毕业论文网
这篇计量地理学论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
计量地理学本科教学中Excel的应用以线性回归分析和线性规划求解为例
摘 要 计量地理学是我国高校中地理及其相关专业本科 阶段普遍开设的专业基础课程.但针对目前教学偏重理论 与计算及使用软件类型多且不易短时间内掌握的缺点,本 文尝试用本科生相对熟悉的 Excel 软件,以计量地理学中常 见的线性回归分析和线性规划求解为例,简要说明 Excel 在 计量地理学本科教学中的实用性.笔者在重庆工商大学的 实践教学证明,计量地理学中 Excel 的应用易于被学生掌握 与理解且可操作性强.
关键词 计量地理学 Excel 回归分析 线性规划 Application of Excel in the Undergraduate Teaching of Quantitative Geography: A Case Study of Regression Analysis and Linear Programming Solving // Zhang Wei Abstract Quantitative geography is a common technical core course for the undergraduate students majoring in geography or related disciplines in the universities and colleges in China. However, the teaching of this course has a bias towards theory and computations and many software are involved which are difficult for students to grasp in a short period of time. Therefore, we introduce the commonly used Excel into the course, focusing on the ailability of Excel for the linear regression and linear programming. After the practical teaching in Chongqing Technology and Business University, we conclude the involvement of Excel into quantitative geography teaching is an effective way to be understood and grasped by the undergraduate students.Key words auantitative geography;Excel;regression analysis;linear programming
自 20 世纪 80 年代以来,计量地理学逐渐成为我国高 等教育院校地理学专业或地理相关专业本科生的必修课. 在我国的计量地理学快速向计算地理学方向发展的阶段, 计量地理学的本科教学工作中仍存在教材的偏倚、教授方 法单一等较大问题[1].目前,我国高校主要采用的计量地理 学的教材为徐建华 《计量地理学》（高等教育出版社,第 2 版,2014 年）以及张超等《计量地理学基础》（高等教育出版 社,第 2 版,2010 年）.教材均偏重理论体系、公式推导及模 型原理介绍,对高等数学、线性代数、概率论与数理统计以 及运筹学等基础数学的要求较高[2].而教学方面偏重理论的 推导对于学生尤其是文科背景的学生来说难以消化反而容 易产生厌学情绪.此外,教材里面涉及的软件繁多,如 SPSS、 MATLAB、LINDO、YAAHP 等.SPSS 与 MATLAB 这种大型软 件难以在短时间内掌握并熟练应用[3],而学生学习过程中经 常遇到的数理统计、相关及回归分析、线性规划求解等问题 完全可以利用相对熟悉的 2007 Microsoft Office 软件包中的 Excel 软件来实现.笔者通过在计量地理学实践教学中 Excel 的应用效果,以常用的线性回归分析和线性规划问题求解 为例,介绍 Excel 在计量地理学中的应用.
1 计量地理学中基于 Excel 的线性回归分析
以徐建华 《计量地理学》（高等教育出版社,第 2 版,2014 年）第 86 页表 4.1.2 为原始数据[4],对年降水量（因变 量）和纬度（自变量）做回归分析.
1.1 绘制散点图 以纬度和年降水量为横坐标和纵坐标,绘制散点图（图
1）,能够反映出两者间存在较明显的负向线性回归关系.因 而可进行线性回归分析.
1.2 添加“数据分析”选项
“Office 按钮”-“Excel 选项”-“加载项”-“转到”,在“加 载宏”对话框内勾选“分析工具库”,则 Excel 的数据工具库 里面出现了“数据分析”的选项.
1.3 回归分析操作
点击“数据分析”选项,选择“回归”命令.在弹出的“回归”对话框中,分别在“Y 值输入区域”和“X 值输入区域”选 择年降水量和纬度的数据.同时在对话框中设置置信度为 95%以及设置输出区域,然后点击“确定”即可查看结果.
1.4 回归结果
回归分析输出的第 1 部分为回归统计,如表 1 所示.拟 合优度（R2）为 0.816>0.8,表明线性回归效果较好.
回归分析输出的第 2 部分为方差分析,如表 2 所示.回 归平方和和残差平方和分别为 1960210 和 440933.5,两者 除以各自的自由度为各自的均方差（MS）,两者 MS 的比值 为 F 值.系统将其自动与相应自由度和显著性水平下的临 界 F 值进行对比得到显著性检验的结果：Significance F 值远 远小于 0.05.因此,该线性回归模型在 0.05 的显著性水平下 是显著的.
回归分析输出的第 3 部分为回归常数和系数及其检验 情况,如表 3 所示.该模型的回归常数和系数分 别为 3395.584 和 -82.188,且 P-value 均 <0.05,因此,回归模型的 常数和系数均是显著的.所以,本例最终的回归方程为：年 降水量 等于3395.584-82.188* 纬度.
以上线性回归分析只要在加载了“数据分析”选项以 后,操作简单,回归方程的拟合与检验可以一步到位实现, 而不必像教材上经过繁杂的计算并手动查表进行显著性检 验.
2 计量地理学中基于 Excel 的线性规划问题求解
对于以下线性规划标准问 题：
2.1 线性规划问题的初始输入
在 Excel 里面按照目标函数和约束条件输入相应参数 及进行初始赋值,如图 2 所示.按照决策变量的取值范围 （约束不等式中）,可随意进行初始赋值（本例中 x1、x2 分别赋 初始值 1）.
必须注意的是斜体数字的单元格里面是按照约束条件 和目标函数的公式输入而自动计算的结果.
2.2 添加“规划求解”选项
方法同 1.2,在“加载宏”对话框内勾选“规划求解加载 项”,则 Excel 的数据工具库里面出现了“规划求解”的选项. 2.3 回归分析操作
点击“规划求解”选项.在弹出的“规划求解参数”对话 框中,首先选中目标函数的单元格（本例为 B7）设置为目标 单元格.然后选择决策变量初始值单元格（本例为 B2、C2） 为可变单元格.最后添加约束条件,点击“添加”,在“添加约 束”的对话框中分别选中“约束条件左端项值”及“约束条件 右端项值”对应的单元格,本例分别为 E2 与 F2、E3 与 F3, 同时确立约束关系（不大于、等于、不小于）,软件会自动进行迭代运算获取最优结果.点击 “求解”即可查看结果.
2.4 线性规划求解结果
如图 3 所示,决策变量初始 值、约束条件左端项值以及目标 函数值对应的单元格数值已更 新.因此,本例中线性规划问题 的最优解是 x1等于20,x2等于10 时,目 标函数 z 取得最大值,为 110.
相对于教材上单纯形法建 立单纯形表、判断、换基、迭代运 算等冗长的求解过程,利用 Excel 的“规划求解”命令,可以快速实现线性规划问题的求解.
3 结语
笔者在重庆工商大学的实践教学效果显示,相对教材 上繁杂的计算过程和单纯形法的不断迭代运算,本科生对 基于 Excel 的回归分析以及线性规划问题求解容易掌握,尤 其对于数学基础稍弱的学生.Excel 本身就是学生日常应用 的主要软件之一,对其常规操作和界面相对熟悉.将其应用 于计量地理学的实践教学中,对学生来说,可操作性强.因 此,在本科生的计量地理学教学中,可以充分发挥 Excel 软 件的功能.
参考文献
[1] 雷金蓉.高师院校地理科学本科专业计量地理学教学探讨——以西华师范大学地理科学专业为例[J].高师理科学刊,2015,35(2): 107-110.
[2] 江进德,等.计量地理学分段式实践教学模式的构建[J].当代教育 理论与实践,2016,8(2):86-89.
[3] 胡碧松,等.本科计量地理学课程的“问题 - 方法 - 问题”教学模 式探讨[J].高教学刊,2016(19):35-37.
[4] 徐建华.计量地理学[M].北京:高等教育出版社,2014:86. 编辑 张效瑞
计量地理学论文范文结:
大学硕士与本科计量地理学毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写计量地理学方面论文范文。
1、计量经济学论文
2、计量论文
5、经济地理学期刊
6、文献计量学