SAS統(tǒng)計(jì)軟件在《時(shí)間序列分析》課程中輔助教學(xué)的探討

摘 要:本文從SAS統(tǒng)計(jì)軟件輔助教學(xué)的優(yōu)越性、應(yīng)注意的問題和結(jié)合實(shí)際案例這三方面探討了SAS軟件在《時(shí)間序列分析》課程中輔助教學(xué)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:時(shí)間序列分析 SAS統(tǒng)計(jì)軟件 輔助教學(xué)

中圖分類號(hào):G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)01(b)-0164-01

《時(shí)間序列分析》是一門針對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模、預(yù)測(cè)，方法明確，內(nèi)容豐富，實(shí)際應(yīng)用性很強(qiáng)的一門統(tǒng)計(jì)學(xué)課程，在金融經(jīng)濟(jì)、氣象水文、信號(hào)處理、機(jī)械振動(dòng)等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，并且在近20年中隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步得到了迅猛的發(fā)展，該門課程的教學(xué)在整個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)教學(xué)中是非常重要的。在《時(shí)間序列分析》課程教學(xué)實(shí)踐中，無論是教師還是學(xué)生常常會(huì)遇到一個(gè)實(shí)際而又棘手的問題就是數(shù)據(jù)處理，由于數(shù)據(jù)處理量大、計(jì)算方法復(fù)雜，已超出了靠手工完成的能力，必須采用統(tǒng)計(jì)軟件來完成。目前有許多統(tǒng)計(jì)軟件可以進(jìn)行時(shí)間序列分析，其中最權(quán)威的軟件是SAS(Statistical Analysis System)，該軟件具有完備的數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)功能，內(nèi)有三十多個(gè)專用模塊，各模塊既可獨(dú)立又可相聯(lián)。此外，在SAS軟件中有一個(gè)專門進(jìn)行計(jì)量經(jīng)濟(jì)與時(shí)間序列分析的模塊:SAS/ETS(EconometricTime Series)，并且由于SAS系統(tǒng)具有全球一流的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)功能，因此在進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的時(shí)間序列分析時(shí)具有其他統(tǒng)計(jì)軟件無可比擬的優(yōu)勢(shì)。本文將對(duì)在《時(shí)間序列分析》課程中引入SAS軟件輔助教學(xué)進(jìn)行探討。

1 使用SAS統(tǒng)計(jì)軟件多媒體輔助教學(xué)的優(yōu)越性

1.1 利用SAS軟件，能方便、快捷地繪制圖形、建立模型和進(jìn)行預(yù)測(cè)，使教學(xué)過程變得直觀、形象

在《時(shí)間序列分析》課程中，往往要根據(jù)時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖、建模、計(jì)算、預(yù)測(cè)，但在同一個(gè)課時(shí)內(nèi)根本無法完成這樣的教學(xué)任務(wù)，而采用SAS軟件輔助教學(xué)后，則可使繪圖、建模、計(jì)算、預(yù)測(cè)一氣呵成。

1.2 實(shí)施SAS軟件輔助教學(xué)，能夠使教學(xué)重點(diǎn)突出，教學(xué)難點(diǎn)容易理解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

《時(shí)間序列分析》課程的教學(xué)重點(diǎn)是平穩(wěn)時(shí)間序列分析和非平穩(wěn)時(shí)間序列分析，教學(xué)難點(diǎn)則是這兩種不同序列的建模，這些內(nèi)容包含復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)理論知識(shí)，還涉及到數(shù)學(xué)學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容，如隨機(jī)過程、常微分方程等，這就要求學(xué)生有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，否則勢(shì)必影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;另一方面，如將這些難度較大的知識(shí)用手工進(jìn)行推導(dǎo)、演算，由于受到課時(shí)的限制，講授內(nèi)容的廣度與深度都無法滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。而采用SAS軟件進(jìn)行輔助教學(xué)后，該課程一個(gè)學(xué)期的習(xí)題和例題，只需要數(shù)小時(shí)就可以全部演算一遍。教師完全可以把授課的重點(diǎn)從主要針對(duì)時(shí)間序列概念和方法的理解轉(zhuǎn)向?qū)r(shí)間序列結(jié)果實(shí)際意義的理解，直接講述用途、注意事項(xiàng)、結(jié)果解釋等，使學(xué)生可以將注意力更多地集中到方法原理、結(jié)果應(yīng)用等內(nèi)容上，學(xué)生對(duì)教材上的定義和公式不再感到空洞乏味，對(duì)這門課程產(chǎn)生濃厚的興趣，從而達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。

1.3 使用SAS進(jìn)行輔助教學(xué)，能夠使時(shí)間序列原理方法、案例分析和統(tǒng)計(jì)軟件融為一體

由于《時(shí)間序列分析》是一門理論性、應(yīng)用性和操作性均很強(qiáng)的學(xué)科，要使學(xué)生能夠融會(huì)貫通所學(xué)的知識(shí)和嘗試用理論知識(shí)解決實(shí)際問題，就需要在教學(xué)中適當(dāng)使用案例教學(xué)法來闡述基本概念、基本理論，同時(shí)利用SAS進(jìn)行輔助教學(xué)，這種理論教學(xué)、實(shí)際案例與SAS軟件三者相結(jié)合的教學(xué)方法，常常可起到事半功倍的教學(xué)效果。

1.4 使用SAS軟件輔助教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的職場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力

使用SAS軟件輔助教學(xué)，能讓學(xué)生同時(shí)學(xué)到理論知識(shí)和實(shí)踐操作，將學(xué)生從枯燥的數(shù)字計(jì)算中解脫出來，成倍提高了解題的效率，此外，由于SAS輸出的數(shù)據(jù)結(jié)果都需要實(shí)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義的解釋，可以把學(xué)生的精力與興趣引向?qū)?shí)際問題的考察、分析和研究，從而提高學(xué)生的實(shí)際能力。SAS軟件在統(tǒng)計(jì)軟件中最具權(quán)威，學(xué)生有良好的學(xué)習(xí)大環(huán)境，并能受到用人單位的認(rèn)可，有利于學(xué)生今后的科研、工作，大大提高其擇業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

2 SAS統(tǒng)計(jì)軟件在《時(shí)間序列分析》課程中輔助教學(xué)應(yīng)注意的問題

2.1 教材的選用

在教材選擇上要選擇SAS與《時(shí)間序列分析》課程很好結(jié)合的教材，并且能夠提供大量可供學(xué)生上機(jī)演練的習(xí)題。本人選擇的教材是王燕主編的《應(yīng)用時(shí)間序列分析》，由中國(guó)人民大學(xué)出版，該書案例豐富，難易程度適當(dāng)，且與案例結(jié)合詳細(xì)介紹SAS/ETS模塊，是一本大學(xué)本科生學(xué)習(xí)《時(shí)間序列分析》課程較好的入門教材。

2.2 學(xué)習(xí)SAS軟件遇到的“難關(guān)”

初學(xué)SAS，都會(huì)感到有一定難度，因?yàn)檎莆誗AS，需要過兩關(guān):一是“英語”關(guān)，不論SAS8.0還是SAS9.0是全英文界面，這不僅要求學(xué)生的英語基礎(chǔ)水平，還要求有專業(yè)英語水平，學(xué)習(xí)時(shí)學(xué)生需花費(fèi)一定時(shí)間和功夫去攻“英語”關(guān);二是“SAS語言”關(guān)，SAS程序是用SAS語言編寫的，寫程序時(shí)要求用專門的命令或SAS語句按一定的格式編寫，因此在介紹SAS/ETS模塊之前，如學(xué)生沒有學(xué)過SAS，必須用至少兩節(jié)課的時(shí)間給學(xué)生介紹SAS編程的基礎(chǔ)知識(shí)。

2.3 教學(xué)內(nèi)容和考核問題

教學(xué)內(nèi)容上要做到“三減三增”:減少詳細(xì)的手工計(jì)算步驟與技巧;減少?gòu)?fù)雜的公式推導(dǎo)，改為公式內(nèi)涵的剖析;減少部分淺顯內(nèi)容，改為自學(xué)或課堂討論。增加案例教學(xué);增加“SAS軟件使用”;增加“上機(jī)實(shí)驗(yàn)”。在考試內(nèi)容和形式上，著重考核學(xué)生解決時(shí)間序列實(shí)際問題的綜合分析能力。采用撰寫報(bào)告、上機(jī)操作測(cè)試和筆試三方面結(jié)合的考核方式。

3 使用SAS統(tǒng)計(jì)軟件在《時(shí)間序列分析》課程中輔助教學(xué)的舉例

《時(shí)間序列分析》課程本質(zhì)是對(duì)時(shí)間序列中存在的長(zhǎng)期趨勢(shì)、季節(jié)性變動(dòng)、循環(huán)波動(dòng)及不規(guī)則變動(dòng)進(jìn)行分離、描述、估計(jì)和檢驗(yàn)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)。而時(shí)間序列根據(jù)實(shí)際情況，可分為平穩(wěn)時(shí)間序列和非平穩(wěn)時(shí)間序列兩類，對(duì)于這兩種不同序列，采取的研究理論、方法和手段有所不同，本文將以運(yùn)用非平穩(wěn)時(shí)間序列建立ARIMA模型為例，來說明利用SAS是如何完成輔助教學(xué)的。

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