Источником материала для статистической обработки могут быть собственные экспериментальные исследования, аналитические данные других исследователей, географические карты специальные и общего назначения, аэрофотоснимки, фондовые материалы, литературные источники. При изучении территориальных комплексов низших рангов (фаций, урочищ, элементарных ландшафтов) наиболее ценными для статистической обработки являются материалы собственных исследований. При изучении комплексов среднего ранга (местность) возрастает роль отраслевых и ландшафтных карт вместе с данными собственных исследований и литературных источников. При исследовании геокомплексов высоких рангов (стран) используются карты, литературные источники, материалы, обобщающие аналитический материал комплексов более низких рангов.
Одна из важнейших задач статистической обработки — установление или выявление таких параметров, которые в компактной форме достаточно полно характеризуют свойства исследуемой генеральной совокупности. Генеральной совокупностью называют совокупность всех возможных наблюдений, которые могли бы быть проведены в соответствии с целью исследования. Общее число членов генеральной совокупности называют объемом генеральной совокупности. Число членов в генеральной совокупности может быть конечным или бесконечным.
|
|
Например, конечным числом членов (элементов) генеральной совокупности являются все ландшафты полесского типа. Бесконечным числом членов может быть количество выпавших в г. Минске осадков, величина которых колеблется по месяцам, годам, столетиям, тысячелетиям и т. д.
В непрерывной генеральной совокупности можно вычленить дискретные промежутки, характеризующие определенное десятилетие или столетие, которые принимаются за генеральную совокупность.
Исследование объекта, т. е. генеральной совокупности, практически не проводят полностью. С целью экономии времени и средств прибегают к подбору характерных ключей или точек, пространственных или временных ограничений, которые принято называть выборкой из генеральной совокупности. Выборочной совокупностью, или выборкой, называется совокупность N наблюдений, полученных с целью характеристики генеральной совокупности. Число членов выборочной совокупности называют объемом выборки. Выборочная совокупность дает оценку параметров, которые представляют собой константы, характеризующие распределение в генеральной совокупности.
Самым сложным является определение количества наблюдений в исследованиях для получения надежного представления о характере изменчивости признака в генеральной совокупности. Если объект исследуется впервые, то определить объем наблюдений практически очень трудно. В большинстве случаев достаточно точные результаты получают при объеме выборки около 100. Обычно оптимальный объем выборки пропорционален степени изменчивости признака. Если признак сильно изменяется (например, средние температуры июля), то количество измерений следует увеличить. Наоборот, если признак изменяется незначительно, то надежный результат может быть получен при малом объеме выборки.
|
|
Предложены другие способы определения величины выборочной совокупности при исследованиях: по таблице достаточно больших чисел (приложение 1), а также расчетным способом. В обоих случаях количество наблюдений определяется исходя из величины допускаемой вероятности, с какой предполагается делать заключения, и величины точности опыта.
Например, при допускаемом уровне вероятности Р=0,95 и точности опыта р = 5% число наблюдений по таблице достаточно больших чисел составит 384. Если точность опыта увеличить до 1%, то число наблюдений на том же объекте следует увеличить до 9603.
Чаще всего ориентировочный объем выборочной совокупности рассчитывают по формулам, в которых вероятность заменяют степенью варьирования. Объем выборки N определяют по следующей формуле:
N = σ2 / m2
где m* — ошибка среднего арифметического; σ* — среднее квадратическое отклонение.
Допустим, что варьирование признака (колебание температуры) составляет 7 °С, тогда число наблюдений выборочной совокупности с точностью опыта р = ±0,5°С составит N = σ2/m2 = 7 2: 0,5 2 = 196.
Объем выборочной совокупности при проведении исследований можно также определить по ожидаемому коэффициенту вариации V и точности опыта р:
N = V2/p2.
Приведенные формулы рассчитаны для уровня вероятности Р = 0,683. В исследованиях допускается уровень вероятности 0,99 и 0,95. Поэтому исходная формула для Р = 0,95 дополняется коэффициентом 1,96.
N = (1,96 V)2/p2
Пример. Для расчета коэффициента увлажнения в зависимости от количества выпадающих осадков и испарения с ожидаемой точностью опыта 3% и коэффициента 30% потребуется следующий объем выборочной совокупности N= (1,96-30)2: 32=384.
Задачей определения объема выборочной совокупности является получение достоверной информации о генеральной совокупности путем расчета минимального, но объективного количества наблюдений. Объем выборки не дает 100%-ную информацию о генеральной совокупности, но выборочные параметры могут служить приближенными оценками генеральных параметров (средней арифметической, варьирования и др.).
Таким образом, теория вероятности позволяет по результатам анализа выборки характеризовать всю генеральную совокупность с известной степенью достоверности. При этом определяются не параметры генеральной совокупности, а только пределы, в которых они заключаются.
Математический аппарат сам по себе сугубо формален, поэтому качество его полностью зависит от объективности исходных данных. Только тогда с его помощью можно устанавливать новые закономерности, что не под силу классическим географическим методам исследования. Задача исследователя в данном случае — самостоятельно выбрать необходимые показатели и критерии оценки экспериментальных данных.