
- •Предисловие
- •Введение
- •Раздел I основания математики Глава 1. Элементы теории множеств
- •1.1. Понятие множества
- •1.2. Операции над множествами
- •1.3. Аксиомы и теоремы алгебры множеств
- •Глава 2. Числа
- •2.1. Системы счисления
- •2.2. Классы чисел
- •2.3. Элементы статистической обработки данных
- •2.4. Алгоритмы решения вычислительных задач
- •Глава 3. Элементы математической логики
- •3.1. Понятие высказывания
- •3.2. Операции над высказываниями
- •2.3. Аксиомы и теоремы алгебры логики
- •Раздел II основы математического анализа Глава 4. Функции
- •4.1. Понятие функции
- •4.2. Аппроксимация функций
- •4.3. Предел функции
- •Глава 5. Основы дифференциального исчисления
- •5.1. Производная функции
- •5.2. Свойства дифференцируемых функций
- •5.3. Дифференциал функции
- •Глава 6. Основы интегрального исчисления
- •6.1. Определенный интеграл
- •6.2. Машинные алгоритмы вычисления определенных интегралов
- •Раздел III основы теории вероятностей Глава 7. Понятие вероятности
- •7.1. Элементы комбинаторики
- •7.2. Случайные события
- •7.3. Классическое определение вероятности
- •7.4. Теорема умножения вероятностей
- •7.5. Основные формулы теории вероятностей
- •Глава 8. Случайные величины
- •8.1. Понятие случайной величины
- •8.2. Законы распределения случайных величин
- •8.3. Числовые характеристики случайных величин
- •8.4. Канонические распределения случайных величин
- •8.5. Энтропия и информация
- •Раздел IV. Основные способы и методы защиты информации Глава 9. Основы криптографической защиты информации
- •9.1. Принципы и основные понятия криптографической защиты информации
- •9.2. Основные понятия и определения
- •Глава 10. Методы криптографической защиты информации
- •10.1. Методы перестановки
- •10.2. Метод гаммирования
- •Ответы к задачам
- •Раздел I.
- •Глава 1. Элементы теории множеств
- •Глава 2. Числа
- •Глава 3. Элементы математической логики
- •Раздел II. Основы математического анализа
- •Глава 4. Функции
- •Глава 5. Основы дифференциального исчисления
- •Глава 6. Основы интегрального исчисления
- •Раздел III. Основы теории вероятностей
- •Глава 7. Понятие вероятности
- •Глава 8. Случайные величины
- •Глава 9. Основы криптографической защиты информации
- •Глава 10. Методы криптографической защиты информации
- •Приложение тесты
- •Тест 1. Элементы теории множеств
- •Тест 4. Функции
- •Тест 5. Основы дифференциального исчисления
- •Определенный интеграл
- •Тест 7. Понятие вероятностй
- •Тест 8. Случайные величины
- •Тест 10. Методы криптографической защиты информации
- •Литература
- •Сведения об авторах
- •Королёв Владимир Тимофеевич, Ловцов Дмитрий Анатольевич,
- •Математика и информатика Часть первая
2.3. Элементы статистической обработки данных
При исследовании того или иного социального явления (например, преступности) важную роль играют сбор и обработка статистических данных, которые несут информацию об этом явлении. Цель обработки данных состоит в получении обобщающих характеристик изучаемого явления. В юридической статистике разработана целая система обобщающих характеристик. Здесь мы остановимся только на таких показателях, которые представлены абсолютными и относительными величинами.
Абсолютная величина – количественная характеристика объема (размера) изучаемого явления в определенных временных и/или пространственных границах. Абсолютную величину получают путем суммирования статистических данных об изучаемом явлении. Абсолютная величина всегда именованное число, то есть имеет размерность, связанную с принятой единицей измерения. Отметим, что в статистике термин «абсолютная» не имеет толкования «модуль» в математике. В статистике абсолютная величина может быть и отрицательной.
Одна из основных операций при анализе статистических данных – сравнение числовых величин, характеризующих изучаемое явление. Непосредственное сравнение абсолютных величин, характеризующих это явление в различные моменты времени или в разных точках пространства, не всегда приводит к верным выводам (см. табл. 2.3 ниже). Более продуктивным оказывается сравнение относительных величин.
Относительная величина – количественная мера соотношения двух абсолютных величин, одна из которых принимается за базу сравнения. Вычисляют относительную величину путем деления сравниваемой абсолютной величины на базу сравнения. Ниже рассматриваем только отношение абсолютных величин, имеющих одну и ту же размерность. Полученная так относительная величина характеризует распределение исследуемого явления в пространстве или развитие его во времени.
В тех случаях, когда модуль отношения абсолютных величин лежит в пределах [0.001, 3], относительную величину удобно выражать в процентах. Для этого базе сравнения B ставят в соответствие 100%, а сравниваемой абсолютной величине A отвечают A%. Так составляют пропорцию
,
которая лежит в основе всех операций с процентами.
Когда заданы величины A и В, то A% вычисляют так:
A%
%. (2.3)
Пример. По данным Федеральной службы государственной статистики за 2009 год составлена табл. 2.3.
Сравнение абсолютных величин П приводит к выводу о том, что положение с преступностью в Тульской обл. хуже, чем в Тамбовской. Однако сравнение относительных величин П%, полученных по формуле (2.3), дает противоположный результат, который и отвечает фактическому состоянию преступности в этих регионах.
Таблица 2.3 |
|||
Регион |
П – число лиц, совершивших преступления (тыс. чел) |
Н – население (тыс. чел) |
П% |
Тамбовская обл. |
9.22 |
1088.44 |
0.85% |
Тульская обл. |
9.54 |
1540.38 |
0.62% |
Когда же заданы значения A% и В, величину A находят так:
AB . (2.4)
Пример. В 2009 году число лиц (тыс.), совершивших преступления в России, оказалось равным 1219.8. Из них 15.9% – женщины. Абсолютное число женщин найдем по формуле (2.4):
женщины:
193.9.
А если заданы A и A%, то базу B находят по формуле
BA
. (2.5)
Пример. В 2009 году в РФ осуждено лиц (тыс.) 892.2, что составило 73.1% от числа лиц, совершивших преступления в России в этом же году. По формуле (2.5) найдем число лиц, совершивших преступления в России в 2009 году:
892.2
1220.5.
Полученный результат 1220.51219.8 (см. выше) обусловлен погрешностями округления и абсолютных, и относительных величин.
Рассмотрим
еще две относительные величины, которые
характеризуют развитие изучаемого
явления в заданном временном интервале
и которые тоже выражаются в процентах.
В этом случае задана таблица, в первой
строке которой приведены отсчеты времени
Ti
(месяцы, годы), а во второй – значения
абсолютных величин Ai
в эти моменты времени (i
).
Тогда динамика развития исследуемого
явления на интервале от T0
до Tn
характеризуется его темпом роста и
темпом прироста.
Темп роста ТРi – выраженное в процентах отношение абсолютной величины Ai в данный момент к базовой величине AБ:
ТРi
,
i
.
Темп прироста ТПi – выраженное в процентах отношение разности абсолютной величины в данный момент времени и базовой величины AiAБ к базовой величине AБ:
ТПi
ТРi100%,
i
.
Как видим, ТПi0 при ТРi100%, то есть начало отсчетов ТПi сдвинуто относительно относительнотначала отсчетов ТРi на 100. При этом типовым значениям ТР80..120 отвечают меньшие значения ТП20..20. Поэтому достаточно вычислять только значения ТПj.
Применяют два способа вычисления названных показателей динамики: базисный и цепной. Различаются они заданием базовой величины AБ.
Базисный способ. В этом случае величина AБ одна и та же для всех моментов времени. Обычно в качестве базы выступает значение абсолютной величины в начальный момент времени: AБAb. Тогда базисным способом темп прироста ТПБi вычисляют так:
ТПБi
,
i
.
Таким образом, ТПБi характеризует относительное изменение величины A за период от начального момента времени b до текущего значения i.
Цепной способ. В этом случае величина AБ – переменная. Для данного момента времени она равна значению абсолютной величины в предыдущий момент времени: AБAi1. Тогда цепным способом темп прироста ТПЦi вычисляют так:
ТПЦi
,
i
.
Таким образом, ТПЦi характеризует относительное изменение величины A за единицу времени i.
Пример. В табл. 2.4 приведены темпы прироста числа таких преступлений в РФ за 2008-2012 годы, как взяточничество, вычисленные базисным и цепным способами.
Таблица 2.4 |
|||||
i |
2008 |
2009 |
2010 |
2011 |
2012 |
Ai |
12512 |
13141 |
12012 |
10952 |
9758 |
ТПБi% |
0 |
05.03 |
04.00 |
12.47 |
22.01 |
ТПЦi% |
- |
05.03 |
08.59 |
08.82 |
10.90 |
За один год с 2008 по 2009 год количество таких преступлений как взяточничество в РФ выросло на 5.03 процента. А в 2010-2011 годах оно уменьшалось примерно на 9% за один год. За 2012 год это число снизилось примерно на 11%.