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SAS统计软件在《时间序列分析》课程中辅助教学的探讨
论文关键词:时间序列分析 SAS统计软件 辅助教学
论文摘 要:本文从SAS统计软件辅助教学的优越性、应注意的问题和结合实际案例这三方面探讨了SAS软件在《时间序列分析》课程中辅助教学的应用。
《时间序列分析》是一门针对动态数据进行建模、预测,方法明确,内容丰富,实际应用性很强的一门统计学课程,在金融经济、气象水文、信号处理、机械振动等众多领域有着广泛的应用,并且在近20年中随着计算机技术的进步得到了迅猛的发展,该门课程的教学在整个统计学专业教学中是非常重要的。在《时间序列分析》课程教学实践中,无论是教师还是学生常常会遇到一个实际而又棘手的问题就是数据处理,由于数据处理量大、计算方法复杂,已超出了靠手工完成的能力,必须采用统计软件来完成。目前有许多统计软件可以进行时间序列分析,其中最权威的软件是SAS(Statistical Analysis System),该软件具有完备的数据访问、数据管理、数据分析和数据呈现功能,内有三十多个专用模块,各模块既可独立又可相联。此外,在SAS软件中有一个专门进行计量经济与时间序列分析的模块:SAS/ETS(Econometric&Time Series),并且由于SAS系统具有全球一流的数据仓库功能,因此在进行海量数据的时间序列分析时具有其他统计软件无可比拟的优势。本文将对在《时间序列分析》课程中引入SAS软件辅助教学进行探讨。
1 使用SAS统计软件多媒体辅助教学的优越性
1.1 利用SAS软件,能方便、快捷地绘制图形、建立模型和进行预测,使教学过程变得直观、形象
在《时间序列分析》课程中,往往要根据时间序列数据进行绘图、建模、计算、预测,但在同一个课时内根本无法完成这样的教学任务,而采用SAS软件辅助教学后,则可使绘图、建模、计算、预测一气呵成。
1.2 实施SAS软件辅助教学,能够使教学重点突出,教学难点容易理解,提高学生学习兴趣
《时间序列分析》课程的教学重点是平稳时间序列分析和非平稳时间序列分析,教学难点则是这两种不同序列的建模,这些内容包含复杂的统计理论知识,还涉及到数学学科的相关内容,如随机过程、常微分方程等,这就要求学生有良好的数学基础知识,否则势必影响学生的学习积极性;另一方面,如将这些难度较大的知识用手工进行推导、演算,由于受到课时的限制,讲授内容的广度与深度都无法满足实际应用的需要。而采用SAS软件进行辅助教学后,该课程一个学期的习题和例题,只需要数小时就可以全部演算一遍。教师完全可以把授课的重点从主要针对时间序列概念和方法的理解转向对时间序列结果实际意义的理解,直接讲述用途、注意事项、结果解释等,使学生可以将注意力更多地集中到方法原理、结果应用等内容上,学生对教材上的定义和公式不再感到空洞乏味,对这门课程产生浓厚的兴趣,从而达到良好的学习效果。
1.3 使用SAS进行辅助教学,能够使时间序列原理方法、案例分析和统计软件融为一体
由于《时间序列分析》是一门理论性、应用性和操作性均很强的学科,要使学生能够融会贯通所学的知识和尝试用理论知识解决实际问题,就需要在教学中适当使用案例教学法来阐述基本概念、基本理论,同时利用SAS进行辅助教学,这种理论教学、实际案例与SAS软件三者相结合的教学方法,常常可起到事半功倍的教学效果。
1.4 使用SAS软件辅助教学,有利于培养学生解决实际问题的能力,提高学生的职场竞争力
使用SAS软件辅助教学,能让学生同时学到理论知识和实践操作,将学生从枯燥的数字计算中解脱出来,成倍提高了解题的效率,此外,由于SAS输出的数据结果都需要实际社会经济意义的解释,可以把学生的精力与兴趣引向对实际问题的考察、分析和研究,从而提高学生的实际能力。SAS软件在统计软件中最具权威,学生有良好的学习大环境,并能受到用人单位的认可,有利于学生今后的科研、工作,大大提高其择业竞争力。
2 SAS统计软件在《时间序列分析》课程中辅助教学应注意的问题
2.1 教材的选用
在教材选择上要选择SAS与《时间序列分析》课程很好结合的教材,并且能够提供大量可供学生上机演练的习题。本人选择的教材是王燕主编的《应用时间序列分析》,由中国人民大学出版,该书案例丰富,难易程度适当,且与案例结合详细介绍SAS/ETS模块,是一本大学本科生学习《时间序列分析》课程较好的入门教材。
2.2 学习SAS软件遇到的“难关”
初学SAS,都会感到有一定难度,因为掌握SAS,需要过两关:一是“英语”关,不论SAS8.0还是SAS9.0是全英文界面,这不仅要求学生的英语基础水平,还要求有专业英语水平,学习时学生需花费一定时间和功夫去攻“英语”关;二是“SAS语言”关,SAS程序是用SAS语言编写的,写程序时要求用专门的命令或SAS语句按一定的格式编写,因此在介绍SAS/ETS模块之前,如学生没有学过SAS,必须用至少两节课的时间给学生介绍SAS编程的基础知识。
2.3 教学内容和考核问题
教学内容上要做到“三减三增”:减少详细的手工计算步骤与技巧;减少复杂的公式推导,改为公式内涵的剖析;减少部分浅显内容,改为自学或课堂讨论。增加案例教学;增加“SAS软件使用”;增加“上机实验”。在考试内容和形式上,着重考核学生解决时间序列实际问题的综合分析能力。采用撰写报告、上机操作测试和笔试三方面结合的考核方式。
3 使用SAS统计软件在《时间序列分析》课程中辅助教学的举例
《时间序列分析》课程本质是对时间序列中存在的长期趋势、季节性变动、循环波动及不规则变动进行分离、描述、估计和检验,并进行统计预测。而时间序列根据实际情况,可分为平稳时间序列和非平稳时间序列两类,对于这两种不同序列,采取的研究理论、方法和手段有所不同,本文将以运用非平稳时间序列建立ARIMA模型为例,来说明利用SAS是如何完成辅助教学的。
参考文献
[1] 李爱军,刘兵.SPSS软件在统计辅助教学中的应用[J].滁州学院学报,2006.
[2] 钟英莲.统计学专业SAS实验课程初探[J].中山大学学报论丛,2000.
[3] 王燕.应用时间序列分析[M].北京:中国人民大学出版社,2008.
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