抽样技术原理课程论文

第一篇：抽样技术原理课程论文

抽样技术的发展

一、我国抽样技术的发展

我国对抽样技术的研究与推广始于20世纪三、四十年代，杰出人物是北 京大学的许宝禄教授，他在1938—1945年期间，发表了一系列有关抽 样推断和多元分析的论文，达到了当时的世界先进水平，由他编著的讲 义《抽样论》为指导大规模抽样调查提供了方法依据。

1943——1944年，清华大学陈达教授主持了云南户籍示范人口普查，并 用抽样方法抽取部分人口以核对普查结果。这是我国第一次抽样调查。

上海曾于1946年进行工人生活状况抽样调查。1952年8月，新中国成立了国家统计局。

1955年1月，国家统计局颁布了《1954年农民家计调查方案》，进行了新中国第一 次在全国范围内按统一方案、统一计划进行的农民家计抽样调查，1957年开始在 全国范围内建立经常性的农民家庭调查。人民公社化后这项工作暂停了一段时间，1962年又恢复社员家计调查。

1956年，国家统计局制定了《全国职工家计调查方案》，运用类型比例与等距抽 样相结合的方式，对十个工业部门的国营和公私合营的6000名职工进行了家计调 查。1957年，职工家计调查扩大到商业、教育、机关团体等部门，并改变由全国 统一抽选调查单位为各地自行抽选，并提出应用双重抽样方法。

1956年12月，以王思华为团长的国家统计局代表团到印度考察农产量抽样调查工作。

1957年6月，《统计工作通讯》发表社论《积极在全国范围开展抽样调查，广泛收集统计资料》。

1957年6月，作为印度政府统计顾问和联合国统计委员会主席的马哈拉诺 比斯教授到中国访问讲学。

1963年，国务院发布《统计工作试行条例》，强调指出灵活运用包括抽 样调查在内的各种统计调查方法。同年，国务院批准成立第一支专业抽 样调查队伍——全国农产量调查队。国家统计局颁布了《农作物产量抽 样调查方案》并试点，规定在群众估产的基础上，分层排队，等距抽样。以省（区）为总体采用四阶段抽样方式。1964年，各省（区）正式进行了主要农作物的播种面积和农产量的抽样调查，推算了全国产 量。

“文革”期间，抽样技术被横加批判，抽样调查工作被迫中断。1980年4月，恢复职工家计调查。

1981年9月，国家统计局在《关于加强和改革统计工作的报告》中明 确指出：“凡是适合用抽样调查的，就不用全面报表；现在已经建立 的全面报表制度，适合改用抽样调查的要逐步用抽样调查代替”。同 时，国务院批准成立了农村社会经济和城市社会经济两支抽样调查队。1982年，恢复农产量抽样调查，采用以前三年平均粮食亩产排队、累 计面积、多阶段等距抽样。同年4月，开始进行城市物价抽样调查，作为编制零售物价指数和职工生活费价格指数的依据。1984年7月，国家统计局颁布《农村抽样调查网点的抽选方案》（试行），规定农 产量、农村住户和其它农经调查的三套网点合而为一。

1994年，为了适应社会主义市场经济的需要，经国务院审批，全国统计 工作会议提出建立“以周期性普查为基础，以经常性抽样调查为主体，同时辅之以重 点调查、科学推算等方法综合运用的统计调查方法体系”，正式提出确立抽样调查的主体地位。同年，国务院批准国家统计局建立 第三支抽样调查队——企业调查队，负责全国第二、三产业的抽样调查。

抽样技术在我国大力推广的同时，有关高校也纷纷开设了《抽样技术》 或《抽样调查》课程，研究抽样技术的人员也越来越多，发表了许多有 较高学术水平的论著。经过近20年的努力，我国在抽样技术研究与推广 方面的水平，与世界的差距已经明显缩小。

二、国外抽样技术的发展

1776年，法国经济学家麦桑斯在其所著的《法国人口论》中，以部分地 区的人口清查数来推算全国人口。1786年，法国著名数学家拉普拉斯建 议用某些地区的出生率来推算整个法国人口，并对推算误差进行了研究。1802年，他在全国挑选了30个县，对连续三年内出生的人数进行了调查，得出人口出生率为35．27‰。

1853年，曾提出统计结果稳定性的“平均人”理论的比利时统计学家凯 特莱主持召开了第一次国际统计会议，提出在家庭收支调查方面采用 “代表性”调查。1861年，英国的威廉·法尔在人口普查中利用了部分抽样。19世纪末，任美国联邦劳动委员会委员的赖特，在国家工业和劳动统计中曾提到使 用“代表性”的样本。

挪威首任中央统计局局长凯尔是竭力提出并推广抽样技术的先驱者，他 在1895年于瑞士伯尔尼召开的第五届国际统计学会会议上，根据1894年 由他自己亲自组织进行的关于挪威退休金和疾病保险金抽样调查的经验（调查项目60多个，样本人数8万），提出了所谓“代表性调查”的抽样 方法，首次引入了抽样的概念。他将代表性调查定义为“根据抽样设计，从总体的正常‘代表’中合理地收集数据”，认为“调查结果的准确性，不是取决于观察数量的多少，而是取决于正确的代表性方法”，主张“按照一个以过去统计调查为基础的合理方法来选取样单位”，也就是 按照调查者的主观判断来取样，这就是我们所说的有目的抽样。由于凯尔没有提出完善的推断理论和解决如何检验“代表性”的问题，因此他的观点引起了激烈争论。

1899年，在俄国彼得堡召开的第七届国际统计学会会议上，凯尔继续捍卫 “代表性调查”的方法，并且强调该方法不仅适用于社会经济调查，也适 用于农业和林业，还提出了分层的思想和控制调查结论、便于统计分析的 主张，呼吁研究和发展这一方法的实际和理论的各个方面。国际统计学会 任命一个分委员会来充分讨论这个问题，并且要求提出研究报告。

1903年，第九届国际统计学会会议在柏林召开，对“代表性方法”进行肯 定，并建议继续进行研究。此后，相继出现了随意抽样、判断抽样、定额 抽样等非概率抽样形式，并在相当长的时期里得到应用。但非概率抽样毕 竟不够科学，例如1936年美国《文学摘要》杂志用随意抽样方式和1948年美国盖洛普（Gallup）咨询公司用定额抽样方式对总统选举所作的推断预测都遭遇了失败。随着代表性方法逐步被接受，争论的焦点开始集中在如何保证样本的代表 性上。德国统计学家波特基维茨（1901年）和英国统计学家鲍莱（1906 年）都提出应以概率论作为抽样的理论依据。1908年，英国的戈塞特提出 了小样本思想和t分布理论。1923年，费希尔提出了方差分析法，完善了 小样本理论，阐述了实验设计原理。英国统计学家蒂配特编制了历史上第 一张《随机数字表》。1924年，国际统计学会成立“抽样方法应用研究委员会”。1925年，在罗马举 行的第十六届国际统计学会会议上，发布了鲍莱的《抽样精确度 的测定》和丹麦统计学家詹森的《代表性方法的实践》两个报告，首次对 随机抽样和有目的抽样进行了比较研究，提出了要按照概率原理给每个单 位都有被抽中机会的观点，从理论和实践上充分肯定了抽样方法的科学性。

1934年，波兰统计学家尼曼根据概率论的原理提出了置信区间的推断理论，此后又提出了分层抽样的样本优分配原理和方法，改进了整群抽样设计，探讨了比率估计方法和双重抽样技术，研究了不等概率抽样方法，并从对 比研究中进一步肯定了随机抽样的优越性。

印度著名的统计学家马哈拉诺比斯从1931年开始在他创办的印度统计学院 中进行了一系列抽样调查实践和研究工作，他提出了“费用函数”和“方 差函数”的概念用于设计优抽样方案，创立了估计复杂样本方差的“交 叉子样本”技术，在农作物产量抽样调查方面取得了许多重要成果。印度 的另一统计学家苏克哈特米对分层抽样和非抽样误差控制的研究也取得了 突出成绩。在他们的带领下，印度的抽样技术、尤其是农业抽样技术处在 了世界领先水平。

美国也是世界上早推广应用抽样技术的国家之一。美国劳工部在1937 年采用比率估计和置信区间的方法进行了全国失业情况抽样调查，在 1938年采用了多阶段抽样方法，在1942年对各阶段抽样进一步采用了非 等概率抽样和比率估计方法，并且进行了控制非抽样误差的设计。1935 年，美国进行了消费品购买量抽样调查。不久，美国农业部开展了农业 抽样调查。1943年，美国进行了劳动力月报抽样调查，后来发展成为美 国重要的一项调查——现时人口调查。

在美国抽样技术的推广应用和发展中，产生了一批著名的抽样专家，如 戴明（W.E.Deming），汉森（M.H.Hansen）、赫维茨（W.N.Hurwitz）、麦多（W.G.Madow），基什（L.Kish），科克伦（W.G.Cochran），耶茨（F.Yates）等。休哈特（W.Shewhart），戴明和朱兰（J.Juran）等人，还把抽样技术推广 应用到了统计过程控制和全面质量管理，对战后日本重建和当今世界工商 业管理起到了很大的作用。

原苏联从1925年开始在农业经济、雇佣劳动力、作物面积、牲畜、农产量、集市农庄市场价格、农民和职工家庭收支、工业产品质量检查等方面，广 泛采用抽样调查，但随机抽样方法的普遍采用则主要从50年代开始。1947年，联合国专门设立了“统计委员会抽样分会”。1950年，联合国 统计局发行了《当前各国抽样调查要况》，介绍了印度的实践和经验。1960年，出版了《抽样调查理论基础》，推荐了22种社会经济抽样调查方 法，1967年增加至32种。此后又出版了《抽样设计的计算机程序》和《工业普查实用抽样技术》。

三、抽样技术的应用 1.人口调查

人口调查是早应用抽样技术的领域。我国抽样技术在人口调查中的应用主要有三个方面：一是 用于普查中提前估计人口总数和检验普查的质量；二是用于 两次普查年份之间（逢5年份）的1%的人口抽样调查；三是用 于每年一次的经常性人口变动情况抽样调查。2.经济调查

经济调查是应用抽样技术为普遍、也重 要的领域。目前各国在产业、贸易、金融、居民 收入与支出、消费等方面，基本上都通过抽样调 查来获取信息。我国在经济调查方面应用抽样技术的主要有 以下这些方面：农村居民生产、生活情况调查，农产量调查，城镇居民生活情况调查，工业调查，批发零售贸易与 餐饮业调查，第三产业调查，企 业景气调查，物价调查，固定资产投资调查等政 府统计调查，以及不同主体的各种市场调查、专题经济调查。3.社会调查

抽样技术在社会调查中的应用主要是各种社会专题调查和 民意调查。我国有关主管部门和研究机构曾先后组织开展了公众对物 价改革的社会心理反映调查，深入的生育率调查，全国专业 技术人员状况调查，妇女地位调查，中国儿童情况调查，公 众对科学技术态度调查，以及老年人状况调查、青少年犯罪 调查、全国群众安全感调查等。4.其它调查

抽样技术还在文化卫生调查、环境资源调查等方面 得到广泛应用。

四、知网搜索应用抽样技术

通过知网搜索文献的过程也是一个抽样的过程，通过知网的高级搜索可以轻松的抽选出我们所需要的文献。这一抽样过程属于配额抽样，配额抽样指先将总体元素按某些控制的指标或特征分类，然后按方便抽样或判断抽样选取元素。在第一阶段中要确定总体的分布特性，样本中具有这样特征的比例和总体中的比例是相同的，着就保证了样本的组成是与总体的组成是一致的。

我们以对影响养老因素为例在知网上进行相关的搜索，首相使用其中的高级搜索功能，确定我们抽取的特征即主题为养老，词频是影响因素然后点击搜索从整个知网文献中抽取符合此特种的所有文献。本次抽取我们从中找到符合此特征的文献一共2723篇。下面对搜索到的文献做一些简单的分析。

图一

从图一可以看出符合此特征的文献发表数目基本趋势是稳步上升的，这说明整个社会对养老的关注力度是越来越高，对其影响因素也是日益的关注。在经济进步的同时人们逐渐的加强了对养老的关注和研究。

图二

从图二中我们可以清晰的看出含有相关关键词的文章，其中关于影响因素的文章是最多的总共是833篇，出现此现象的原因可能是开始抽样时词频的选项填的是影响因素。

第二步我们从选取的2723篇文献中按照方便抽样或判断抽样选取我们所需要的文献。

五、总结

时代的不断发展抽样技术也在不断的完善，抽样技术的从无到有再到今天是一个不断的创新的过程。大数据时代的今天需要我们将抽样技术的应用同计算技术相结合，利用网络实现便捷的抽样降低抽样的成本节约抽样的时间，提高样本的代表性使数据更加的真实可靠，不断的创新进步使抽样技术跟上时代进步的步伐。

参考文献：

[1]姜群,傅瑜,李文生,梁瑞仕,杨武.基于谓词的大数据抽样技术研究[J].重庆理工大学学报(自然科学),2017,31(08):120-124+203.[2]陈小叶.分层抽样技术在课堂满意度调查中的应用研究[J].价值工程,2017,36(19):153-154.[3]谢金星.基于大数据多维分析的近似查询处理技术研究[D].贵州大学,2017.[4]郭美娣.大数据时代对审计工作的影响[J].商场现代化,2016(20):168-169.[5]刘少龙.面向大数据的高效数据挖掘算法研究[D].华北电力大学(北京),2016.[6]王翠红.探析数据挖掘中抽样技术的应用[J].商,2015(30):218+214.[7]刘卫江,白磊,景泉.改进型分层抽样技术及性能研究[J].计算机工程与应用,2007(08):114-117.[8]于海涛.抽样技术在数据挖掘中的应用研究[D].合肥工业大学,2006.[9]冯玉.数据仓库环境中近似查询处理技术研究[D].中国科学院研究生院（计算技术研究所）,2002.6

第二篇：18.2抽样技术

18.2 抽样技术

教学目标：

理解抽样的必要性与科学性，掌握抽样的基本方法和抽样原则；理解总体与样本的联系 与区别，理解样本容量与统计估计精确度的关系.教学重点及难点：

教学重点：抽样方法的科学选择.教学难点：运用样本统计分析推断总体 教学过程：

一、情景引入

播放奥运“鸟巢”的施工现场采访武钢党委书记顾强圻的视频.思考：“鸟巢”钢筋铁骨中最坚硬的一部分400吨Q460型自主研发钢材的质量检验（如厚度、强韧度等）如何完成？

[说明]北京奥运牵动着每个国人的心.以让国人骄傲的“鸟巢”引入课题《抽样技术》，容易激发起学生学习的积极性.二、学习新课 1．基本概念

（1）样本：从总体中抽出的一部分个体所组成的集合叫做样本（也叫做子样）.（2）样本容量：样本中所含个体的个数叫做样本容量.（3）抽样：抽取样本的过程叫做抽样.[说明]在学习基本概念的同时，通过具体实例说明抽样的必要性和科学抽样的重要性.2．常用抽样方法介绍 方法一：随机抽样

若在抽样过程中能使总体中的每一个个体都有同样的可能性被选入样本，则这种抽样方法叫做随机抽样.当样本容量不大时，随机抽样可采用抽签法；当样本容量较大时，随机抽样可采用随机数进行抽样.方法二：系统抽样

把总体中的每一个个体编上号，按某种相等的间隔抽取样本的方法叫做系统抽样.方法三：分层抽样

把总体分成若干个部分，然后再每个部分进行随机抽样的方法，叫做分层抽样.[说明]由学生自行阅读教材，初步了解上述常用的抽样方法.3、实例说明

学校即将召开学生代表大会.在准备期间，筹备委员会为了了解学生的所思所想，准备进行一系列抽样调查：

调查一：学生对校园环境满意度调查 调查方法——随机抽样：

在全校千余名学生的学籍卡中，随机抽取50位学生开展调查.总结给出美化校园环境的措施与方案.调查二：高三理科A层班学生数学素养调查 调查方法——系统抽样：

在高三理科A层班48名学生中，抽出12名学生，根据系统抽样法，先在1至4号中随机抽取一个学号a，再将班级学号被4除余a的学生抽出组成一个样本进行调查测试.通过调查反馈，来更好地开展理科特色班的教学.调查三：高中学生体煅达标抽样测试

为了更合理地让学生在校内做到劳逸结合，校方连同体育组和学生会等部门，决定根据学生体煅现状，制定出校内学生体煅计划.受场地、人员、时间等限制，将抽取部分学生进行体煅达标抽样测试.高一360名学生抽取9人，高二400名学生中抽取10人，高三440名学生中抽取12人，组成一个容量为31人的样本开展调查测试.[说明] 通过上述与学生贴近的实例，帮助学生进一步理解上述常用的三种抽样方法.三、课堂小结

掌握科学的抽样方法，并会合理选择运用于实际工作生活中.四、作业：习题18.2

五、教学反思：

本节课从生活实际出发，让学生理解常用抽样方法的合理选择和科学运用.通过阅读教材，提高学生的阅读理解能力.在由学生讨论，合作完成抽样调查统计的过程中，去体会抽样技术的科学性和必要性.同时培养了学生的团队意识和协作精神.

第三篇：城市规划原理课程论文（范文）

城市规划原理课程论文

论文题目：中国城镇化的道路的选择

姓名： 班级： 学号： 专业：

学院：

指导老师：

日期：2013年4月20日

中国城镇化道路的选择

摘要：城镇化既是社会经济发展的必然，又是经济加速发展的推动力；在加速城镇化进程中存在种种误区，并因此带来诸多后遗症，必须来取相应措施进行综合治理。

关键词：小城镇化；小城镇化道路选择

发展小城镇是一项系统的工程，应当统筹规划，综合清理。由于在当前小城镇化建设中缺乏必要的理论支持，在小城镇化道路的选择上，陷人了种种误区应当予以澄清，并采取相应对策。

一、误区之一：建设小城镇就是农田变作坊，瓦房变楼房 由此产生了小城镇建设出现的以下几种现象：

（一）乱占耕地，盲目建厂

有些乡村不考虑当地的资源和人口素质等状况，把耕地都建成了厂房；而厂房又建得像小作坊，建成后又无法良好运作。更有甚者，大搞运动，强迫农民出工出劳，“创造”城镇，结果是毁了农业又造不起工业。

（二）不顾实际，拔苗助长

小城镇的兴起、发展、繁荣有其自身的规律，但是，某些地方把小城镇建设当成“短平快”政绩任务，只求形式上的农村变城市，比速度，比规模，比数量，甚至提出半年建成一座小城镇，一年建成一座小城市。结果耕地变成建筑垃圾堆，乡镇市场变成基建工地，修几条街道，盖几栋楼房，建几个作坊，就算“大功告成”。殊不知，小城镇建设不仅要有硬件—基础设施和建筑物的兴建，更要有软件—城镇管理机制的建立和完善切不操之过急

（二）布局混乱，规划滞后

城镇建设必须坚持规划先行的原则，用今天的眼光来建设小城镇，还不等小城镇建设起来就已经落后。当前有不少地方的小城镇建设仍然缺少规划，甚至没有规划随处可见“三无”城镇，即规划无特色、建筑无风格、环保无举措。小城镇建设成了“大杂烩”,生活区、生产区、休闲区全都在一块商业区、娱乐区都往一个中心挤，垃圾无人清理，这对长远发展十分不利。

二、误区之二小城镇建设就是把人口集中，让农民进镇

由于这种片面思想使某些乡政府不用间接手段调节农民进镇数量和速度，而是直接命令式的搬迁和盲目地鼓动、误导结果又导致了下列现象的出现。

(一)盲目进城,大批失业

小城镇建设需要大批农民进城,有些地方在城建时大力建市场,使农民进城后各就其位。但是也有一些地方人为造城,硬性指派迁人城镇追求“聚集效应”。既没有考虑农民进镇后的就业问题,又不在改善经营环境、培育市场主体、举办实业上下功夫,而仅仅在造声势上做文章。造成进城农民生计无着落，成为影响社会安定的潜在因素或出现农民退镇返村。

（二）浪费土地，耗费资金

离土不离乡的农村“农民工”,一旦被划成市民，就在自家地上建起了住宅，占地少则七八分，多则一亩，大大浪费了可居住面积，而住宅一旦建成，便是积重难返，阻碍了小城镇的进一步发展。同时，盲目进镇的农民自发兴办的非农产业，由于资金分散难以形成一定的规模效益，从而使资金的使用成本增高，增值率降低。所以兴办小城镇应是在政策推动下，乡镇企业集中到一定程度，农村自觉有序地流人城镇，而不应当是利用行政手段“建镇”。

（三）保险滞后，缺乏保障

农民离开土地进人小城镇面临务工经商的压力。一方面，劳动力转移制度不健全，现行政策，户籍制度，土地经营制度等改革不配套，使本来就脆弱的农民承担了完全的市场风险。另一方面，对小城镇的社会保障和生活服务体系，如住房制度、医疗制度、就业制度、教育制度和社会保障制度等，都还存在一定的缺陷，造成进城农民的社会保障“断档”。农民的后顾之忧不能较好地解除，是小城镇建设中一个亟待解决的问题。

三、误区之三：效率的“绝对”优先

一切以经济建设先行,其它的以后再慢慢考虑,于是忽略得最多、政府最无暇顾及的是—环境。如果在发展小城镇的一片呼声中，引进严重污染的项目，虽然工厂暂时“冒了烟”,机器“转了圈”,一旦造成污染影响了生态平衡，达到人们无法接受程度，再反过来治理污染那就要花很大的代价，将远远超过污染项目本身所产生的效益。

四、走出误区的若千思路

由“村落”改变为标志人类文明的“城市”是一种巨大的进步，是自然与人类，落后与文明，“自在”与“他在”的激烈碰撞，须正确处理好各种碰撞和冲突。先哲先贤有“天时，地利，人和”之说，小城镇建设也应“天时”之要求，择“地利”而为之，更为重要的是，人作为小城镇建设的主体，必须树立人与自然协调发展的观念，探索实现城镇化的正确道路，避免再现城市发展以破坏自然生态环境为代价的悲剧。

（一）应该明确村镇发展的方向不能是绝对城市化

因为相对城市而言，村镇均是地域范围较小的居民点，它不可能具备多元化的现代功能。更主要的是它负有人类生存不可缺少的种植业和养殖业的经营任务。小城镇的根本目的在于在乡村和城市间建起技术，信息、资金流通的渠道和桥梁，为农业的现代化提供动力。

小城镇能否持续发展主要取决于三个因素：（1）能否同当地的社会经济条件相适应；(2)能否吸引城乡生产要素的适当集中；(3)能否带动周边地区的社会经济发展。这就决定了小城镇建设必须结合各地的实际情况统筹规划。从宏观上讲，小城镇的布局必须科学合理，应根据本地的实际情况，诸如人口、资源、交通、通讯、经济结构特点以及市场发展前景等建设小城镇，不能根据现在的行政区划,乡乡建镇，一哄而上，遍地开花，不切实际地贪多求快，否则会造成资源的浪费和效益的下降。同时，应当修订设镇标准，增加对建镇的外部环境、服务设施等指标的考核。根据以前设镇中出现的基础设施滞后和盲目攀比等问题，需要增加硬环境指标，以便依法对设镇质量和数量进行调控。同时制定产业政策鼓励轻工业、服务业、旅游业的发展，限制重工业和带污染项具的开发。

（二）改革投融资体制，实行主体多元化

以前的小城镇主要依靠政府的投人，但由于财政压力大，各级政府用于小城镇建设的资金非常有限，因而难以支撑大范围的小城镇发展，在今后的小城镇建设中，各级政府给予资金支持仍是必要的。但政府资金的投放重点应当集中到诸如供水、供电、交通、通讯等基础设施的建设上，以使有限的财政资金得到集中利用。除政府支持之外，解决小城建设资金问题的根本之道是要逐步建立小城镇建设的多元投资体制，吸收各种投资主体参与小城镇的综合开发。其中包括各类开发公司、工商企业和城市广大居民尤其要注意吸引农民参与进来。

（三）小城镇的发展要同体制改革结合起来

小城镇的建设从一开始就应注意使经济和社会管理的方方面面都按新体制运作，避免出现“新城镇，旧体制”的现象。应当在以下几个方面进行改革：（1）改革土地制度杜绝土地无偿使用。一方面要从保护耕地出发，制定农村非农用地规划，以利于小城镇发展过程中土地的集约使用。另一方面还要探索农民进城身份转变后原有耕地使用权的流转制度，以利于提高农业劳动力的生产效率。（2）城镇户籍制度改革。应大力推进小城镇的户籍改革，对于有稳定收人、稳定就业和稳定居住场所的迁移人口应允许登记本地常住人口，并逐步实现城乡户口的一体化管理，取消就业的歧视性政策限制，为农民进入城镇创造条件。（3）社会保障制度改革。目前全面实行社会保障的条件尚不成熟，现实的最佳选择是对进人城镇而无城镇户口的农民的耕地承包权进行一定时限的保留，以此作为他们的基本生活保障，为进入城镇的农民解决后顾之优。

（四）小城镇的发展要同农村二、三产业的发展进程相协调 小城镇的发展离不开农村二、三产业的发展，而农村二、三产业的主要推动力量来自乡镇企业。因此应把乡镇企业和发展小城镇结合起来，制定相应的政策措施，鼓励分散在村里的企业逐步搬迁到城市来，吸引社会各方面的力量到镇上来办企业。

（五）小城镇建设与发展必须走可持续发展道路

要与自然环境，资源环境友好相处，使之步人良性循环、协调发展的轨道，最根本的就是要确立“人是自然之子”的现代生态观念，承认自然界本身具有发展权。人类社会的发展必须充分考虑自然成本。进一步说，在行为准则方向上应当要求一个地区的社会经济发展都要注意代际平等和代内平等，体现整体长期发展。代际平等指当代人的发展不能以损害后代人的发展为代价；代内平等是指任何地区的发展不能以损害别的地区的发展为代价。小城镇作为开发的热点，在保持一个比较高的发展速度的同时，还应当考虑小城镇的发展后劲和发展的均衡性问题。具体地来说，要建立一个资源节约型的经济体系，包括：农业生产以节地节水为中心；工业生产以节能节材为中心；生活服务以适度消费为中心。

环境保护方面要加强城镇环境综合治理，改造现有生产技术，走“洁净生产”和“绿色技术”的道路，谋求资源开发，加工，消费与还原的良性循环；大力值树造林，推广生态农业；保护水资源，控制大气污染和防止噪声污染，引进治理污染工程和净化技术。

总之，小城镇发展方向的主导因素是人，当人的发展目标与自然发展目标相协调时，人才能最终享受到文明的生活环境，才能健康地生活下去。所以，在城镇建设中必须树立起一种生态理念，即：系统内耗的最小化系统扩张的理性化，系统与外部环境的协调化。

参考文献

[1]《小城镇财政研究》课题组.关于小城镇发展与财政建设的若干思考[J]·中国财经信息资料,2000,(7)[2]张延妥，郭宏震·小城镇建设与乡镇财源开发[J]·中国财经信息资料,2000,(7)[3]杨建荣·上海市郊小城镇建设的几个问题[J]·财经研究,2000,(3)[4]吴志强，李德华.城市规划原理第四版教程

第四篇：聚合物成型原理与技术课程论文

聚氨酯基磁流变弹性体复合材料的制备与表

征

张攀

(复合新技术国家重点实验室，材研1201 班，学号1049721200287)

摘要：本文针对磁流变液中羰基铁粒子容易发生氧化，分散稳定性差的应用瓶颈技术难题，利用聚醚型聚氨酯为基体，将与聚乙二醇具有良好相容性的复合磁性粒子作磁性粒子均匀分散在基体中，制备较高磁流变效应，高稳定性及抗老化性的磁流变弹性体。通过高倍光学显微镜对其粒子表面化学改性对磁流变效应的影响进行研究，不同磁场强度下对剪切模量与磁场的关系进行的测试研究，以及湿热老化实验对抗老化性能研究。结果表明复合粒子制备的磁流变弹性体具有更大的磁流变效应，用复合粒子制备的样品比碳基铁粉制备的样品抗老化性能更好。

关键词：磁流变弹性体；复合磁性粒子；磁流变效应；抗老化性能

中图分类号： 文献标识码：A

文章编号：1671-4431(2012)11-1111-11

Preparation and Characterization of Polyurethane-Based Magnetorheological Elastomer Composites

Pan Zhang(State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing,class 1201,Student ID

1049721200287)

Abstract: This article is about using the polyether type polyurethane as the base body to solve the application bottlenecks technical problems of magneto-rheological fluid, which is prone to oxidation and has poor dispersion stability.Making use of the composite magnetic particles that have a good compatibility with polyethylene glycol as the magnetic particles to disperse homogeneous and obtain higher magnetorheological effect, high stability and aging resistance magnetorheological elastomer.The products were characterized by means of the high-power optical microscope to study the relationship between surface modification of the particles and the MR effect, The link between shear modulus and magnetic field was characterized in different magnetic field strength, as well as the ageing resistance was characterized by the hot and humid aging test.The results demonstrate that the use of composite particles to prepare magnetorheological elastomer has larger magnetorheological effect, and the samples prepared by composite particles have better anti-aging properties than the carbon-based iron powder samples.Keywords: magnetorheological elastomer;composite magnetic particles;magnetorheological effect;anti-aging properties

磁流变弹性体出现的较晚，是磁流变材料家族的新成员。当初由于磁流变液自身材料存在颗粒易沉降、稳定性差和颗粒磨损等问题，研究人员采用向磁流变液中添加各种稳定剂等添加成分的方法来这些问题，后来使用海绵材料来吸附磁流变液，最终发展出使用橡胶等高分子材料作为固态基体来取代磁流变液的油基或水基的液态基体，才制备出了磁流变弹性体材料。本文针对磁流变液长期物理化学稳定性以及易沉降等问题，研究一种新型磁控智能材料—磁流变弹性体。它是将复合磁性粒子分散于聚醚型聚氨酯弹性体中形成特定结构后固化制备而成的。由于颗粒固定在基体中，因而不存在颗粒沉降问题。而且在很宽的磁场范围内，其机械和流变性质能够迅速、灵敏的变化。最后对其磁流变效应和抗老化性能进行研究和分析。磁流变弹性体的研究

1.1 磁流变弹性体介绍

磁流变弹性体是磁流变材料家族的新秀。为了解决磁流变液的易沉降、稳定性差和颗粒易磨损等缺点，人们添加各种稳定剂等添加成分直到使用海绵材料来吸附磁流变液。最终发展到使用高分子聚合物(如橡胶等)来取代磁流变液的油基或水基的液态基体。磁流变磁流变弹性体弹性体兼有磁流变液、磁性橡胶和弹性体的优点，又克服了磁流变液易沉降、稳定性差、颗粒易磨损等缺点，故在动力系统的半主动隔振器、噪声控制、抗冲击以及电磁传感器等多个研究领域具有广阔的应用前景。近年来，磁流变弹性体的制备、机理和应用受到越来越多的重视，成为磁流变材料研究的一个热点。针对磁流变液长期物理化学稳定性以及易沉降等问题，一种新型磁控智能材料一磁流变弹性体应用而生。聚醚型聚氨酯弹性体是一种既具有塑料高硬度，又具有橡胶高弹性的高分子合成材料。

对于磁流变弹性体，由于铁磁性颗粒是固化在弹性体基体里，其移动受到了限制，在加磁场前后不会发生相变现象。它工作在材料的屈服强度之前，通过用磁场改变材料的模量和阻尼来实现智能控制。磁流变弹性体的绝对磁流变效应和相对磁流变效应一般是指其模量随磁场的变化的绝对值或相对值。磁流变弹性体的具有磁场可控的力学性能，它对磁场的响应可逆、迅速(在毫秒级)。磁流变弹性体的绝对和相对磁流变效应一般是指其(剪切或压缩)模量随磁场变化的绝对值或相对值。

磁流变弹性可分为两类:一种是定向的磁流变弹性体，另一种是各向同性的磁流变弹性体。定向的磁流变弹性体中粒子沿预加外场方向排列形成链状或柱状结构，在基体硫化后他们被固定在其位置上。各向同性磁流变弹性体中粒子均匀分布，可认为是各向同性的。1.2 磁流变弹性体的制备

作为一种新兴的智能材料，所报道的磁流变弹性体的制备方法有很多种，总结磁流变弹性体的制备方法，按材料加工时的基本状态划分，可将制备工艺分为两大类:机械共混法和液态混合法。

机械共混法，是指现在普遍采用的工业橡胶标准制备工艺，其主要原料是天然橡胶和各种合成橡胶，采用塑炼、混炼、压延和硫化等工序生产出弹性体成品。在混炼过程中加入铁磁性颗粒，并在硫化过程中施加外部磁场形成有序结构。另一方面是使用热塑性橡胶，在热塑状态下加入铁磁性颗粒，在磁场下冷却固化。

液态混合法是采用液体状态的橡胶基体和铁磁性颗粒混合后，形成流体混合物，可以在磁场下硫化，形成有序结构;上述两种方式是现在制备磁流变弹性体的主要方式。1.3 磁流变弹性体的组成

磁流变弹性体主要由基体材料和分散其中的磁性粒子组成。基体材料的选择除流变学性质的要求外，磁导率也要尽可能低。据报道，目前已有多种材料被用作基体材料，有硅橡胶，聚乙烯醇，白明胶，硬质天然和合成橡胶和聚氨酯橡胶。磁性粒子选择的标准与磁流变液相似，要求颗粒具有高导磁率，低剩磁和高饱和磁化强度。常用的磁性颗粒主要是球形的羰基铁粉，尺寸在微米到纳米级的。另外也使用较大尺寸的不规则纯铁粉。

磁性粒子对磁流变弹性体性能的影响磁性粒子的尺寸及种类对磁流变弹性体的性能都有较大的影响。在外加磁场下，磁流变弹性体中掺杂的磁性粒子间相互吸引作用引起磁流变弹性体模量的变化，由此获得磁流变效应。为了得到高磁流变效应的磁流变弹性体，磁性粒子必需具有高磁导率，低剩磁和高饱和强度。常用的磁性粒子是球形的碳基铁粉，具有高磁导率和低剩磁及高饱和磁化强度，其饱和磁化强度Ms=2.0T。高磁导率和高饱和磁化强度的粒子间吸引作用强，因而带来高磁流变效应。高剩磁粒子在磁场撤去后，相互间仍具有很强的作用力，在宏观上表现为具有较高的剪切模量，导致磁流变弹性体的有效作用区间降低，且会降低磁流变弹性体的使用寿命。使用尺寸较大的粒子能获得稳定和高度磁化的材料，而且粒子的团聚是可逆的。纳米级粒子容易团聚且一旦团聚后不能再次分离。为了获得显著的磁流变效应，粒子应足够大以便支持足够多磁畴。1.4 磁流变弹性体的应用

自从磁流变液问世以来，其独特的磁流变效应在许多领域得到应用，如汽车工业，抗震和吸振器。这些应用已逐渐工业化和商业化。美国Lord公司专业研究，生产和销售磁流变液以及一系列基于磁流变液的应用装置，如刹车，离合器和阻尼器。但是磁流变液同时存在许多缺陷，阻碍它的应用，如沉降，环境污染和密封问题。磁流变弹性体是磁流变液的固态类似物，它的磁流变效应表现在磁控剪切模量上，利用这种独特的性质，弹形体有希望在减振器，硬度可调防震垫，汽车悬架和可变阻抗面。但这些应用还处于探索阶段。

（1）汽车减震一可变刚度的轴衬：美国福特汽车公司的Waston首先在应用上做了开创性的工作，己申请了使用磁流变弹性体的汽车悬架套筒专利。该套筒用于车轮轴控制臂与汽车车身武汉理工大学硕十学位论文的连接。该套筒刚度的调节是基于汽车驱动系的状态，以降低悬架变形并改善乘坐舒适性。实验发现，该套筒在轴向和径向都具有刚度、阻尼和力的可控特性，且能迅速对磁场做出响应。在正弦激振、频率为0.5-20Hz、振幅峰2峰值为0.06-1.0mm等实验条件下，刚度和阻尼随着控制电流增大而增加，且大致成线性关系;最大电流(5A)时刚度和阻尼比零电流时增加了25%。当输入阶跃电流时，套筒建立稳定输出力的响应时间约为9.5ms。Ginder等利用磁流变弹性体的力学性能可由磁场控制，设计出了能在轴向和径向实现不同的刚度控制的磁流变弹性体轴衬。

（2）可调频式吸振器：磁流变弹性体调频动力吸振起原理与结构示意图如图1-4所示。图中1为动力吸振器的振子，2为磁流变弹性体，3为导磁骨架，4为励磁线圈。整个导磁骨架构成一个C型回路，骨架由工业纯铁制成;线圈与电流可控的直流电源相接，产生的磁场通过导磁骨架垂直穿过磁流变弹性体;磁流变弹性体作为吸振器的弹性元件，位于C型缺口与吸振器的振子之间，与骨架和振子固接。

图1-4磁流变弹性体调频动力吸振器原理

中国科技大学的邓华夏、龚兴龙等人设计了一种磁流变弹性体移频式吸振器及其控制方法。该发明吸震效果好，消耗能量少，减振频率宽，质量和体积较小，结构简单，控制方法容易。孙红灵、龚兴龙等人设计了一种磁流变弹性体主动吸收系统及控制方法。

九江学院的游世辉等人设计了一种磁流变弹性体橡胶空气弹簧。弹簧由磁流变弹性体及其上下连接的上支板和下支板和控制系统组成，控制系统包括气压调节系统和实时刚度调节系统。解决了橡胶空气弹簧能自动实时调节变化高度和刚度的问题，提高汽车的减震性能，改善乘坐舒适性和操纵平稳性。可广泛应用于各种机动车的悬架减振系统。

（3）主动减噪系统：Mehdi Farshad将硅橡胶为基体的磁流变弹性体用于窗口、墙、屋顶的主动减噪系统。其基本原理为:通过电磁机理，使装有MR的盘子发生振动从而抵消噪声源产生的振动。具有主动减噪功能的窗口由主动和被动两部分组成，被动窗口的功能隔热和被动隔音，其中的橡胶部分主要是起密封作用。而主动窗口中的磁流变弹性体除了起到密封作用还起到磁致伸缩作用。其中电磁铁用来作用于磁流变弹性体以产生磁弹波或振动。主动窗口的行为可以通过传感器，反馈系统，控制系统来调节。

实验结果表明很小的电脑输入就可以产生200Hz以下的机械振动。这一系统在智能墙，屋顶，房间及其它开口处的减噪方面将发挥重要的作用。

（4）磁流变弹性体同时被应用于一些军方项目上，例如美国军方正在研究将磁流变弹性体用于导弹攻击核潜艇水下发射时的抗冲击性能。潜艇在水下进行导弹潜射时，发射舱需要经受来自导弹和水流共同作用的冲击载荷，而且不同的型号的导弹由于其尺寸和重量的差异对舱体的冲击也各不相同。导弹发射舱内所用的传统的抗冲击材料只在应付固定型号导弹时才有效，而磁流变弹性体可以通过磁场改变刚度，使之可以适用于不同型号的导弹发射所产生的冲击，如图 1.6 所示为导弹潜射示意图。

图 1.6 俄亥俄级导弹攻击核潜艇

1.5 磁流变弹性体研究中存在的问题

从磁流变弹性体产生至今，对其材料研究已经取得了很大的成就，但在磁流变弹性体的材料选择、制备方法、性能评估和工程应用等领域内还有很多问题值得深入研究和探讨。首先是磁流变弹性体在制备过程中的各种目标性能之间存在矛盾。因为磁流变弹性体的性能很大程度上取决于基体材料的选取，如果想要制备高磁流变效应的材料，就要选择较软的高分子聚合物基体，此时制备出的磁流变弹性体其机械性能必然不佳，从而限制了材料的应用。相反，若想得到具有较强机械性能的磁流变弹性体，就要选择硬度较高的材料(例如天然橡胶、顺丁橡胶以及聚氨酯等)作为基体，此时制备出的材料在满足较高机械性能的同时却不能达到较高的磁流变效应，同样限制了材料的应用范围。因此，想要制备出同时具备高磁流变效应和高机械性能的磁流变弹性体，就需要为其选择更为合适的基体材料，并采用更先进的制备方法。其次，对磁流变弹性体内部磁性颗粒分布规律与材料性能之间的关系没有比较深入地研究。磁流变弹性体性能是外场可控的，这一特性是因其内部磁性颗粒有序结构的存在引起的，这种磁致变化特性与材料所用的基体无关。所以要想从理论上指导磁流变弹性体的制备，就必须了解磁性颗粒的分布规律和磁流变弹性体性能之间的关系。因为磁流变弹性体和磁流变液的流变性能具有一定的相似性，所以较为简单的方法就是将应用于磁流变液的力学模型加以修正后推广到磁流变弹性体的性能分析。但因为磁流变弹性体和磁流变液所用的基体性能差别太大，所以在建模时需要特别考虑基体对磁性颗粒运动规律的影响，以及基体与颗粒间的相互作用。磁流变弹性体性能表征方法

2.1 粒子表面化学改性对磁流变效应的影响

图4-3磁流变弹性体的高倍光学显微镜图像，复合粒子(a)和羰基铁粉(b)为改善金属铁粒子与基体的相容性，并尽可能减少其在固化过程中引起的不均匀分布，我们用第三章制备的PED3A@Fe复合粒子作为磁性粒子，制备磁流变弹性体。图4-3是样品B1(a)和样品A1(b)的形貌，用高倍光学显微镜观察得到。由图可见，由羰基铁粉制备的磁流变弹性体B1的微观结构中，含有不少几十微米左右的空隙，这可能是由于粒子与硅橡胶基体之间相容性不好，使铁粒子容易脱落后留下的空穴。而由复合粒子制备的样品A1，如图a所示，空隙较少，粒子分散比较均匀。这说明使用复合粒子能够改善磁流变弹性体中磁性粒子与基体间的相容性。可能是因为复合粒子表面接枝的聚醚基团与聚氨酯基体存在相互作用力(化学键力或范德力)，使得基体能完全润湿复合粒子。

图4-4不同磁场强度下的磁流变弹性体剪切模量与频率的关系，磁场强度:0T和0.6T;(空心点为复合粒子样品

B1(a，b)，实心点为羰基铁粉样品A1(c，d))图4-4为相应的磁流变弹性体A1(c，d)和B1(a，b)的剪切模量与磁场的关系，A1中的磁性粒子是碳基铁粉，表面未经处理;样品B1中掺杂的磁性粒子是PED3A@Fe复合粒子。从图中数据可以看出，样品A1在无外加磁场时的剪切模量(e)比样品B1(a)高出0.02MPa左右;施加0.6T的外加磁场时，样品的B1剪切模量比样品A1高0.08MPa左右。从数值上看，B1的绝对磁流变效应是A1的4倍。显然，磁性粒子的表面改性有利于提高磁流变弹性体的磁流变效应。其机理可能是复合粒子表面包覆的PED3A中伸展在粒子表面的聚醚基团与聚醚型聚氨酷基体中的软链段的分子相同，由分子相似相容的原理可知，两者间存在范德华力的作用，这种作用力不仅改善了粒子与基体的相容性，同时还起到润滑剂的作用。当对磁流变弹性体施加定向的磁场时，从微观上看基体中的磁性粒子需要沿磁场方向排列，‘润滑剂’的存在使的复合粒子比拨基铁粉易于沿磁场方向移动，因此磁流变效应相对较高。另外一方面，由于碳基铁粉与基体间的相容性不好，两者间存在间隙，在施加磁场时会使磁能损失，减弱其磁流变效应。2.2 抗老化性能研究

湿热老化试验是一种人工模拟环境试验。它是用湿热试验设备产生一定的湿热环境条件模拟产品在储存、运输和使用中可能遇到的湿热环境条件，以考核产品的湿热环境适应性。人工加速湿热老化试验一般有两种方法:一种是采用恒温恒湿试验方法:一种是采用交变温湿度循环方法试验。将A1、B1两种样品放于表面皿中，敞口置于电热恒温水槽中，水槽升温至80℃，恒温加热72h后测试样品的储能模量G’及损耗因子tanδ。其中G’反映材料变形时能量储存的大小即回弹能力，tanδ反映材料变形时损耗能量的能力。具体数值如图4-9所示

图4-9磁流变弹性体老化前后的储能模量与剪切频率的关系

A1老化前(b)及老化后(d)和(a)B1老化前及老化后(c)

图4-10磁流变弹性体损耗角与剪切模量的关系 A1老化前(b)及老化后(d)和B1老化前(a)及老化后(c)从图4-9可以看出，磁流变弹性体样品A1和B1经过加速老化试验后，储能模量G尹都发生了很大的变化。A1的储能模量G’从3.8MPa下降到2.3MPa，下降了1.5MPa左右。B1的储能模量G’从3.5MPa下降到2.4MPa，下降了1.1MPa。这说明经过老化试验后，A1和B1的性能都受到严重破坏。从数值上比较，A1比B1下降的要多0.4MPa。这说明B1比A1的抗老化性能有一定的提高。聚合物基体中掺杂铁粒子会严重削弱其抗老化性，主要原因是铁粒子对氢过氧化合物很强的催化效应，加速基体的氧化，同时掺杂铁粒子会带入大量的氧气存在于粒子与基体的间隙中，也会使基体氧化。要提高磁流变弹性体的抗氧化能力需要从两方面手:一是使铁粒子表面不与空气接触，消除其催化效应;二是去除粒子与基体的间隙。样品B使用复合粒子作磁性粒子，同时解决这两个问题，复合粒子表面的包覆层起到了隔绝空气的作用，而表面接枝的聚醚基团与基体中软链段相互吸引，使粒子与基体紧密接触。因此样品B比样品A的抗氧化能力强。图4-10中列出的样品老化前后的损耗因子的变化，也证实使用复合粒子的样品B1比使用拨基铁粉的样品A1的抗氧化能力。从图中可以看出，A1和B1老化后，tanδ都变大。因为在湿热环境下，聚合物基体迅速氧化，同时水分子渗透进入基体中，使基体发生溶胀，溶胀使基体大分子结构间距增大，刚性基团的活性增加，因而使基体增塑，水分子向基体内部的扩散使内部产生裂纹、微小裂缝或其他类型的变化，水分子助长裂纹的扩散，使基体破裂，导致断链。聚合物基体分子链的断裂导致其在动态应变下的内摩擦变强，内耗变大因此损耗因子变大。样品A1比B1的相对变化值要大，是因为B1减弱了铁粒子对基体的加速氧化作用。因此使用PED3A@Fe复合粒子制备磁流变弹性体在一定程度上提高了整体的抗氧化能力。结论与展望

3.1 结论

（1）用高倍光学显微镜观察发现使用复合粒子能够改善磁流变弹性体中磁性粒子与基体间的相容性。得到磁性粒子分散良好的聚氨酯弹性体。

（2）在不同磁场强度下研究磁流变弹性体剪切模量与频率的关系实验中，用聚醚型聚氨酯为基体制备的磁流变弹性体与复合磁性粒子具有很好的相容性，提高了磁流变弹性体的磁流变效应。

（3）湿热老化试验表明聚合物基体中掺杂铁粒子会严重削弱其抗老化性，而使用复合磁性粒子制备的磁流变弹性体在一定程度上提高了整体的抗老化能力。3.2 展望

近年来关于如何提高磁流变弹性体性能以及磁流变弹性体材料性能分析的研究比较少。本文主要以实验方法，从基体材料选取以及制备方法改进的角度出发，研究如何制备高磁流变效应、高机械性能和高耐久性能的磁流变弹性体；通过实验对磁流变弹性体的疲劳和老化等耐久性能进行了研究和讨论；着重分析了磁流变弹性体在不同温度环境下的性能并给出相关的力学模型；利用磁流变液和磁流变胶的特性制备出分别含有磁流变液和磁流变胶的夹杂型磁流变弹性体。

参考文献

[1] BShen，Y.，Golnaraghi，M.F.& Heppler，G.R.2004.ExPerimental research and modeling of magnetorheological elastomers.J.Intelligent Material Systems and Structures，15:27-35.[2] Zhou，G.Y.2003.Shear ProPerties of a magnetorheological elastomer.Smart Mater.Struet.12，139-146.[3] V.Zsolt，F.Genoveva，Z.Miklos.Polymer，2005(46):7779-7787.[4] E.Coquelle，G.Bossis.International Journal of Solids and Structures，2006(43):7659-7672.[5] 张淑坤.有机蒙脱土纳米复合材料对聚氨酯弹性体耐热碱水性能的改善，塑料工业，2010，5:78-82.[6] 崔建明，陈一.TPU与纳米SiO2共混增韧改性PET研究[D],包装学报，2012,1(4):29-33.[7] 刘希斌，李万捷，林殷雷.不同无机填料对聚氨酯弹性体性能的影响，山西化工，2011，10（5）:5-10.[8] 王银玲等.γ射线辐照法制备硅橡胶基各向同性磁流变弹性体[J].功能材料，2010，5(37):771-773.[9] 程海斌等.有机分子修饰铁粒子表面改善水基磁流变液的抗氧化性和稳定性[J].物理化学学报，2008(10):1869-1874.[10] 康存军，龚兴龙，陈现敏等.磁流变弹性体主动式自调谐吸振器控制系统的研究[D],振动与冲击，2012,31（6）:27-31.[11] 程海斌，王金铭等.有机分子修饰铁粒子表面改善水基磁流变液的抗氧化性和稳定性[J].物理化学学报，2008，24(10):1869-1574.[12] 郭艳宏，赵小平，李占双等.HTPB型聚氨酯弹性体的改性研究，材料导报，2008，5（22）:366-369.[13] 蔡玉海，李萍，石磊.纳米聚氨酯弹性体研究进展，工程塑料应用，2012,10：91-96.[14] 游世辉.中国专利，2898434Y.[15] 张文雨，李晋庆，罗运军等.DBM和BDO为扩链剂的聚氨酯粘合剂性能，含能材料，2011，3（17）:49-53.[16] 方生，龚兴龙等.磁流变弹性体力学性能的测试与分析[J].合肥:中国科学技术大学学报.2004，34(4):456-463.[17] 朱应顺，龚兴龙，张培强.磁流变弹性体若干物理量的数值分析[J]，计算力学学报，2007，24(5):565-570.[18] 张芳，陈海良，李会等.浇注型聚氨酯弹性体耐酸碱性能研究，聚氨酯工业，2012，1（27）:8-12.[19] 陈琳.磁流变弹性体的研制及力学行为表征 [D].2009, 合肥: 中国科学技术大学.[20] Li J F, Gong X L, Xu Z, Jiang W Q.The effect of pre-structure process on magnetorheological elastomers performance [J], International Journal of Materials Research 2008, 12:1358–1364.[21] Zhang W, Gong X L, Chen L.A Gaussian distribution model of anisotropic magnetorheological elastomers [J], Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2010, 322: 3797-3801.

第五篇：抽样技术简答题及答案

抽样技术各类简答题参考答案

习题一

1.请列举一些你所了解的以及被接受的抽样调查。

略

2.抽样调查基础理论及其意义；

答：大数定律，中心极限定理，误差分布理论，概率理论。大数定律是统计抽样调查的数理基础，也给统计学中的大量观察法提供了理论和数学方面的依据；中心极限定理说明，用样本平均值产生的概率来代替从总体中直接抽出来的样本计算的抽取样本的概率，为抽样推断奠定了科学的理论基础；认识抽样误差及其分布的目的是希望所设计的抽样方案所取得的绝大部分的估计量能较好的集中在总体指标的附近，通过计算抽样误差的极限是抽样误差处于被控制的状态；概率论作为数学的一个分支而引进统计学中，是统计学发展史上的重要事件。

3.抽样调查的特点。

答：1）随机抽样；2）以部分推断总体；3）存在抽样误差，但可计算，控制；4）速度快、周期短、精度高、费用低；5）抽样技术灵活多样；6）应用广泛。4.样本可能数目及其意义；

答：样本可能数目是在容量为N的总体中抽取容量为n的样本时，所有可能被抽中的不同样本的个数，用A表示。

意义：正确理解样本可能数目的概念，对于准确理解和把握抽样调查误差的计算，样本统计量的抽样分布、抽样估计的优良标准等一系列理论和方法问题都有十分重要的帮助。5.影响抽样误差的因素；

答： 抽样误差是用样本统计量推断总体参数时的误差，它属于一种代表性误差，在抽样调查中抽样误差是不可避免的，但可以计算，并且可以被控制在任意小的范围内；影响抽样误差的因素：1)有样本量大小,抽样误差通常会随着样本量的大小而增减，在某些情形下，抽样误差与样本量大小的平方根成反比关系；2)所研究现象总体变异程度的大小，一般而言，总体变异程度越大则抽样误差可能越大；3）抽样的方式方法，如放回抽样的误差大于不放回抽样，各种不同的抽样组织方式也常会有不同的抽样误差。

在实际工作中，样本量和抽样方式方法的影响是可以控制的，总体变异程度虽不可以控制，但却可通过设计一些复杂的抽样技术而将其影响加以控制。

习题二

三 简答题 概率抽样与非概率抽样的区别

答：概率抽样是指在抽取样本单元时，每个总体单元有一个非零的入样概率，并且样本单元的抽取应遵循一定的随机化程序。2 普查与抽样调查的区别

答：普查是对总体的所有单元进行调查；抽样调查仅对总体中的部分单元进行调查。3何谓抽样效率，如何评价设计效果？

答：两个抽样方案的抽样方差之比为抽样效率。当某个估计量的方差比另一估计量的方差小时，则称方差小的估计量效率比较高，因方差的大小与样本容量有直接的关系，因此比 1 较时通常以样本量相同时的方差进行比较。4 何谓三种性质的分布？它们之间的关系怎样？

答：三种分布是指总体分布、样本分布、抽样分布。总体分布是指总体的标志值的分布；样本分布是指容量为n的样本标志值的分布；抽样分布则是指样本估计量的分布，它是一个变量，据中心极限定理：当n增大时估计量的分布趋向于正态分布，可用大样本理论对其进行区间估计。5 简述抽样估计的原理。

ˆ)，而且已知道在大样本的情况下ˆ趋向于正态分布，只要知答：如果样本的估计量E(ˆ的抽样标准误差S(ˆ)，就可以根据正态分布原理对进行区间估计。道习题三

五 简答题 何谓分层抽样？简述分层抽样的意义？

答：分层抽样是在概率抽样的前提下，按某种标志将总体划分为若干层，然后按随机原则对每层都进行抽样。分层抽样的效率高于简单随机抽样，能够推算子总体。2 试举一例说明分层抽样的抽样效率比简单随机的抽样要好。

答：简单简单随机抽样可能得到一个差的样本，如一个总体进行简单随机抽样，N=6，其标志值为1，2，3，4，5，6，当 眉2时其均值的变动范围在(1.5—5.5)；若1，2，3为一组，4，5，6为一组进行分层抽样进行则均值的范围在(2.5，4.5)，则分层抽样的精度提高。3分层抽样的分层的原则及其意义。

答：在总体分层后：总体方差=层内方差+层间方差。据方差分析原理，在分层抽样的条件下，抽样误差仅与层内方差有关，和层间方差无关，因此从其组织形式上看所谓的分层抽样是先将总体分层，然后在每层中抽取样本，遵循扩大层间方差，缩小层内方差的原则对总体进行分层，就可以提高估计的精度。4 简述分层抽样的局限性。

答：分层抽样一般说来比简单随机抽样的精度要高，但若层的划分或样本量的分配不合理时，可能会使分层随机抽样的精度比简单随机抽样要差。5 简述分层抽样中总样本量的分配方法。

答：当样本量一定时考虑样本量的分配问题，主要有 三种分配方法按层要进行分配：

1、比例分配；

2、最优分配；

3、内曼分配。6 怎样分层能提高精度？

答：考虑分层标志的选择及合理的确定层数。一般来说，增加层数能够提高估计的精度，同时考虑增加层数提高的精度和费用之间的平衡，即增加层数而降低量在精度上是否合算。

习题四

三 简答题 简述比率估计提高抽样效率的条件。

答：(1)有相应的准确的辅助可以利用；(2)推断的变量与辅助变量之间存在着相关关系；(3)要求的样本量较大 简述比率估计的应用条件。答：(1)比估计是有偏估计，要求的样本量较大；(2)研究变量与辅助变量之间有较好的相关关系。3 从等概率抽样与不等概率的区别来分析进行简单抽样的有效性。

答：当总体单元的差异不大时进行简单随机抽样，即等概率抽样是有效的，但若总体单元之间的差异较大时，要用不等概率抽样。4 简述不等概率抽样的主要优点。

答：提高估计的精度，减少抽样误差，以说明单元规模大小的辅助变量来确定每个单元的入样概率；改善估计量。试举一个利用区域可以直接进行抽样的例子。

答：特点：区域本身就是抽样单元，如调查某师团的总收入或总支出，以连队或团为抽样单元。6.分析PPS抽样与PS的抽样效率。

答：PPS抽样重复抽样，PS产是不重复抽样，因此从抽样效率上分析，前者的效率低于后者。7.回归估计、比估计与简单估计间的区别；

答：回归估计一般优于比估计和简单估计。当回归系数等于总体比率（即总体回归直线通过原点）

时，回归估计量与比估计量的效果相同；当调查变量与辅助变量间的相关系数ρ等于0时，回归估计与简单估计效果相同。8.辅助变量的选择原则；

答：选择与调查变量Y之间有密切相关程度的变量X作为辅助变量。9.回归系数的选择与确定。

答：1）β的不同取值当然会影响V（Ylr）的值，β取得合理，V（Ylr）就小，否则就大，事实上β为一特定常数时，Ylr是无偏的，可取到最优值，B=

ˆˆˆSxySx2，V达到最小值。

2）β为样本回归系数，此时回归估计量Ylr不是无偏的。

ˆ习题五

五、简答题 简述整群抽样的分群原则。

答：扩大群内方差，缩小群间方差，以提高整群抽样的抽样效率。2 您如何认识影响整群抽样抽样误差的主要因素是群间方差？

答：在整群抽样时，总体方差分为群内方差和群间方差两部分，在总体各群间进行随机抽样，使得抽样由群间方差的大小来决定，对被抽中的群进行全面调查所以不存在抽样误差即群内方差不影响抽样误差。整群抽样时，采用无偏估计的方法与比率估计的方法来估计总体总量有何不同？

答：(1)采用比率估计的方法时，是以群的规模作为辅助变量；(2)采用无偏估计的方法，是采用简单估计的方法进行的，因为没有用到辅助信息，使得无偏估计的方法估计精度不高。4 简述整群抽样的优点。

答：(1)样本集中，可以降低收集样本的费用；(2)抽取样本的效率比简单随机抽样高；(3)抽样框的编制得以简化。整群抽样时，比率估计的方法估计总体总量与比估计量中的辅助变量有什么不同？ 答：(1)比率估计的方法估计总体总量时，辅助变量是总体单元的规模大小Mi；(2)比估计量 3 中的辅助变量是Xi，简述使用整群抽样的原因。

答：(1)省时、省力、平均单元的调查费用较少；(2)样本集中，可以降低收集样本的费用；(3)抽取样本的效率比简单随机抽样高；(4)抽样框的编制得以简化。7.整群抽样与分层抽样的区别；

分组须满足的条件

组间

组内

分层抽样 1.无重复无遗漏； 2.各层单元数Nh已知

整群抽样 1.同左；

2.各群单元数Mi确知

分组目的

组间

组内

层间全面调查（各层都抽取样本）群间抽调查（只抽部分群）层内抽样调查（每层只抽部分单元）群内全面调查

将标志值或指标值差异较大的单元划归为同一群，将标志值或指标值相近的总体单元划

以扩大“总体抽样单元”，归为同一层，以“缩小总体”。

抽样时以扩大后的“单元” 为单位。

尽可能缩小群间差异（因

尽可能扩大层间差异（因抽样误差同

抽样误差只与群间差异有

层间差异无关）

关）

尽可能扩大群内差异（因

尽可能缩小层内差异（因抽样误差只

抽样误差同群内差异无

与层内差异有关）

关）

8.整群抽样群大小的计量方法；

答：1)常用尺度，群规模Mi，最常用；2）一般尺度，找辅助变量；3）最优尺度，即各变量值之和，该尺度理论上可以，但实际上不可实施 9.整群抽样的设计效应。

答：设计效应用deff表示：

1f1,c0ˆS21(M1)cV(Y)

整群抽样的deff=nM1(M1)c1,c0

1f2Vsrs(y)1,0ScnM习题六

三 简答题 简述系统抽样的主要优点。

答：(1)简便易行，容易确定样本单元；(2)样本单元在总体中分布较简单随机抽样均匀；(3)采用有关标志排队可提高估计的精度。2系统抽样的局限性有哪些？

答：(1)如果单元的排列存在周期性的变化，而抽样者对此缺乏了解或缺乏的经验，抽取出的 样本的代表性可能很差：(2)系统抽样的方差估计较为复杂。3 对于周期性波动的总体上在组织系统抽样的时候应注意什么问题？

答：应克服周期性波动对总体趋势的影响，如采用交叉子样本的方法，可以改变影响。4 对线性趋势的总体进行系统抽样时应该如何组织？

答：由于样本的确定失去了随机性，会对抽样带来不利的影响，对线性趋势总体的抽样方法可以进行如下改进：(1)采用中心位置抽样法；(2)对称系统抽样法以提高精度。5 试举一个总体单元按无关标志排列进行直线等距抽样的例子。

答：一个简单随机抽样的例子总体100人，样本量为10时。如调查总体的人均收入在编制抽样框时，按总体单元的先后顺序登记。简要分析影响系统抽样误差的因素。

答：(1)总体的特征，不同类型的总体在估计总体方差时，有不同的模型；(2)同其它方差一样影响：抽样比、样本容量、系统样本方差。

补充：（以下只给出答题要点）

1.误差主要包括哪两类？引起的原因分别是什么? 答：抽样调查中的误差有两类，一类称为抽样误差，另一类为非抽样误差。

抽样误差是由于用样本数据对总体特征进行估计所引起的代表性误差。由于每次只是抽取一个样本，而这个样本中包含哪些单元是随机的。不同的样本由于包含的单元不同，得到的估计值自然不同。各个估计值与总体特征之间不可避免的存在差距，由此产生了抽样误差。

非抽样误差的来源比较复杂，主要由有抽样框未能不重不漏的包含所有抽样单元导致的抽样框误差，调查测量不准确引致的测量误差，此外还有无回答误差、粗大误差等。非抽样误差不仅在抽样调查中，在全面调查中也是存在的。减小非抽样误差的方法主要是严格调查程序、规范调查步骤、加强人员的培训和管理，合理地设计问题和答卷，改进测量方法和工具。2.请列举出样本量在各层的三种分配方法，并说明各种方法的主要思想。答：比例分配，一般最优分配和奈曼分配。

比例分配的思想：每层的样本量nh都与层的大小Nh成比例。特点是估计量具有简单的形式。

一般最优分配的思想：对于给定的费用，使估计量的方差V(yst)达到最小，或者对于给定的估计量方差V，使得总费用达到最小。

奈曼分配的思想：各层的单位抽样费用相等时的最优分配。3．试述抽样调查的整体思路；

答：抽样调查就是从研究现象总体中按随机原则抽取部分单元组成样本，并根据样本调查结果对相应地总体参数做出具有一定概率保证的估计推断。

一个完整的抽样调查过程包括抽样阶段、调查阶段和估计推断阶段。