張協(xié)偉

摘 要：計(jì)算機(jī)技術(shù)在當(dāng)前的數(shù)據(jù)分析工作中發(fā)揮著重要作用，為了達(dá)到精準(zhǔn)分析的工作目的，分析者必須要將正確的分析方法找出，同時(shí)還要對(duì)統(tǒng)計(jì)規(guī)律進(jìn)行掌握?；跀?shù)據(jù)構(gòu)成的復(fù)雜性，如果僅僅依靠人力進(jìn)行計(jì)算與分析，很難在較短的時(shí)間范圍之中獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)研究結(jié)果，而應(yīng)用計(jì)算機(jī)不僅僅可以提升計(jì)算速度，還能夠使計(jì)算結(jié)果以更為主觀化的形式被展現(xiàn)，本文對(duì)計(jì)算機(jī)在統(tǒng)計(jì)規(guī)律與數(shù)據(jù)分析工作中的作用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：精確數(shù)據(jù)分析；統(tǒng)計(jì)規(guī)律；計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國的很多行業(yè)發(fā)展中都起到了關(guān)鍵的輔助推動(dòng)作用，在開展科研工作時(shí)，常常存在分析大量數(shù)據(jù)的工作需要，不僅需要保證分析工作的精準(zhǔn)度，同時(shí)還要保障數(shù)據(jù)工作的速度，避免延誤研究時(shí)間，在分析工作中需要把握數(shù)據(jù)之間存在的規(guī)律。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷滲入，人們已經(jīng)逐漸摒棄了原來的機(jī)械化分析方法，而選擇借助計(jì)算機(jī)程序來完成各種分析工作，本文以單擺運(yùn)動(dòng)的重力加速度分析工作為例，對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用途徑進(jìn)行分析。

1 數(shù)據(jù)分析工作概述

計(jì)算機(jī)這種現(xiàn)代化設(shè)具有的功能越來越多，除了輔助現(xiàn)代人的常規(guī)工作，還能幫助科研人員對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在將大批量的數(shù)據(jù)添加到計(jì)算機(jī)中之后，程序可以之間對(duì)雜亂的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與調(diào)整，將其編入到程序之中為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析工作進(jìn)進(jìn)行預(yù)先準(zhǔn)備，在分析過程中，系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)獲取一些存在于數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，進(jìn)而輔助理論性的科研活動(dòng)順利進(jìn)行。

數(shù)據(jù)分析屬于具體化的研究工作，本文將其放置在實(shí)際的案例之中驗(yàn)證其應(yīng)用效果。在確定現(xiàn)代船只的裝載情況時(shí)，需要先獲取其吃水?dāng)?shù)據(jù)，根據(jù)船只的實(shí)際情況對(duì)其縱傾值、平均吃水情況、排水量等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，選用當(dāng)前大多數(shù)船廠應(yīng)用的計(jì)算方法，在計(jì)算時(shí)需要應(yīng)用以下公式：

在計(jì)算機(jī)程序之中數(shù)據(jù)分析工作的開展速度比較快，在裝載情況分析工作之中，可以將其他元素帶去的比較小的誤差忽略，對(duì)最終獲取的多種數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步修正。

在求得船只的排水量數(shù)據(jù)之后，可以對(duì)原有的吃水狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，將其再次編入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中，在借助可靠的分析軟件，獲取船只相關(guān)數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而對(duì)船只裝載方案進(jìn)行修改。

2 統(tǒng)計(jì)規(guī)律分析

計(jì)算機(jī)還能幫助工作人員統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的規(guī)律，規(guī)律可以幫助人們更好地對(duì)客觀事物進(jìn)行利用，然而查找規(guī)律與驗(yàn)證規(guī)律的工作卻是非常艱難的。分析數(shù)據(jù)這項(xiàng)工作的最終目的也是找出數(shù)據(jù)之間存有的規(guī)律。查找規(guī)律的主要難點(diǎn)在于規(guī)律自身具有的不確定性，僅僅只憑借較少的計(jì)算是難以確定可靠的數(shù)據(jù)規(guī)律的，為了節(jié)省計(jì)算時(shí)間，大部分科研人員都會(huì)選用計(jì)算機(jī)來完成工作量極大的計(jì)算任務(wù)，降低規(guī)律查找工作的難度。

為了對(duì)計(jì)算機(jī)查找規(guī)律的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行展現(xiàn)，現(xiàn)給出一個(gè)數(shù)據(jù)分析案例，計(jì)算機(jī)程序可以自行處理一些規(guī)律查找過程中的問題，規(guī)律查找過程如下：

下面以研究單擺運(yùn)動(dòng)誤差規(guī)律來闡述統(tǒng)計(jì)規(guī)律在計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)，在單擺研究重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，每一次減小擺長的長度兩厘米，測(cè)出在不同擺長情況下的擺動(dòng)周期T，，并且計(jì)算加速度g 的值，測(cè)量十五次左右，記錄所得數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)過程中存在誤差，探索這些誤差之間的關(guān)系與規(guī)律，需要在上述的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，將擺長的長度延長一米，緊接著測(cè)量擺動(dòng)十個(gè)周期所需要的時(shí)間，該實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量一百次。人工測(cè)量并且記錄需要耗費(fèi)大量的人力與物力。并且人工分析過程中很難避免誤差，而且分析過程每一次都不同，這對(duì)于后續(xù)的研究工作造成繁瑣的麻煩，因此，用計(jì)算機(jī)代替人來完成這個(gè)工作已經(jīng)是形式所需。下文將舉例應(yīng)用計(jì)算機(jī)來處理這些問題。在單擺研究重力加速度的試驗(yàn)中，用 matlab語言進(jìn)行統(tǒng)計(jì)規(guī)律研究周期的誤差分析，下面提供相應(yīng)程序的部分程序。

部分程序的內(nèi)容如下：

A =[20.14，19.76，20.25，20 .26，20 .30，19.74，20 .30，20 .31，19.56 ，20.47， ....20.13，20 .37，20 .05，20 .27，20.09，19.96 ，19.94，20 .38，20.05 ，20.46]；

%定義數(shù)組

MAX =max（N）

MIN =min（N）

al =length（find（（N <19 ，465）&（N >19 .325）））；

a2 =length（find（（N <19 .605）&（N >19 .465）））；

a3 =length（find（（N <19 .745）&（N >19 .605）））；

a4 =length（find（（N <19 .885）&（N >19 .745）））；

a5 =length（find（（N <20 .025）&（N >19 .885）））；

a6 =length（find（（N <20 .165）&（N >20 .025）））；

a7 =length（find（（N <20 .305）&（N >20 .165）））；

a8 =length（find（（N <20 .445）&（N >20 .305）））；

a9 =length（find（（N <20 .585）&（N >20 .445）））；

a10 length （find （（N < 20 .735 ）&（N>20 .585）））；

%計(jì)算各區(qū)間頻數(shù)

a =[ al a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 alO] *統(tǒng)計(jì)頻數(shù)值

E =mean（N）*計(jì)算均值

D =var（N）*計(jì)算方差

Q =std（N）*計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差histfit（N ，10）*繪制頻數(shù)直方圖

輸入以上的程序后，執(zhí)行以上的程序（*后的內(nèi)容為注釋，便于理解與閱讀，在輸入程序過程中不需要輸入），運(yùn)行的結(jié)果如圖所示，由圖分析可知誤差的關(guān)系符合正態(tài)分布，測(cè)量的結(jié)果較為理想。由所得的數(shù)據(jù)可以計(jì)算得出，10周期統(tǒng)計(jì)結(jié)果為：

T'=19.9915±0，3078（S）

以上實(shí)驗(yàn)用了matlab語言，從而大大減輕的實(shí)驗(yàn)者的負(fù)擔(dān)，如果以傳統(tǒng)的方法，不僅在繪圖上給予了實(shí)驗(yàn)者難度，還影響實(shí)驗(yàn)者更好的發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。

恰當(dāng)?shù)靥幚砜茖W(xué)研究數(shù)據(jù)，給出正確的分析處理結(jié)果，并對(duì)所得結(jié)果的可靠性作出確切的估計(jì)與評(píng)價(jià)，這是任何科學(xué)研究中必不可少的環(huán)節(jié)？。因此有關(guān)精確數(shù)據(jù)分析和誤差統(tǒng)計(jì)規(guī)律研究的知識(shí)與方法是科技工作者所必備的基本技能。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種計(jì)算機(jī)軟件與編程語言不斷出現(xiàn)，使得快速、便捷且準(zhǔn)確無誤的數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)規(guī)律研究成為可能。同時(shí)，也使分析過程的可修改、可重復(fù)使用成為現(xiàn)實(shí)。

3 結(jié)束語

從本文對(duì)統(tǒng)計(jì)規(guī)律探求與數(shù)據(jù)分析工作的研究就可以看出計(jì)算機(jī)在這類研究工作之中的良好運(yùn)用效果，隨著科研要求逐漸嚴(yán)格化，研究人員必須要不斷地縮減數(shù)據(jù)分析工作需要花費(fèi)的時(shí)間，在應(yīng)用計(jì)算機(jī)來完成規(guī)律分析工作時(shí)，需要選擇出合適的程序與分析軟件，避免由于不良的分析行為而給實(shí)驗(yàn)人員帶去過多的工作負(fù)擔(dān)，盡量使實(shí)驗(yàn)人員的工作也能夠以更為便利的方式開展。應(yīng)用計(jì)算機(jī)之中的程序系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)這項(xiàng)工作仍舊有待改進(jìn)，研究人員還可以從規(guī)律查找時(shí)間以及數(shù)據(jù)分析的全面性方面對(duì)程序進(jìn)行改進(jìn)。

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