7.1 选择性样本模型
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统计模型:样本模型-什么是样本模型统计模型是用来描述和分析数据的一种工具。
它通过使用概率和数学原理来帮助我们理解数据背后的规律和关系。
在统计学中,样本模型是其中一种常见的模型类型。
样本模型的定义样本模型是指根据已有的数据样本来推断总体的模型。
总体是指我们感兴趣的整体数据集,而样本则是从总体中抽取的一部分数据。
样本模型通过对样本数据的分析和推断,帮助我们了解总体的特征和属性。
样本模型的作用样本模型在统计学中扮演着重要的角色。
它可以帮助我们从有限的数据样本中推断总体的性质和规律,从而作出更广泛的结论和决策。
通过样本模型,我们可以进行各种统计分析,例如估计总体均值、推断总体比例等。
构建样本模型的步骤构建样本模型通常需要以下步骤:1. 数据收集:从总体中抽取样本数据,并收集相关的观测变量。
2. 数据清洗:对收集到的数据进行清洗和处理,确保数据的可靠性和准确性。
3. 数据探索:通过统计图表、描述性统计量等方式对数据进行探索性分析,获取数据的基本特征和分布情况。
4. 模型选择:根据数据的特征和分析目的,选择适当的样本模型来描述数据。
5. 模型拟合:使用统计方法和算法对样本模型进行拟合,得到模型的参数估计值。
6. 模型评估:通过各种统计指标和检验方法对拟合得到的模型进行评估,检验模型的有效性和拟合程度。
7. 结果解释:根据样本模型的参数估计值和推断结果,解释数据的特征和总体的属性。
总结样本模型是统计学中常用的模型类型,它通过对样本数据的分析和推断来帮助我们了解总体的特征和属性。
构建样本模型需要进行数据收集、数据清洗、数据探索、模型选择、模型拟合、模型评估和结果解释等步骤。
通过使用样本模型,我们可以进行各种统计分析,并作出更广泛的结论和决策。
7.1.1 条件概率本节课选自《2019人教A 版高中数学选择性必修第三册》,第七章《随机变量及其分布列》,本节课主本节课主要学习条件概率.学生已经学习了有关概率的一些基础知识,对一些简单的概率模型(如古典概型、几何概型)已经有所了解。
条件概率是学生接触到的又一个全新的概率模型。
一方面,它是对古典概型计算方法的巩固,另一方面,为后续研究独立事件打下良好基础。
这一概念比较抽象,学生较难理解。
遇到具体问题时,学生常因分不清是P (B |A )还是P (AB )而导致出错。
基于此,在本节的教学中,应特别注意对于条件概率概念的生成,借助图示形象直观地展现条件概率概念的生成过程。
重点:运用条件概率的公式解决简单的问题 难点:条件概率的概念多媒体AB ,包含了样本点数n (AB )=16.根据古典概型知识可知:P (B|A ) =n(AB)n(A)=1630=815.问题2. 假定生男孩和生女孩是等可能的,现考虑有两个小孩的家庭,随机选一个家庭,那么(1)该家庭中两个小孩都是女孩的概率是多大?(2)如果已经知道这个家庭有女孩,那么两个小孩都是女孩的概率又是多大?观察两个小孩的性别,用b 表示男孩,g 表示女孩,则样本空间Ω={bb,bg,gb,gg },且所有样本点是等可能的.用A 表示事件“选择家庭中有女孩” ,B 表示事件“选择家庭中两个孩子都是女孩” ,A ={bg,gb,gg }, B ={gg }.(1) 根据古典概型知识可知,该家庭中两个小孩都是女孩的概率 P(B) =n(B)n(Ω)=14.(2)“在选择的家庭有女孩的条件下,两个小孩都是女孩” 的概率就是在“事件A 发生的条件下,事件B 发生” 的概率,记为P (B|A ) ,此时A 成为样本空间,事件B 就是积事件AB ,根据古典概型知识可知 P (B|A ) =n(AB)n(A)=13.分析:求P (B|A )的一般思想因为已经知道事件A 必然发生,所以只需在A 发生的范围内考虑问题,即现在的样本空间为A.因为在事件A 发生的情况下事件B 发生,等价于事件A 和事件 B 同时发生,即AB 发生.所以事件A 发生的条件下,事件B 发生的概率 P (B|A ) =n(AB)n(A).为了把这个式子推广到一般情形,不妨记原来的样本空间为W ,则有A A B问题1. 如何判断条件概率?题目中出现“在已知……前提下关键词,表明这个前提已成立或条件已发生问题2. P(B|A)与P(A|B)的区别是什么P(AB)=P(A)P(B|A).我们称上式为概率的乘法公式(multiplication formula).条件概率的性质条件概率只是缩小了样本空间,因此条件概率同样具有概率的性质. 设P(A)>0,则(1)P(Ω|A)=1;(2)如果B和C是两个互斥事件,则P(BUC |A)=P(B | A)+P (C | A);(3)设B和B̅互为对立事件,则P(B̅|A)=1−P(B|A).三、典例解析例1.在5道试题中有3道代数题和2道几何题,每次从中随机抽出1道题,抽出的题不再放回.求:(1)第1次抽到代数题且第2次抽到几何题的概率;(2)在第1次抽到代数题的条件下,第2次抽到几何题的概率.分析:如果把“第1次抽到代数题”和“第2次抽到几何题”作为两个事件,那么问题(1)就是积事件的概率,问题(2)就是条件概率.可以先求积事件的概率,再用条件概率公式求条件概率;也可以先求条件概率,再用乘法公式求积事件的概率.解法1:设A=“第1次抽到代数题”,B=“第2次抽到几何题”。
第7章计量经济学应用模型1.分析教材例7.1.1中的问题,回答:为什么按照(1)、(2)、(3)的方法建立的农户借贷因素分析模型都是不正确的?答:(1)若仅利用2820户发生借贷的农户为样本,以他们的借贷额为被解释变量,各种影响因素为解释变量建立的农户借贷因素分析模型是不正确的。
在损失大量样本(丢弃的样本占总样本的44.7%)导致回归精度下降的同时,如果再对其进行经典的截面数据模型分析,将会出现样本选择性问题,应该建立“选择性样本”模型,而不是经典回归模型,属于模型类型选择错误。
(2)若选用所有的5100户作为样本,以其借贷额为被解释变量,将没有发生借贷行为的农户的借贷额记为0(约占总样本的45%),进行经典的截面数据模型分析,这将会在模型中包含实际上并不满足要求的样本数据,属于“选择性样本”数据,仍然应该建立“选择性样本,模型,而不是经典回归模型,属于模型类型选择错误。
故此方法建立的农户借贷因素分析模型是不正确的。
(3)若将没有发生借贷的农户的借贷额视为小于等于0,建立Tobit模型进行回归分析,考虑了样本的选择性。
因此,从模型类型选择的角度,是正确的。
但这种处理方式同样会导致回归结果的精度下降,这主要是因为将有发生借贷的农户的借贷额视为小于等于0的数据处理方式有失偏颇,其中可能存在有借贷需求,但出于某种原因(例如提出借贷被拒绝,担心借不到而不敢提出借贷要求)没有发生借贷的农户。
故此方法建立的农户借贷因素分析模型仍是不正确的。
2.分析教材例7.1.2中的问题,回答:如果建立某类商品的单方程需求函数模型,该模型在什么情况下是可以应用的?答:在计量经济学应用研究中,单方程模型和联立方程模型的选择对经济行为具有依赖性。
根据对需求行为的分析发现,人们对各种商品的需求量,是在预算约束下,由效用函数在效用最大化下导出的。
人们在决定对某种商品的需求量时,肯定会同时考虑对其他商品的需求量。
所以,从理论上讲,不能建立某类商品的单方程需求函数模型。
《7.1.1条件概率》教学设计本节课内容选自普通高中教科书人教A 版数学选择性必修第三册第七章第一节《条件概率与全概率公式》,共2个课时,《7.1.1条件概率》是第一课时.通过本单元的学习,学生需要用数学的眼光看待随机事件的概率,能用概率的一般概念解释具体现象,并通过条件概率和独立性等数学概念分析复杂问题,寻找解决复杂问题的方法.学习过程中蕴含着数学抽象、逻辑推理和数学运算素养.以下从内容与内容解析、目标与目标解析、教学问题诊断解析、教学过程分析四个方面说明这节课的理解和设计。
一、内容与内容解析1. 内容:条件概率,概率的乘法公式.2. 内容解析:随机事件的条件概率是概率论的重要概念之一.由条件概率得到两个不独立 事件的概率乘法公式、全概率公式,它们是求很多复杂事件概率的有用工具.结合古典概型,研究随机事件的条件概率,并用它们计算较复杂事件的概率是概率学习的深入和提高.条件概率顾名思义是指一个事件A 已经发生的条件下另一个事件B 发生的概率.已知事件A 发生,试验的样本点属于A ,因此A 成为新的样本空间,所以条件概率(|)P B A 本质上是在缩减的样本空间A 上事件AB 的概率.条件概率同样具有概率的三条基本性质.通过古典概型得到的条件概率的概念及公式,对于一般随机事件的条件概率都适用,具有普遍意义.3. 教学重点:条件概率的概念及计算,概率的乘法公式及应用.二、目标与目标解析1. 目标:结合古典概型,了解条件概率与概率的乘法公式,了解条件概率与独立性的关系;能计算简单的随机事件的条件概率。
2. 目标解析:1)通过实例引导学生探究发现,由特殊到一般,得到条件概率的定义式 ()(|)()P AB P B A P A 并简单应用. 2)在验证条件概率定义的过程中,体会条件概率的思想,感受其本质为基本事件范围的缩小,并简单应用.3)通过条件概率的发现过程提升学生的数学抽象素养,通过对条件概率定义的验证以及模型的应用提升逻辑推理和数学建模素养.三、教学问题诊断解析1. 问题诊断:由于具体问题中的许多条件概率问题与我们的直觉相悖,因此往往很难迅速得到正确的答案,这就是概率问题不同于其他数学问题之处.因此,学生在学习条件概率概念时可能会产生困惑,对条件概率定义的理解会存在偏差.由于古典概型的条件概率计算总可以通过缩小样本空间转化为非条件概率的计算,因此学生在学习心理上可能会不自觉地拒绝接受条件概率的概念.另外,独立性是概率论中极其重要的概念,独立性的概念可以用条件概率描述,但在实际操作中两个随机独立性的判断往往是基于学生的经验,所以学生容易忽视独立性与条件概率之间的关系.2. 方法策略:认识论告诉我们,认识就是在实践—认识—再实践—再认识的过程中不断深化的。
第7章说明•经典的单方程计量经济学模型理论与方法,限于常参数、线性、揭示变量之间因果关系的单方程模型,被解释变量是连续的随机变量,其抽样是随机和不受限制的,在模型估计过程中或者只利用时间序列样本,或者只利用截面数据样本,主要依靠对经济理论和行为规律的理解确定模型的结构形式。
•本章中,将讨论几种扩展模型,主要包括将被解释变量抽样由完全随机扩展为受到限制的选择性样本模型,将被解释变量是连续的扩展为离散的离散选择模型,将单一种类的样本扩展为同时包含截面数据和时间序列数据的平行数据样本(Panel Data)等。
2013-5-15计量经济学第7章说明•这些模型与方法,无论在计量经济学理论方面还是在实际应用方面,都具有重要意义。
但是,这些模型都形成了各自丰富的内容体系,甚至是计量经济学的新分支学科,模型方法的数学过程较为复杂。
•本章只介绍其中最简单的模型,以了解这些模型理论与方法的概念与思路。
2013-5-15计量经济学§7.1 选择性样本模型Selective Samples Model一、经济生活中的选择性样本问题二、“截断”问题的计量经济学模型三、“归并”问题的计量经济学模型2013-5-15计量经济学The Bank of Sweden Prize in EconomicSciences in Memory of Alfred Nobel 2000"for his development of theory and methods for analyzing selective samples”James J HeckmanUSA2013-5-15计量经济学•“Shadow Prices, Market Wages and Labour Supply”, Econometrica42 (4), 1974, P679-694发现并提出“选择性样本”问题。
•“Sample Selection Bias as a Specification Error”, Econometrica47(1), 1979, P153-161证明了偏误的存在并提出了Heckman两步修正法。