CN109036098A - 一种指数模型验证方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种指数模型验证方法,是针对解决现有公共资源交易指数与地区生产总值之间指数模型验证方法欠缺,科学性欠佳的技术问题而设计。该模型验证方法包括选择验证指标、相关性检验、相似度计算、得出结论;其要点是所述选择验证指标结合业务实际选择与指数计算结果进行验证的指标,选择某市地区生产总值作为验证交易指数的指标值;所述相关性验证的某市地区生产总值和综合交易指数都是正态连续变量,两者之间呈线性关系,使用Pearson简单相关性检验方法;所述相似度计算使用余弦相似度度量交易指数与某市地区生产总值之间的相似度,将某市地区生产总值与公共资源交易指数定义为两个多维向量,根据向量坐标值,绘制到向量多维空间中。
Description
技术领域
本发明涉及经济指数模型的验证,是一种指数模型验证方法。
背景技术
指数模型计算结果普遍使用实证验证,其验证方式由专家主观决定指数模型设计是否合理,难以验证出其科学性与反映实际业务情况。在普遍不验证或主观验证指数模型的情况下,急需一套独立的、客观的、科学的指数模型验证方法用来满足指数模型验证,特别是现有城市中公共资源交易指数与地区生产总值(GDP)之间的指示模型验证。同时,为了直观反映两者关系的大型散点线性关系图纸绘制较为不便,现有同类绘制设备成本较高,精准性和精确度较低,较难用于大数据比较的大型制图使用。
发明内容
为克服上述不足,本发明的目的是向本领域提供一种指数模型验证方法,使其主要解决现有公共资源交易指数与地区生产总值(GDP)之间指数模型验证方法欠缺,科学性欠佳,以及大数据的大型散点线性关系图绘制设备较少,成本较高的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。
一种指数模型验证方法,该模型验证方法包括选择验证指标、相关性检验、相似度计算、得出结论;其特征在于所述选择验证指标结合业务实际选择与指数计算结果进行验证的指标,选择某市地区生产总值作为验证交易指数的指标值;所述相关性验证的某市地区生产总值和综合交易指数都是正态连续变量,两者之间呈线性关系,使用Pearson简单相关性检验方法;所述相似度计算使用余弦相似度度量交易指数与某市地区生产总值之间的相似度,将某市地区生产总值与公共资源交易指数定义为两个多维向量,根据向量坐标值,绘制到向量多维空间中。
所述相关系数计算如下:
上式中,X表示公共资源综合交易指数,Y表示某市地区生产总值(GDP);cov(X,Y)表示协方差,E(X)和μ(x)表示期望,σX表示标准差;
相关系数越接近于1或-1,相关度越强,相关系数越接近于0,相关度越弱;即有超过99%的把握认为两者间存在着比较强的正相关性,说明某市地区生产总值与公共资源综合交易指数存在强正相关;相关性越高,即某市地区生产总值与公共资源综合交易指数的相似度越高。
所述相似度计算通过计算夹角,并得出夹角对应的余弦值,此余弦值用来表征,这两个向量的相似性;计算公式如下:
经计算,余弦值的范围在[-1,1]之间,值越趋近于1,代表两个向量的方向越接近,方向更加吻合,则越相似。
所述相关性验证的某市地区生产总值与综合交易指数两者之间呈线性关系为散点线性关系图,所述散点线性关系图通过绘图设备绘制,绘图设备的工作台设有均匀等距分布的感应点,长方形的工作台端角分别设有激光测距仪,激光测距仪的相对一侧分别设有测距激光面,工作台的平面设有制图车,制图车的中心处底部设有感应点定位接收器,制图纸通过激光测距仪固定于工作台的端角,制图车在图纸上行走的同时,根据制图车的感应点定位接收器定位,并通过颜料笔绘制对应散点的位置以及散点线性关系图的轴、刻度、数值、参数,颜料笔通过笔架固定于制图车。从而散点线性关系图的电子版通过无线设备发送至绘图车,绘图车根据感应点定位接收器与感应点来确定散点绘制的位置,激光测距仪用于制图纸与感应点的实际比例的计算,即配合工作台的感应点,确定电子版散点位置在工作台、制图纸上的位置。
所述制图车的车座内设有控制器和电池,车座的底部设有两两对称设置的行轮和行轮电机,车座的顶部设有支撑架,支撑架的一侧面设有信号收发器,支撑架内设有笔架,支撑架的另外三个侧面分别设有与笔架连接的摄像头,摄像头至支撑架的中心矩形相同呈等腰三角形,伸出车座一侧的其中一侧摄像头处笔架设有颜料笔,颜料笔的笔腔内设有出料电磁阀,支撑架的中心设有升降电磁阀,升降电磁阀的动铁芯穿过支撑架与支撑架内的笔架连接,电池、行轮电机、出料电磁阀、升降电磁阀、信号收发器、摄像头通过线路与控制器连接。上述为制图车的具体结构实施例,三个等距的摄像头便于绘制点的进一步校正和确认,并实时观察绘制的情况,升降电磁阀用于操作颜料笔向下移动,在制图纸上进行绘制。
所述笔架的摄像头处设有端角感应点接收器,通过端角感应接收器和感应点定位接收器共同定位笔架上颜料笔的散点绘制位置。从而通过三点定位法和中心定位法一起确定颜料笔的绘制点,进一步提高绘制的精确度。
所述散点线性关系图的电子版加载存储于移动控制终端,移动控制终端通过无线通信与激光测距仪,以及制图车的信号收发器、摄像头、控制器连接,从而遥控行轮电机、出料电磁阀、升降电磁阀的工作。上述结构便于制图车的遥控操作和自动操作,以及视频图像的播放和查看。
所述支撑架内的笔架底部设有导向柱,导向柱与车座的顶部之间设有复位弹簧,支撑架内的笔架顶部与支撑架内的顶部之间设有缓冲弹簧。上述结构便于笔架的进一步复位,以及颜料笔书写时与绘图纸的相抵接触绘制。
所述制图纸为油画布,颜料笔内的颜料为油画颜料,笔架的颜料笔替换为铲料刀。上述结构为利用现有油画的原理,便于铲掉部分错误散点位置的颜料后重新绘制,从而节省了图纸制作成本和提升图纸修改的效率。
本发明的指数验证科学性、客观和准确,适用于地区生产总值与综合交易指数综合分析,适用于不同地区,不同两个指标值域的发展情况和真实度分析,其绘图设备适用于同类大数据、大型散点线性关系图的绘制。
附图说明
图1是本发明的某市地区生产总值(GDP)与综合交易指数散点线性关系图。
图2是本发明的验证方法流程方框图。
图3是本发明的制图工作台结构示意图。
图4是图3的制图车结构示意图。
图5是图3的激光测距仪结构示意图。
附图序号及名称:1、工作台,2、激光测距仪,3、制图车,301、车座,302、笔架,303、出料电磁阀,304、升降电磁阀,305、信号收发器,306、摄像头,4、移动控制终端。
具体实施方式
现结合附图,对本发明的具体实施步骤进行进一步的具体描述。如图3-图5所示,所述散点线性关系图通过绘图设备绘制,绘图设备的工作台1设有均匀等距分布的感应点,长方形的工作台端角分别设有激光测距仪2,激光测距仪的相对一侧分别设有测距激光面,工作台的平面设有制图车3,制图车的中心处底部设有感应点定位接收器,制图纸通过激光测距仪固定于工作台的端角,制图车在图纸上行走的同时,根据制图车的感应点定位接收器定位,并通过颜料笔绘制对应散点的位置以及散点线性关系图的轴、刻度、数值、参数,颜料笔通过笔架302固定于制图车。其具体结构如下:制图车的车座301内设有控制器和电池,车座的底部设有两两对称设置的行轮和行轮电机,车座的顶部设有支撑架,支撑架的一侧面设有信号收发器305,支撑架内设有笔架,支撑架的另外三个侧面分别设有与笔架连接的摄像头306,摄像头至支撑架的中心矩形相同呈等腰三角形,伸出车座一侧的其中一侧摄像头处笔架设有颜料笔,颜料笔的笔腔内设有出料电磁阀303,支撑架的中心设有升降电磁阀304,升降电磁阀的动铁芯穿过支撑架与支撑架内的笔架连接,电池、行轮电机、出料电磁阀、升降电磁阀、信号收发器、摄像头通过线路与控制器连接。笔架的摄像头处设有端角感应点接收器,通过端角感应接收器和感应点定位接收器共同定位笔架上颜料笔的散点绘制位置。散点线性关系图的电子版加载存储于移动控制终端4,移动控制终端通过无线通信与激光测距仪,以及制图车的信号收发器、摄像头、控制器连接,从而遥控行轮电机、出料电磁阀、升降电磁阀的工作。使用时,通过移动控制终端输入相关数据,参数名称,移动控制终端内即可制作出散点线性关系图;接着将制图纸放置于工作台上,激光测距仪即可测得制图纸的实际长度,制图车放置于工作台上,移动控制终端根据制图纸和电子版散点线性关系图的实际情况,自动安排制图车的工作线路和制图位置。同时,根据上述结构特点,亦可在支撑架内的笔架底部设有导向柱,导向柱与车座的顶部之间设有复位弹簧,支撑架内的笔架顶部与支撑架内的顶部之间设有缓冲弹簧。制图纸为油画布,颜料笔内的颜料为油画颜料,笔架的颜料笔替换为铲料刀。
如图2所示,其实施步骤如下:从开始依次经过选择验证指标、相关性验证(Pearson相关性分析)、是否存在相关性、相似度计算(余弦相似度)到结束;其中,不存在相关性重新选择验证指标。
1.1选择验证指标
结合业务实际选择与指数计算结果进行验证的指标。以公共资源交易指数为例,某市公共资源交易指数是涵盖某市政府采购、工程建设、土地交易和国有产权交易的指数,公共资源交易指数在一定程度上反映某市经济增长的水平。因此选择某市地区生产总值(GDP)作为验证交易指数的指标值。指标值如下表。
表1某市地区生产总值与公共资源交易指数表
1.2相关性检验
某市地区生产总值(GDP)和综合交易指数都是正态连续变量,两者之间呈线性关系,如图1所示,使用Pearson简单相关性检验方法;通过Pearson相关性检验,验证某市地区生产总值(GDP)与综合交易指数两指标之间存在相互关联的关系,是计算两者间相似度的前提。
相关系数计算如下:
上式中,X表示公共资源综合交易指数,Y表示某市地区生产总值(GDP);cov(X,Y)表示协方差,E(X)和μ(x)表示期望,σX表示标准差。
相关性
相关检验 | 检验值 |
Pearson相关性 | 0.849** |
显著性(双侧) | 0.000 |
平方与叉积的和 | 23620.450 |
协方差 | 1476.278 |
个数 | 17 |
**.在0.01水平(双侧)上显著相关。
经计算,某市地区生产总值(GDP)与公共资源综合交易指数(季度)的Pearson相关系数为0.849,相关距离为0.1330,在拒绝域为0.01水平上显著相关。相关系数越接近于1或-1,相关度越强,相关系数越接近于0,相关度越弱;即有超过99%的把握认为两者间存在着比较强的正相关性,说明某市地区生产总值与公共资源综合交易指数存在强正相关;相关性越高,即某市地区生产总值与公共资源综合交易指数的相似度越高。
1.3相似度计算
公共资源交易指数在一定程度上反映某市经济增长的水平,并且经过相关性检验得出两者间是存在强正相关关系的,可进行两者的相似度计算。但由于交易指数与某市地区生产总值(GDP)的值域衡量尺度不同,单从距离或长度来衡量交易指数与某市地区生产总值(GDP)之间的相似度是不科学的。使用余弦相似度度量交易指数与某市地区生产总值(GDP)之间的相似度,注重于两个向量在方向上的差异,从而衡量两者间的相似度。
将某市地区生产总值(GDP)与公共资源交易指数定义为两个多维向量,根据向量坐标值,绘制到向量多维空间中;通过计算夹角,并得出夹角对应的余弦值,此余弦值用来表征,这两个向量的相似性。
经计算,余弦值为0.9964。余弦值的范围在[-1,1]之间,值越趋近于1,代表两个向量的方向越接近,它们的方向更加吻合,则越相似。因此表明某市地区生产总值(GDP)与公共资源交易指数方向接近,相似度非常高。
1.4得出结论
经过上文对公共资源交易指数与某市地区生产总值进行相关性与相似度验证,使用pearson相关系数与余弦相似度检验,结果表明,公共资源交易指数计算结果与某市地区生产总值(GDP)相关性极高,相似度非常高,公共资源交易指数基本反映实际情况,交易指数计算真实可靠。证明该指数计算模型科学合理。
综上所述,本发明提供了一种衡量指数模型正确性的验证方式,选择与指数业务上密切相关的指标,通过Pearson相关性检验对两指标进行相关性检验,在相关性得到验证后进行两指标间余弦相似度计算。余弦相似度越高,说明所构建的指数所反映的情况越真实可靠,客观评价指数计算结果,从而确保了指数验证的科学性、客观性和准确性,解决目前存在的指数验证缺失、反映效果偏颇的问题。
本发明的优点如下:1、使用相关性检验与相似度相结合的验证方式验证指数模型的结果是否科学,此验证方式既保留客观科学性,又结合业务情况的真实性;2、相似度的计量考虑到两个指标的值域不同,从距离度量相似度并不能反映两指标的实际。适用范围:通过建立的指数模型验证方法,为不同业务的指数体系构造提供科学的检验方式,从而打造更加符合业务实际、真实客观的指数模型。
Claims (9)
1.一种指数模型验证方法,该模型验证方法包括选择验证指标、相关性检验、相似度计算、得出结论;其特征在于所述选择验证指标结合业务实际选择与指数计算结果进行验证的指标,选择某市地区生产总值作为验证交易指数的指标值;所述相关性验证的某市地区生产总值和综合交易指数都是正态连续变量,两者之间呈线性关系,使用Pearson简单相关性检验方法;所述相似度计算使用余弦相似度度量交易指数与某市地区生产总值之间的相似度,将某市地区生产总值与公共资源交易指数定义为两个多维向量,根据向量坐标值,绘制到向量多维空间中。
2.根据权利要求1所述的指数模型验证方法,其特征在于所述相关系数计算如下:
上式中,X表示公共资源综合交易指数,Y表示某市地区生产总值(GDP);cov(X,Y)表示协方差,E(X)和μ(x)表示期望,σX表示标准差;
相关系数越接近于1或-1,相关度越强,相关系数越接近于0,相关度越弱;即有超过99%的把握认为两者间存在着比较强的正相关性,说明某市地区生产总值与公共资源综合交易指数存在强正相关;相关性越高,即某市地区生产总值与公共资源综合交易指数的相似度越高。
3.根据权利要求1所述的指数模型验证方法,其特征在于所述相似度计算通过计算夹角,并得出夹角对应的余弦值,此余弦值用来表征,这两个向量的相似性;计算公式如下:
经计算,余弦值的范围在[-1,1]之间,值越趋近于1,代表两个向量的方向越接近,方向更加吻合,则越相似。
4.根据权利要求1所述的指数模型验证方法,其特征在于所述相关性验证的某市地区生产总值与综合交易指数两者之间呈线性关系为散点线性关系图,所述散点线性关系图通过绘图设备绘制,绘图设备的工作台(1)设有均匀等距分布的感应点,长方形的工作台端角分别设有激光测距仪(2),激光测距仪的相对一侧分别设有测距激光面,工作台的平面设有制图车(3),制图车的中心处底部设有感应点定位接收器,制图纸通过激光测距仪固定于工作台的端角,制图车在图纸上行走的同时,根据制图车的感应点定位接收器定位,并通过颜料笔绘制对应散点的位置以及散点线性关系图的轴、刻度、数值、参数,颜料笔通过笔架(302)固定于制图车。
5.根据权利要求4所述的指数模型验证方法,其特征在于所述制图车(3)的车座(301)内设有控制器和电池,车座的底部设有两两对称设置的行轮和行轮电机,车座的顶部设有支撑架,支撑架的一侧面设有信号收发器(305),支撑架内设有笔架(302),支撑架的另外三个侧面分别设有与笔架连接的摄像头(306),摄像头至支撑架的中心矩形相同呈等腰三角形,伸出车座一侧的其中一侧摄像头处笔架设有颜料笔,颜料笔的笔腔内设有出料电磁阀(303),支撑架的中心设有升降电磁阀(304),升降电磁阀的动铁芯穿过支撑架与支撑架内的笔架连接,电池、行轮电机、出料电磁阀、升降电磁阀、信号收发器、摄像头通过线路与控制器连接。
6.根据权利要求5所述的指数模型验证方法,其特征在于所述笔架(302)的摄像头(306)处设有端角感应点接收器,通过端角感应接收器和感应点定位接收器共同定位笔架上颜料笔的散点绘制位置。
7.根据权利要求5所述的指数模型验证方法,其特征在于所述散点线性关系图的电子版加载存储于移动控制终端(4),移动控制终端通过无线通信与激光测距仪(2),以及制图车(3)的信号收发器(305)、摄像头(306)、控制器连接,从而遥控行轮电机、出料电磁阀(303)、升降电磁阀(304)的工作。
8.根据权利要求5所述的指数模型验证方法,其特征在于所述支撑架内的笔架(302)底部设有导向柱,导向柱与车座(301)的顶部之间设有复位弹簧,支撑架内的笔架顶部与支撑架内的顶部之间设有缓冲弹簧。
9.根据权利要求5所述的指数模型验证方法,其特征在于所述制图纸为油画布,颜料笔内的颜料为油画颜料,笔架(302)的颜料笔替换为铲料刀。
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