Статистический анализ численности населения

МИНЕСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ    ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ                                                   ИВАНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ 

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ 

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СТАТИСТИКИ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА ПО СТАТИСТИКЕ

ТЕМА: Статистический анализ численности населения 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 

ИВАНОВО 2011

    Введение 
 

     Понятие цикличности предполагает возврат  к первоначалу, повторяемость. Существует большое количество примеров циклических  процессов, с которыми мы сталкиваемся в своей жизни. Например, смена  дня и ночи, сезонность, цикличность приливов и отливов, даже экономике свойственна цикличность. Возникает вопрос: чем это обусловлено? На протяжении долгого времени люди пытались объяснить эти процессы,  выдвигались различные предположения, создавались научные теории.И в результате сбора и анализа данных было выдвинуто предположение, что виной всему солнечная активность.

     Таким образом, целью данной работы является рассмотрение циклических процессов  и выявление причины, вызывающей их. 
 

     

1. Цикличность

 

     Цикличность — многогранный термин, обозначающий бесконечность, повторяемость, невозможность прекратить, постоянное возвращение к первоначалу.

     Основным  понятием цикличности является цикл.

     Цикл  — множество объектов или действий имеющих определённый порядок. Последний  объект цикла является замыкающим и после него опять идёт первый объект из цикла. Цикл также можно назвать периодом.

     Существуют  различные теории цикличности. Теории исторического круговорота, социально-политической концепции, кладущие в основу периодизации истории принцип повторения, кругооборота обществ, процессов. Возникнув в глубокой древности, такие представления, первоначально в мифологической и религиозной форме, пытались внести определенный порядок и смысл в историю (по аналогии с циклическими процессами, происходящими в природе). Значительный вклад в разработку циклических теорий внёс арабский мыслитель 14-15 вв. Ибн Халъдун, выделивший во всемирной истории четыре эпохи, связанные с деятельностью различных народов. В каждой из этих эпох он пытался выявить закономерности развития и упадка культуры, смены династий и т. п. Особую популярность приобрели в европейской мысли 17-18 вв., многие представители которой восприняли экономический и культурный подъём той эпохи как возрождение античности после средневекового упадка. Наиболее видный представитель - Дж. Вико, выдвинувший идею круговорота - развития всех народов по циклам, состоящим из трёх эпох: божественной, героической и человеческой. Взгляды Ибн Хальдуна и Вико оказали влияние на последующее развитие философии истории. Представления о цикличном характере обществ, развития разделялись многими социалистами-утопистами, в частности Ш. Фурье, разработавшим концепцию о четырёх фазах человеческой истории ("райская" первобытность, дикость, варварство и цивилизация). Широкое распространение получили циклические теории Э. Мейера, Н. Данилевского, О. Шпенглера, А. Д. Тойнби и др. 

1. Цикличность в природе

     Цикличность - фундаментальное свойство развития и функционирования природных систем

     Колебания, у которых период, фаза и амплитуда не являются постоянными, а изменяются в пределах некоторого диапазона, называются циклическими. Цикл — это законченный и незаконченный (прерванный) процесс, элементы которого (фазы, стадии, этапы), следуя друг за другом или чередуясь, составляют единый ряд, единое целое. Цикличность — это наличие, существование цикла или циклов в развитии (или строении) чего-либо. Цикличность известна в состоянии звездной и солнечной активности, кометно-метеорных потоков, в активации планет Солнечной системы, в колебаниях геомагнитного и электромагнитного полей, тектонической, вулканической активности литосферы, изменениях атмосферы (давление, температура, осадки, атмосферное электричество, циркуляционный режим) и биосферы (биологические ритмы).

     Представления о всеобщности пространственно-временной организации материального мира, единстве циклических изменений в неорганической и органической природе известны с незапамятных времен. Так, в древнем Вавилоне и Греции, наряду с представлением о сотворении мира божеством и его неизменности, было распространено учение о циклическом развитии природы, связанном с изменением положения небесных тел, о «великом годе», по прошествии которого на Земле должны повториться те же события, происходившие в начале этого «великого года».

     Многими поколениями исследователей установлено, что циклический процесс —  это поступательный, эволюционный процесс. Цикл ныне рассматривается как виток  в развитии по спирали, а поскольку  всякое развитие совершается противоречиво, постольку его поступательность находится в единстве с элементами цикличности. Признак повторяемости, цикличности процессов и явлений в свете современных представлений естественных наук принимается за объективный критерий наличия у них внутренней закономерности, Академик П.К. Анохин считал, что основой развития жизни и ее отношения к внешнему неорганическому миру были повторяющиеся воздействия этого внешнего мира. Любая природная система существует и развивается по своему собственному времени, которое зависит от характера циклических изменений в ее структуре и внешней среде, скорости движения, мощности гравитационного поля. Собственное время системы находится также в определенной зависимости от внешнего времени существования больших по размерам материальных систем, к которым относятся Солнечная система галактики и мегагалактики.

     Например, биосфера и человеческое общество развиваются  во времени существования Земли  и Солнечной системы. Вместе с  тем, общество имеет собственные  временные отношения и темпы  развития, которые зависят от развития науки и производительных сил.

     Таким образом, исследование временных закономерностей  изменения и развития природных  систем является одной из актуальных проблем современной науки. Познание общих (системных) закономерностей  пространственно-временной их организации (структуры) открывает широкие возможности для прогнозирования природных процессов и явлений. 
 
 

     2.1. Цикличность солнечных и атмосферных  явлений 

     Циклы солнечной активности. Солнечная активность — это совокупность физических явлений, сопровождаемых изменением различных параметров деятельности Солнца и фиксируемых с помощью всевозможных средств наблюдений. Особенностью солнечной активности является наличие циклов, в первую очередь 11-летних, хотя в общем их спектр весьма широк — от нескольких минут до многих столетий.

     В многолетних изменениях солнечной  активности обнаруживается одиннадцатилетняя  цикличность, хотя имеют место и  отклонения от средней продолжительности  цикла. В настоящее время достоверно установленным считается 11-летний, 22-летний (двойной), 30—40-летний (брикнеровский), 80—90-летние или вековые, 500-летние и 1800—1900-летние циклы солнечной активности. 

     Первые  замеченные человеком проявления солнечной  активности — солнечные пятна. Они  явились первыми элементами инструментальных наблюдений солнечной активности Р. Вольфом.  В настоящее время имеются следующие данные по относительным числам солнечных пятен (W):

     1) эпохи минимумов и максимумов 11-летних циклов с 1610 г. с  указанием продолжительности подъема  и спада каждого цикла, его минимумов (с 1755 г.) и максимумов (с 1750 г.);

     2) среднегодовые относительные числа  солнечных пятен с 1700 г.;

     3) среднемесячные относительные числа  солнечных пятен с 1749 г.;

     4) ежедневные средние относительные  числа солнечных пятен с 1818 г. 

     Годы  с наибольшим увеличением абсолютной величины среднегодовых значений чисел Вольфа (W) называются реперными, или годами солнечных реперов. Например, в 22-ом солнечном цикле — 1988, 1991, 1992, 1993, 1995 и 1996 гг., в 23-ем, соответственно, 1998, 1999, 2002, 2003 и 2006 гг. 

     Цикличность солнечной активности и погодно-климатических  факторов. В настоящее не вызывает сомнения зависимость климата и погоды от изменении солнечной активности. Установлено, что в изменениях земного климата наиболее часто проявляется 22-летний цикл солнечной активности, которая воздействует на нижние слои атмосферы не только в региональном, но и в планетарном масштабе.

     И.П. Дружинин на огромном материале показал, что резкие изменения солнечной  активности могут считаться ответственными за часть переломов многолетнего хода многих природных процессов  на Земле, в том числе планетарных, климатообразующих факторов, метеорологических элементов и урожайности сельскохозяйственных культур.

     Масштабным  проявлением климатических аномалий являются засухи, а вследствие последних  неурожаи сельскохозяйственных культур. В середине 30-х годов прошлого столетия Е.Е. Слуцкий выполнил статистический анализ многолетних данных о жестоких засухах в России за период 1801—1915 гг. и показал приуроченность их к эпохам и минимумов солнечной активности (вероятность неслучайной связи более 99,9%).

2. Цикличность в динамике численности животных

 

     Динамика  численности — это закономерное изменение последней в пространстве и во времени. Давно замечена повторяемость  изменений численности животных во времени. Эта проблема, как известно, интересовала Реомюра, Дарвина и Уоллеса. Динамике численности животных посвящено практически необозримое количество опубликованных работ во всех странах мира, однако эта проблема, по общему признанию специалистов, считается главной и, пожалуй, одной из самых сложных в экологии. До настоящего времени недостаточно изучены закономерности динамики численности, особенно повторяемость популяционных циклов.

     Существует  два основных вида закономерностей  — качественные (эволюционные) и  количественные (динамические). Для  прогнозирования популяционных циклов нами в свое — время предложено использовать качественные (эволюционные) закономерности.

     Качественные  закономерности динамики численности  успешно использовали тюрские и  монгольские народности Востока, у  которых с незапамятных времен существует 12-летний цикл летоисчисления или так называемый животный календарь «мушель». Каждый год этого календаря называется именем определенного животного, в том числе один из них имеет название «коян» (заяц). Этот год считался самым опасным в отношении джутов» (гибели скота),

     Особенно  губительными были «кояны» через  каждые 36 лет (36-летний цикл солнечной  активности). В такие годы погибало 60% лошадей, половина поголовья овец, 97% коз, 50% верблюдов [12].

     Снижение  численности (падеж) скота на обширной территории повторялось через 6, 9,11—12 лет. В восьми случаях из девяти (88,9%) точно в годы резких изменений солнечной активности, в одном — за один год до солнечного репера (в 1898—1905 гг.). Следовательно, все годы снижения численности скота в результате его падежа можно считать солнечно обусловленными.

      

3. Цикличность творческой активности людей

 

     В литературе опубликован анализ развития теоретической физики в связи  с солнечной активностью, выраженной в числах Вольфа.

     Анализ  показывает, что в целом годы высокой продуктивности известных физиков повторялись через 2—3, 4—5, 6—7, 8—9 и 10—13 лет, причем подавляющее большинство лет высокой продуктивности ученых совпали с годами резких изменении солнечной активности, в редких случаях за один год до репера или через один год после него. Цикличность творческой активности выдающихся деятелей науки хорошо иллюстрируется историей всплеска открытий (1905, 1907—1916, 1917, 1933) Альберта Эйнштейна, которая четко совпадает с годами резких изменений солнечной активности. Аналогичная история у Нильса Бора, Вернера Гейзенберга, И.В. Курчатова, Л.Д.Ландау, И.Е. Тамма и других. Эти данные хорошо совпадают с выводами Н.Я. Пэрна о том, что в творческой продуктивности мужчин наблюдаются 2—3, 5—7, 10—11 и 14-летние циклы.

     Годы  высокой продуктивности ученых-биологов также повторялись циклически в основном через 2—3, 4—5, 7—8, 9—10, 11—12, и 21—22 года и четко следовали после лет резких изменений солнечной активности. Интересно отметить, что у основателя генетического почвоведения В.В. Докучаева все всплески высокой творческой активности совпали с годами резких изменении солнечной активности, также у П.А. Костычева, И.И. Мечникова, И.П. Павлова и его ученика и последователя П.К. Анохина. Основоположнику гелиобиологии А.Л. Чижевскому также была свойственна повторяемость во времени творческой продуктивности, соответственно, через 3, 6 и 21 год, сопряженной с резкими изменениями солнечной активности.