《統(tǒng)計計算》教學(xué)大綱

PAGEPAGE3《統(tǒng)計計算》教學(xué)大綱課程名稱及代碼：統(tǒng)計計算/04061211英文名稱：StatisticalComputing課程學(xué)分與學(xué)時：3+0.5分/64學(xué)時（課堂講授48學(xué)時，實驗實踐16學(xué)時，自主學(xué)習(xí)0學(xué)時）先修課程：微積分、高等代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等適用專業(yè)：應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)本課程屬應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)方向必修課程，是數(shù)理統(tǒng)計、和計算機(jī)科學(xué)的結(jié)合的一門綜合性學(xué)科。在科學(xué)研究和生產(chǎn)實際的各個領(lǐng)域中，普遍存在著大量數(shù)據(jù)的分析處理工作。如何應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計中的方法來解決實際問題，以及如何解決在應(yīng)用中出現(xiàn)的計算問題，對實際工作者來說是極需要解決的問題。統(tǒng)計模擬正是力求把統(tǒng)計思想、數(shù)值計算及在計算機(jī)上的實現(xiàn)結(jié)合起來，使學(xué)生掌握用統(tǒng)計方法解決實際問題的全過程。本課程培養(yǎng)學(xué)生能熟練利用統(tǒng)計方法分析問題和解決問題的能力，為今后實際工作打下扎實的基礎(chǔ)。要求學(xué)生掌握本課程的基本知識、基本概念、基本原理和基本方法，教學(xué)方法應(yīng)使用多媒體教學(xué)，利用統(tǒng)計軟件對具體模型、算法和實例，進(jìn)行分析和演示教學(xué)方法采用課堂講授為主，并配合一定的習(xí)題課。二、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時分配第一章緒論（12學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容：統(tǒng)計計算內(nèi)容概述和介紹，統(tǒng)計軟件基礎(chǔ)，誤差，描述統(tǒng)計量，統(tǒng)計圖形的制作和作用。2.教學(xué)目的及要求：了解統(tǒng)計計算的范疇，掌握基本的統(tǒng)計軟件操作，掌握統(tǒng)計誤差的種類和度量，掌握基本描述統(tǒng)計量的計算，掌握各種統(tǒng)計圖形的制作及其意義。第二章隨機(jī)數(shù)（12學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容：均勻分布隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生，非均勻分布隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生，隨機(jī)向量和隨機(jī)過程的生成。2.教學(xué)目的及要求：掌握了解偽隨機(jī)數(shù)，掌握均勻隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生的原理和方法，了解均勻隨機(jī)數(shù)的檢驗；掌握非均勻隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生的原理和方法，如逆變換法，舍選法，復(fù)合法等；了解隨機(jī)向量和隨機(jī)過程的生成，如條件分布法，多元正態(tài)分布模擬，用copula描述多元分布，Poisson過程模擬以及平穩(wěn)時間序列模擬等.第三章隨機(jī)模擬（18學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容：隨機(jī)模擬積分，方差縮減方法，隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)模擬，統(tǒng)計研究與隨機(jī)模擬，Bootstrap方法，MCMC，序貫重要抽樣等。2.教學(xué)目的及要求：掌握隨機(jī)模擬積分的方法，如隨機(jī)投點法、平均值法、高維定積分法、重要抽樣法、分層抽樣法；掌握方差縮減方法，如控制變量法、對立變量法、條件期望法、隨機(jī)數(shù)復(fù)用等；掌握Bootsrap方法及其應(yīng)用；掌握MCMC的原理與其實現(xiàn)；了解序貫重要抽樣。第四章近似計算（6學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容：函數(shù)逼近，插值計算，數(shù)值積分和數(shù)值微分2.教學(xué)目的及要求：了解多項式逼近，連分式逼近、逼近技巧等；了解多項式插值和樣條插值；了解數(shù)值積分的用途、一維數(shù)值積分、多維數(shù)值積分和數(shù)值微分等。三、教學(xué)方法與手段本課程是應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的專業(yè)選修的方向課程，教學(xué)內(nèi)容包括基本統(tǒng)計量的構(gòu)建，均勻分布和非均勻分布隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生，隨機(jī)向量和隨機(jī)過程的產(chǎn)生，隨機(jī)模擬積分，方差縮減技術(shù)，Bootstrap、MCMC等內(nèi)容。學(xué)習(xí)統(tǒng)計學(xué)的學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握了解統(tǒng)計學(xué)有關(guān)的計算機(jī)算法的理論和實現(xiàn)細(xì)節(jié)，以便解決實際計算中的各種問題。教學(xué)方法可采用講授并討論，課堂理論教學(xué)48學(xué)時，實驗實踐16學(xué)時，考試2小時，每次課后可適當(dāng)布置習(xí)題和案例例題，讓學(xué)生自己去練習(xí)如何運用知識去解決現(xiàn)實問題。四、課程考核方式本課程為考試課程，成績構(gòu)成如下：（1）過程考核：課堂表現(xiàn)、出勤情況；作業(yè)成績共30%。（2）期末考核：理論筆試70%。五、其他1、作業(yè)及自主學(xué)習(xí)要求本課程具有較強(qiáng)的操作性和實用性，應(yīng)加強(qiáng)課內(nèi)教師示范與課外學(xué)生自主練習(xí)。并結(jié)合統(tǒng)計軟件操作，達(dá)到掌握鞏固理論知識學(xué)習(xí)的目的。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，合理安排時間，制定好自主學(xué)習(xí)計劃，加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)和課后鞏固學(xué)習(xí)。2、課程資源（1）建議教材《統(tǒng)計計算》（第1版），李東風(fēng)主編，高等教育出版社，2017年3月第1版。（