,DataClassification,NeuralNetworks,DataEnvelopmentAnalysis,andExponentialAnalysis.Itincludes16theoreticallessonsand16computer-basedlessons.Theassessmentmethodisbasedonatotalevaluationscoreof50%forbothprocessevaluationandsummaryevaluation.Thiscourseisapracticalandappliedcoursethathelpsstudentsmasterthebasicideas,methods,andmodelsofstatisticalmodeling,improvetheirabilitytoextractstatisticalmodelsfromcomplexproblems,andlayasolidfoundationforbetterrespondingtothechallengesofdataandinformationintheirfuturework.課程目標(biāo)思政目標(biāo)：通過實(shí)際案例的分析和討論，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用馬克思主義世界觀和方法論去認(rèn)識和分析社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，樹立誠信為本、愛崗敬業(yè)、廉潔自律、客觀公正的職業(yè)操守。2.知識目標(biāo)：了解統(tǒng)計建模的基本概念、原理和應(yīng)用領(lǐng)域，熟悉各種統(tǒng)計模型的構(gòu)建、求解和評估方法，能夠熟練運(yùn)用統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。3.能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)際問題選擇合適的統(tǒng)計模型，并借助軟件編程實(shí)現(xiàn)模型的求解的能力，同時具備團(tuán)隊協(xié)作和溝通的能力、共同解決問題能力。Ideologicalandpoliticalgoals1:Throughtheanalysisanddiscussionofpracticalcases,guidestudentstoapplyMarxistworldviewandmethodologytounderstandandanalyzesocialandeconomicphenomena,andestablishprofessionalethicsthatarebasedonhonesty,dedication,integrity,self-discipline,andobjectivityandfairness.Knowledgegoals2:Understandthebasicconcepts,principles,andapplicationfieldsofstatisticalmodeling,befamiliarwiththeconstruction,solution,andevaluationmethodsofvariousstatisticalmodels,andbeproficientinusingstatisticalanalysissoftwaretoprocessandanalyzedata.Abilitygoals3:Cultivatetheabilityofstudentstochooseappropriatestatisticalmodelsbasedonactualproblems,andusesoftwareprogrammingtosolvethemodels.Atthesametime,possesstheabilityofteamworkandcommunication,aswellastheabilitytosolveproblemstogether.三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系本課程的課程目標(biāo)對應(yīng)用統(tǒng)計專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐情況如表1所示：表1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求1：知識要求1.1具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，受到比較嚴(yán)格的科學(xué)思維訓(xùn)練。21.2掌握統(tǒng)計學(xué)的基本思想和收集數(shù)據(jù)的方法，并能夠根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)選用恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計方法進(jìn)行分析、推斷和預(yù)測；了解統(tǒng)計學(xué)理論與方法的發(fā)展動態(tài)及其應(yīng)用前景。2畢業(yè)要求2：能力要求2.1具有采集數(shù)據(jù)、設(shè)計調(diào)查問卷和處理調(diào)查數(shù)據(jù)的基本能力。32.2具有較強(qiáng)的計算機(jī)操作技能，熟練應(yīng)用主要的統(tǒng)計軟件、管理軟件及其他軟件編程，正確利用統(tǒng)計思想和方法分析判斷相關(guān)的計算結(jié)果。32.4具有理論聯(lián)系實(shí)際的能力和一定的創(chuàng)新能力，具備自主學(xué)習(xí)、知識更新和自我發(fā)展的能力。32.5掌握中外文資料查詢、文獻(xiàn)檢索及應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法，具有初步的科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用能力。3畢業(yè)要求3：素質(zhì)要求3.1知識素質(zhì)。具有扎實(shí)的統(tǒng)計專業(yè)理論功底，具備與統(tǒng)計工作密切相關(guān)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理知識。1課程教學(xué)安排課程共有8項教學(xué)內(nèi)容，具體安排如下。表2：課程教學(xué)安排表序號教學(xué)內(nèi)容思政元素課堂教學(xué)學(xué)時實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)學(xué)時學(xué)時小計1緒論職業(yè)素養(yǎng)與愛國情懷2242統(tǒng)計測度科學(xué)精神2243綜合評價科學(xué)精神2244數(shù)據(jù)降維創(chuàng)新精神2245數(shù)據(jù)分類創(chuàng)新精神2246神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新精神2247數(shù)據(jù)包絡(luò)分析創(chuàng)新精神2248指數(shù)分析創(chuàng)新精神224合計161632教學(xué)安排緒論教學(xué)要求：了解統(tǒng)計建模的流程，了解常用的數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計模型的分類。重點(diǎn)難點(diǎn)：如何根據(jù)研究目的選擇統(tǒng)計模型。思政元素：對我校歷屆統(tǒng)計建模大賽獲獎?wù)撐男v，培植學(xué)生信心，厚植學(xué)生激情。教學(xué)內(nèi)容：統(tǒng)計建模是指以計算機(jī)統(tǒng)計分析軟件為工具，利用各種統(tǒng)計分析方法對批量數(shù)據(jù)建立統(tǒng)計模型和探索處理的過程，用于揭示數(shù)據(jù)背后的因素，詮釋社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，或?qū)?jīng)濟(jì)和社會發(fā)展作出預(yù)測或判斷。統(tǒng)計測度教學(xué)要求：了解統(tǒng)計測度的意義，掌握常見的統(tǒng)計測度方法及其應(yīng)用。重點(diǎn)難點(diǎn)：統(tǒng)計測度的構(gòu)建方法。思政元素：通過定義不同的距離、相關(guān)性度量，從根本上理解統(tǒng)計建模技術(shù)。教學(xué)內(nèi)容：統(tǒng)計測度，多元分析，距離定義，相似性度量，機(jī)器學(xué)習(xí)。綜合評價教學(xué)要求：了解常見的主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法，掌握基于距離和相似性的評價方法。重點(diǎn)難點(diǎn)：距離的定義；相似性度量。思政元素：通過統(tǒng)計測度的外延，掌握統(tǒng)計方法的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格、嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)精神。教學(xué)內(nèi)容：主觀賦權(quán)法，客觀賦權(quán)法，Topsis法，關(guān)聯(lián)分析法。數(shù)據(jù)降維教學(xué)要求：掌握矩陣降維、線性降維、非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)降維。重點(diǎn)難點(diǎn)：SVD分解、非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。思政元素：通過非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)降維，培養(yǎng)學(xué)生算法設(shè)計能力與科研創(chuàng)新精神。教學(xué)內(nèi)容：SVD分解，PCA法，圖像壓縮，流行數(shù)據(jù)，局部嵌入法。數(shù)據(jù)分類教學(xué)要求：掌握多元判別分析和機(jī)器學(xué)習(xí)中的不同數(shù)據(jù)分類方法。重點(diǎn)難點(diǎn)：。思政元素：通過對不同數(shù)據(jù)分類算法的講解，培養(yǎng)學(xué)生算法設(shè)計能力與科研創(chuàng)新精神。教學(xué)內(nèi)容：LDA,KLDA,KPCA，SVM,KNN。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)要求：理解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，掌握神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的傳播與參數(shù)求解。重點(diǎn)難點(diǎn)：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱藏層個數(shù)機(jī)參數(shù)設(shè)置。思政元素：通過對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的講解，培養(yǎng)學(xué)生算法設(shè)計能力與科研創(chuàng)新精神。教學(xué)內(nèi)容：神經(jīng)元模型，感知機(jī)，多層網(wǎng)絡(luò)，反向傳播算法，鏈?zhǔn)椒▌t，梯度與學(xué)習(xí)率。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析教學(xué)要求：了解高質(zhì)量發(fā)展的測度方法，掌握DEA,SBM等方法。重點(diǎn)難點(diǎn)：生產(chǎn)前沿面，DEA有效。思政元素：通過對數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型的講解，培養(yǎng)學(xué)生算法設(shè)計能力與科研創(chuàng)新精神。教學(xué)內(nèi)容：高質(zhì)量發(fā)展，全要素生產(chǎn)率，數(shù)據(jù)包絡(luò)分析，SBM模型。指數(shù)分析教學(xué)要求：了解指數(shù)的意義，指數(shù)編制方法，掌握常見的指數(shù)。重點(diǎn)難點(diǎn)：指數(shù)的意義與編制方法。思政元素：通過對指數(shù)分析的講解，培養(yǎng)學(xué)生算法設(shè)計能力與科研創(chuàng)新精神。教學(xué)內(nèi)容：指數(shù)，莫蘭指數(shù)，泰爾指數(shù)，Malmquist指數(shù)。課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及要求表3：課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及要求序號教學(xué)類型教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求1上機(jī)論文下載與寫作掌握文獻(xiàn)下載方法，掌握論文結(jié)構(gòu)部分及每一部分的寫作要點(diǎn)。2上機(jī)測度模型掌握統(tǒng)計測度模型的分析方法3上機(jī)評價模型掌握綜合評價模型的分析方法4上機(jī)數(shù)據(jù)降維掌握數(shù)據(jù)降維模型的分析方法5上機(jī)數(shù)據(jù)分類掌握數(shù)據(jù)分類模型的分析方法6上機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)掌握神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分析方法7上機(jī)數(shù)據(jù)包絡(luò)分析掌握TFP的測算與分析方法8上機(jī)指數(shù)分析掌握統(tǒng)計綜合指標(biāo)的構(gòu)建與分析課程考核與評價表4：成績評定方式表考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細(xì)則主題分享、課堂討論10根據(jù)每次討論和分享的參與度