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1.油井计量技术的使用现状
(1)分离器自动玻璃管计量法。这种方法一般是从分离器上面放置一个几十厘米长的玻璃管,然后同分离器接通,形成连通式的液体面测量计。进一步进行解析,这种计量方法具体的工作原理如下:首先把分离器里带有一定重量的油和水释放到与之连通的玻璃管中,然后观察玻璃管中液面升高的高度,结合分离器里的油量,确定出玻璃管中的液体达到某个高度所需的时长,再估测出油井里石油的生产量。
(2)电极计量法。这种计量方法的使用要依据上一种方法,它的原理是:设定一个量油的标准高度,并以此高度为中心,向上、向下分别等距离地装置一个电极,在液面达到下方的电极时,专业计时设备会自动连通并计时;反之,当水位达到上方电极时,计时设备停止计时,并把液面由下方电极上升到上方电极所用的具体时长保存下来,然后可以根据上面介绍的那种方法计算出油井中的石油生产量。
(3)翻斗计量法。通常来讲,这种方式所需的计量设备由量油设备和计数设备构成,其原理为:每把一个翻斗装满的时候,自然而然地就会向外排油,然后通过另外一个翻斗继续装油,经由这种不断地循环过程来积攒油量。量油设备结构简单、计量的准确性较高是此方法的基本特点。
2.几种新技术的推广和应用
(1)三相分离计量法。它主要是把油、水、气分开计量,我们知道进行分离后的石油含水量非常低(通常情况下最多只有三分之一左右),同时,石油计量的误差也将变小,所以含水量的多少基本没有影响。然而,这种计量方式需要的设备结构较为复杂、操作难度较大、耗费成本较高。
(2)两相分离计量法。这种方式只是把油井中排除的液体分为液态和气态,进而进行计量。此方法所需的仪器主要包括分离器、流量计和液体分析仪,流量计能够测算出油井中液体和气体的产出量,分析仪用来计算含水量。
(3)不分离计量法。这种方法与前两种方法有所不同,它是经密度计、流量传感器等测出气体及液体流量,而不对油井中排出的液体进行分离。但是在实际的应用当中,相比另外两种计量方法,此方法的推广普及更具难度。
二、油井计量技术的原理及实例剖析
1.油井计量的原理
以“功图法”技术为例,这是一种根据抽油机深井泵工作状态和油井生产液体数量变化关系,也就是将定向井有杆泵抽油系统看作包括抽油杆、玻璃管、液柱在内的振动系统。
2.实例解读
我国某石油企业采用二级与三级相结合的地面集输模式,并且依照基本的地理状况,突破了以往的量油方式,转为采取更为灵活多变的计量方式,从本质上油田地面工程和油田生产之间的适应性。另外,此企业采用了油井计量软件等现代化的高科技手段,使得油井计量技术更加现代化。在不断总结经验的基础上,该企业建立起数量更多的区块、规模更庞大的油井组。
三、油井计量技术未来的发展趋势
从现在国内油井计量技术的发展状况来看,其所呈现出的趋势主要表现为以下方面:第一,仪表化方。由于科技的迅速进步,加上各种流量计的广泛使用,油井产油量的计量操作将会变得更加简易,例如涡街流量计的使用;第二,更高的准确性。我国不少的油田都到了开发阶段的中后期,所以必须对油井的基本情况有更为确切的认识,进而为以后的生产、治理工作提供良好保障。从中可以看出,我国的油井计量技术正向着高准确性进展;第三,更加迅速。现代社会经济的发展交替越来越快,要想迎合日益加快的节奏,尽快减少油井产量的计量时间、加快计量速度势在必行;最后一点,自动化。全新的自动化技术不仅大大减少了劳动量、降低了劳动强度,也迅速提高了生产效率。所以说,如何采取更加科学、自动化水平更高的油井计量方法进行快速计量,是当前亟待探讨和解决的问题。
四、结束语
从专业设置和课程衔接来看,经济学、数学和统计学是计量经济学的基础和先导课程。目前,统计学的数学基础主要包括线性代数、概率论和高等数学等内容,统计学中的很多理论和知识点都是通过数学演绎推理而来的,而且统计学课程对于其他课程来说是一门重要的方法性和工具性极强的课程。这些数学基础是统计学课程形成的基础,也是学生掌握统计学理论和方法的前提条件。更为重要的是,计量经济学中有很多是涉及和使用统计学中的理论和方法。因此,数学是统计学的基础,统计学又是计量经济学的先导课程,这两门课程共同成为计量经济学的基础课程。简单地说,如果学生没有数学和统计学基础,学好计量经济学是相当困难的。
二、学生数学和统计学基础差异下新疆高校经管类专业计量经济学教学存在的问题
从新疆高校特别是综合性高校的教学实践看,经管类专业对学生的数学基础课程(主要指高等数学、线性代数和概率论与数理统计)的教学要求、教学内容和难度因专业不同而不同,更多表现在经济学专业和管理类专业的侧重点不同,经济类专业的要求高于管理类专业。同时,受教学设施、师资队伍等因素影响,新疆部分高校的计量经济学课程较多采用合班授课形式。再者,教材甄选与学生专业要求有一定差距,这就导致学生数学基础存在差异,致使学生的统计学基础存在严重的分化现象,这种情形在新疆高校的民汉合班教学中更为明显。这些都给计量经济学课程的教学增加了难度。
(一)合班教学内容不当
受教学设施、师资队伍等因素影响,新疆部分高校的计量经济学课程较多采用合班授课形式。由于民族和汉族学生的逻辑思维能力差异显著,这就使合班教学中的学生出现了较为严重的数学和统计学基础分化现象。最重要的问题是,合班教学时需要兼顾教学内容设计和编排、课时数量和学生实际情况等因素,这势必增加教学内容设计的难度。一是民汉合班导致设计教学内容存在一定难度。与新疆高校各专业中的民考汉学生相比,汉族学生的数学和统计学功底和理解能力要明显好于民族学生,这就使民汉合班的学生出现数学和统计学基础功底两极分化的现象,这种合班授课形式导致教师出现教学内容偏多或偏少、难度偏深或偏浅的问题。这就需要对计量经济学教学内容进行重新调整。二是教学过程中偏重于计量软件实践操作的讲解,忽视了计量经济学基础理论的教学内容。在这种验证式的教学过程中,侧重于要求学生掌握软件的用法,但是从理论层面上看,学生并不理解案例操作背后的原理,从理论上不能阐述操作步骤中暗含的相关计量经济学原理,更有甚者根本不会结合实证结果对所研究的问题给予专业的解释。三是教学内容不能反映新疆经济社会发展的实际情况。由于目前的计量经济学教材选用国内权威教材,教学案例大多是摘录国内经济发展的数据,缺少反映新疆经济社会发展的数据,无法让学生了解新疆经济发展的基本情况。
(二)教材及软件甄选的科学性和实践性不协调
目前,在新疆高校的此类课程教学中普遍存在教材及软件甄选的科学性和实践性之间的不协调性问题,主要表现如下:一是受师资力量的影响,同一高校的计量经济学教材由于教师所教授计量软件的类别不同,再加上教材的多样化,一般很难统一成一种教材。二是对于新疆高校学生来说,根据主编的学术声望和出版社级别所甄选的教材有的内容过多且难度较大,增加了授课难度,降低了学生的自我效能感。三是在新疆高校经管类专业中,有的学院以计量经济学理论为教材甄选的主要依据,有的高校则注重某种计量软件操作的实践指导性为教材甄选原则。
(三)数学和统计学基础相对薄弱的学生自我效能感较低
新疆高校特别是经管类专业的学生中有相当一部分生源是民考汉的少数民族学生,与汉族学生相比,其本身语言理解能力相对较差,而且他们本身对数学和需要数学基础的统计学课程缺乏兴趣,学习的自我效能感非常低。这与计量经济学的连贯性要求有差距,因为学习计量经济学必须有良好的数学和统计学基础,而且其教学内容具有一定的连贯性。主要表现在:有些学生在一些前期内容上“卡壳”后,如得不到及时解决,会明显影响后续章节内容的学习;有的学生听不懂的内容累积到一定程度,往往会产生放弃本课程学习的念头;有的学生特别是少数民族学生,对数学、统计学和计量经济学这样的课程自我效能感特别低,有的学生从开始就彻底放弃了学习此类课程。所以,在民汉学生合班的计量经济学授课过程中,民族学生自我效能感较低,学习状态和掌握程度呈现两级分化的状态。
(四)新疆高校计量经济学课程的师资力量薄弱
教授经管类专业计量经济学课程的教师应该有深厚的数学背景、经济学和统计学基础,还要具备计量经济学软件操作的应用能力。目前,新疆高校从事计量经济学课程教学的教师具备这样要求的明显偏少。这就导致新疆高校计量经济学教学过程中存在理论教学与经济模型脱离、与实际案例脱节、与相关计量软件分离的问题。具体表现在:第一,有的高校讲授计量经济学的教师是非经管类专业的学科背景,教师的专业水平和知识结构虽然能够讲授计量经济学,但由于学科功底不够深厚,使其在教学过程中引导学生利用计量软件分析经济现象数量关系的能力较弱。第二,有的高校理论教学与软件教学完全由两个学院的教师承担,理论教学由经济类专业的学院负责,而计量软件由数学或计算机学院的教师负责。从学科融合角度看,导致计量经济学中的经济模型与实际操作之间的讲授产生脱节,影响教学效果。第三,有的高校仅注重某种软件的操作应用能力,学生根本不了解经济计量学的基本理论,使学生缺少理论指导实践的能力,导致学生学完该门课程后,不能结合实际情况运用所学到的知识。
(五)验证式实验教学方法忽视了学生独立思考能力的培养
目前,新疆高校的计量经济学实验教学模式主要是以讲授、验证式实验教学模式为主,通常采用先讲授后实验与边讲授边实验两种教学方法,但在教学实践中,该方法仍存在一些问题:第一,“填鸭式”地向学生展示软件操作、验证书本内容,使学生被动地接受相应内容,亦步亦趋地模仿教师所展示的内容。第二,此种教学方法和手段很少考虑学生统计思维和解释数据能力及其运用计量模型解释经济社会现象的统计素养的培养。
三、学生数学和统计学基础差异下新疆高校经管类专业计量经济学教学的改进
(一)根据学生差异调整教学内容
1.加强统计学内容与计量经济学内容的衔接。统计学原有基本内容应该保留,保持知识结构的完整性,同时也要注重概率论与数量统计、统计学和计量经济学内容的衔接。
2.针对民汉合班教学形式,建立概率论与数量统计、统计学和计量经济学课程授课教师之间教学沟通机制。注意三门课程教学的前后顺序,避免内容重复讲授,而且授课教师应根据学生基础,对于涉及的数学基础与概率论及数量统计部分,如有必要可适当多分配一些课时。对一些重要但难度较大或因课时受限的内容,应予以简单介绍,以满足“吃不饱”的学生,同时要注意提高自我效能感较低的少数民族学生的学习兴趣。
3.教学内容设计中应多引用有关新疆经济发展的案例,这样既可以了解新疆经济发展的现实情况,也可调动学生的学习兴趣。在实践教学中,教师可以组织学生一起编制《计量经济学案例库和习题库》,使教学内容与实践相结合。其中,案例库由教师负责编制,习题库由优秀学生的实践调查报告和国内最新习题组成。
(二)教材和软件甄选应体现科学性和实践性的统一
1.在计量经济学教材管理方面,学校应建立教材质量及其使用价值的评价机制。教材应树立知识与能力并重的理念,不仅要注重理论和统计方法,注重数学推导,同时还要增加计量经济学软件的教学课时数。
2.教材甄选应突出“理论+实际案例+软件”的特色。同时,根据长期的实践积累,整合本校计量经济学师资队伍,发挥教师的优势和特长,综合各类软件优势,编写实验教学手册,提纲挈领地向学生介绍各类软件,给出相应的参考资料和网站,提升学生的实践能力和动手能力,弥补教学软件单一的弊端。
(三)调动自我效能感较低学生的学习积极性
1.针对不同的学生群体采用不同的教学方法。计量经济学章节体系内容一般是按照“概念———前提假定———理论推导———统计检验推导———案例”的顺序安排的。针对基础较差且理解能力较低的学生,教师设计教学环节可以从实际例题出发,调整该顺序,即采取“案例———统计检验推导及验证———理论推导———再举例———前提假定———概念”的方式展开,结合案例来讲解相应的理论推导及概念内涵,然后再通过举例进行巩固,最后使学生系统掌握章节的核心内容。
2.针对民汉学生基础差异分化的实际情况,加之计量经济学是一门方法性较强的课程,可设计PBL型的案例题,将学生置身于实际问题情境中,通过“讲解+提问”相结合的方式引导学生掌握理论知识、软件操作和实证分析能力。同时,在教学中应减少对概念、理论推导等内容论证的时间,侧重对计量分析方法的应用步骤和背后暗含的理论讲授,使学生掌握针对不同计量分析数据进行相应处理的方法及实证结果与案例分析相结合的能力。
3.教师应与学生多沟通,掌握学生基本情况,将学生分成小组开展学习活动。根据授课内容教师可安排专题性讲座,及时消除学生畏难情绪,激发其学习的积极性。通过设计案例习题,由学带领组内学生收集数据、处理数据和计量分析,同时组织小组对实证分析结果进行讨论,并由组内选派一名学生讲解案例分析过程及相应的结论。
(四)提升计量经济学课程师资的专业能力
1.注意各学科教师之间的衔接。师资队伍中应包括概率论和数理统计专业的教师、统计学教师和计量经济学教师,并加强彼此间的沟通,以保证在教学实践中,各专业教师根据教学对象的专业性及学生特点及时调整教学内容,设计符合相关专业的教学大纲,提高教师的教学能力。
2.提高计量经济学专业教师的经济理论水平。教师只有较深的理论功底,才能带领学生借助经济理论对所研究的经济现象和问题进行经济模型的构建,运用经济理论知识处理数据和模型检验,结合实证分析结果和经济理论解释经济现象。这是计量经济学教学的灵魂所在。
3.加强教师专业培训。整合本校计量经济学师资队伍,根据本校经管类专业特点,选派教师参加主要计量经济学软件与专业培训提高教师实际操作能力和专业水平。
(五)革新教学方法
1.在实践教学中,教师可通过“结对子组建实验小组”、“好帮差”等形式,引入PBL教学方法,培养学生解决实际问题的能力。同时,开展基于问题情境的教学,为学生设计基于现实经济世界的真实问题,鼓励学生运用所学的经济学知识,通过分工协作、分析讨论并最终解决问题的方式,逐渐培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力。
2.基于学生数学和统计学基础差异的情形,计量经济学应采取板书和多媒体相结合,且以板书为主、多媒体为辅的教学方式,充分利用两种教学手段的优点,弥补其不足,从而提高教学效果,实现教学目的。
计量在生产、管理和其他管理活动中占有重要的地位,好的或坏的企业工作进行的计量产品质量有重大影响。对企业生产而言,生产最终产品的质量需要高度的保证计量的工作,从产品的筛选阶段到投料阶段,通过计量需要做。计量是现代企业生产和管理活动不可或缺的基础和管理技术。没有准确的计量,没有可靠的数据,这不能正确控制过程,生产高质量的产品是不可能的。可以看出,计量水平在某种程度上反映了一个企业产品质量、工作质量,反映了一个企业管理水平的高低。当前形势下的中国产品质量和企业管理滑坡不满意,应该说和计量工作的软弱和业务有很大的关系。
2油气井测试计量技术在油气井系统的作用
(1)油气井测试计量技术是油田企业生产的技术保障。油田生产过程中,包括勘探,钻井,测井,开发,存储和其他专业技术,无论是独立的,有合作的良好关系,计量关系的大小的专业人员之间的协作是这个环节之一,体现了幅度的计量设备是各种类型的计量仪器,计量仪器,是在石油生产的“眼睛”,准确的或不直接相关的石油生产过程的产量和质量的安全和油田产品的价值的过程。工作油田内部计量技术部门通过多种计量油田生产过程进行检测或校准来保证规模的准确和一致的计量和溯源到国家基准,是石油生产过程计量提供资金监管的基础手段。
(2)油气井测试计量技术是油田安全生产的必然要求。计量工作的质量直接决定安全,比方说压力表,抗拉强度计量计量工具表等的可靠性一旦计量仪发生故障时,显示数据是不准确的,阀失灵,有可能导致压力罐的分解,从而导致在意外伤亡;同样的工作生产,压差表是不准确的,井上工作拉力表是不准确的,它可能是一个很大的绳拉力过大,导致大绳断裂,吊钩和其他垃圾了受伤电梯施工人员,严重的甚至会造成其他严重事故崩塌井架;当井场计量距离计量不准确,导致井架不足以夹持力杆锚,可能会导致施工过程中歪斜井架倒塌下来,造成工程事故,所有这些方面来证明良好的计量工作是需要的油田安全管理系统。
(3)油气井测试计量技术是油田质量管理更全面的必然要求。计量工作是提高单位的经济效益的重要手段。中石油公司视为改善经营管理,提高产品质量,促进任务的基础上,技术进步的计量工作。完善的计量检测手段,加强计量管理,合理有效地分配资源,避免资源浪费,降低原材料和能源消耗,提高企业的经济效益和计量工作,是提高产品质量的保证,产品质量企业生存和发展的关键,并且计量是至关重要的,以保证产品在生产过程中的质量,从检测和原材料分析进厂,并监控在每个步骤的生产过程的质量控制直到成品,半成品检验,都存在着计量工作,因此,加强全面质量管理机构的计量,保证了计量仪器的校准精度,有着至关重要的作用。
(4)油气井测试计量技术是石油企业节约能源的保障。获得更便宜的产品降低消耗是一个根本的因素。成本管理的主要目的是通过计划,控制,核算和分析成本,以最少的投入发挥最大的作用,以获得更多的利润。因此,主要任务是降低成本管理的消耗。节约能源,降低消耗,通过两种方式:第一,加强企业管理,消费评估,合理搭配;第二,依靠科技进步,采用先进技术,进行技术改造。但不管数据通过该计量结果的一种方法,应提供作为基础。石油企业可以使用计量仪器来探索最佳控制点,每一个生产过程,存在一个最优控制点,掌握了生产的最佳控制点,可以做能源,原材料消耗最少,最高速率的合格产品,最好的控制点使用的精确计量和测试设备来检测重复的,然后从大量的试验得到的数据;石油企业也可以使用计量仪器,以指导对能源供应的最大数量合理使用能量平衡,能量生产和使用中,企业还可以采用先进的自动计量和检测设备,以提高产品质量,降低消耗,采用在生产过程中先进的计量和检测手段和完善的自动,快速,持续的水平计量,甚至到了自动控制和调节,将能够严格按照工艺参数进行生产,既保证了产品的质量,降低废次品,而且还显著降低消耗。
结语
基神经于网络判别指标过滤方法的两级识别策略,具有物理意义清晰,定量、定性的特点。应用于结构的损伤诊断,可以有效解决结构不适定性、非线性带来的评估误差及精度问题。
1.1自适应神经网络(Auto2associateNeuralNetwork)
自适应神经网络方法基于无损伤结构在正常服役条件下的实测响应数据(某个动力特性参数、或多个动力特性参数)作为训练对象(人工神经网络的输入和输出数据X、Y),依次构造一个自相关的神经网络Net=T(XY)。训练完成后,循环迭代输入数据X进入已训练的神经网络Net,获得输出数据Yn。通过选取合适的残差判断函数,通过对比数据Y和网络输出数据Yn的差值向量,采用某种距离测度函数加以测量形成健康结构的判别指标Vi。当结构发生损伤,实测响应数据Xd被作为输入数据通过已经训练的神经网络Net,由输入数据Xd和输出数据Yd可以计算得到的新的判别指标Vd,并与Vi相比较计算差值构建损伤指标Di来判定损伤。当Di大于既定残差函数时,即判定结构已经发生损伤。
1.2概率神经网络(ProbabilisticNeuralNetwork,PNN)
自适应神经网络方法构建自相关网络Net,将实测响应信息迭代计算Di,可以定性判定是否存在损伤,在损伤确定的条件下,可通过概率神经网络PNN判定损伤的位置、类型。PNN是通过具有无参估计量的已知数据集的概率密度函数来实现贝叶斯决策,将其加在人工神经网络框架中,接着进行判别未知数据最大可能属于哪个已知数集,构建一个包含损伤类别θ1、θ2….θq…θn集合,基于p维试验向量X的贝叶斯决策d(X)为d(X)∈θq(hqlqfq(X))>hklkfk(X),k≠q
(1)hj———分类指标θj的先验概率。lj———与错误分类d(X)埸θj的相关损失。fj(X)———采用多变量高斯(Gauss)分布函数的概率密度函数:fq(X)∈1nq(2π)p/2σpnqi=1Σexp-(X-Xai)T(X-Xai)2σ222
(2)将该贝叶斯决策映射为一个人工神经网络构成一个概率神经网络,如图1所示。向量X{X1、X2、X3、X4…Xi}———输入层的输入参数。权重向量Wj和向量X的点积zj构成中间层的神经元,而相对与分类号q的决策层神经元输出为:fq(X)=nqj=1ΣZqj=nqj=1Σexp[(X•Wqj-1)/σ2]
(3)σ—高斯核标准差。在应用中,构建的损伤位置或类型假定有多种。以结构的自振频率变化率为例,输入向量X为P个自振频率变化率,将带有某种类型损伤(或混合模式损伤)的实测模态数据输入训练好的PNN,得出决策层(输出层)各个损伤形态在试验向量点对应的概率密度函数PDF的估计值,其中,最大PDF估计值对应的预设损伤集合中则得出损伤的位置及类型。
2应用及展望
美国Purdu大学的Venkatsubrmania和Chan第一次运用BP网络进行了工厂结构的损伤检测与诊断,其后的研究中,Kudva将神经网络两级识别策略运用于平板结构损伤诊断,提出了大型结构损伤检测的方法;杨英杰等开发了评估钢筋混凝土梁的神经网络系统;Worden等运用神经网络识别了一个20根构件组成的结构的损伤;Pandey用两级识别策略,基于三层神经网络对大桥桁架结构进行损伤评估。近年来,结构损伤诊断的研究取得了长足进展。上述基于神经网络的损伤诊断研究表明了在这个领域的研究成果,同时也揭示了尚未解决的问题。
(1)如何选取合适的网络形式及网络参数以及样本集的组成是神经网络两级识别策略应用的关键,研究有效的网络输入参数是一个新的内容;
(2)人工神经网络具备高度适应性,学习能力和容错能力,但其黑箱系统的特性决定了其硬件实施的复杂性,如何提高算法的实现效率亟待研究;
在当前的市场经济体制下,质量技术监督工作的重点包括以下几个方面:(1)建设相应的检验检测平台。从目前的发展情况看,我国绝大部分地区的经济社会已经进入了工业化、城镇化加速推进的新阶段,产业结构升级不断加快,人们的生活水平不断提高,对于质量技术监督工作也提出了更高的要求。而建设相应的检验检测平台,可以充分发挥其在质量技术监督工作中的基础保障以及技术支撑作用,其意义是十分巨大的。(2)提升品牌策略,强化质量管理,为消费者创造出一个满意的购物环境,为商家提供一个公平竞争的平台,推动我国产品质量的快速提升,更好地与国际市场接轨。(3)优化地方经济发展环境。一方面,要严厉打击假冒伪劣产品,确保市场竞争的公平公正,另一方面,要加大对地方知名企业和特色产品的扶持力度,政府部门要充分重视起来,加强引导和监督,以名牌产品带动企业的快速发展,进而吸引优质资产,推动地区经济的发展和进步。不过需要注意,必须避免出现地方保护主义,确保企业的健康发展。(4)改进服务方式。在质量技术监督工作中,要以产品质量为主抓方向,加快服务质监建设,推动产业结构的调整和优化升级;同时,要建立完善的公共技术平台,实现信息和技术的共享和交流,提升自主创新能力,促进质量技术监督工作作用的充分发挥。
二、做好质量技术监督工作的有效策略
在现代市场经济体制下,要想切实做好质量技术监督工作,需要采取相应的措施和对策:
(一)及时调整观念
要想做好质量技术监督工作,相关工作人员需要及时对自身的观念进行调整,认清形势,强化责任,将提升服务质量放在工作的首要位置。加快推进质量振兴战略,全面加强安全监管,在保证稳定增长的基础上,寻求新的突破;鼓励企业进行自主创新,对市场的产业结构进行调整;同时,要加大执法力度,全力打击假冒伪劣产品和违法违纪行为,严把产品质量观,为市场经济的发展创造出良好的外部环境。
(二)强化工作实效性
在市场中,部分产品是有季节性的,如农产品、服装等,一旦过了结节,就会停止生产和销售,消费者也不再使用,因此,质量监督工作应该保证实效性,在季节刚刚开始就要进行,并且保证检验的效率,将检验结果在第一时间以各种形式进行公布,使得消费者可以在季节内了解产品的质量信息,真正起到引导消费者和质量监督的作用。
(三)开展品牌建设品
牌效应一直都是引导市场经济发展的关键,积极开展品牌建设工作,是十分重要的。对于质量技术监督部门而言,要加强对于品牌的认识和研究,结合本地区的特色产品和服务,对相关企业进行扶持,推动其快速发展。同时,要加大同类产品的品牌整合速度,推进地区品牌建设,对品牌的使用进行规范和管理,并加强对于品牌产品的抽检和复检工作,确保品牌产品的质量。对于仿冒品牌产品的行为,要予以严厉的打击,保护品牌产品的知识产权和外在形象,放大品牌效应。另外,要强化品牌产品的宣传力度,鼓励消费者选择品牌产品,并组织企业积极开展对外交流与合作,提升企业的自主创新能力,推动企业的持续健康发展。
(四)完善工作体制
完善质量监督工作体制,强化监督部门自身建设,对于质量技术监督工作的有效执行是十分必要的。在现代市场经济体制下,质量技术监督工作的具体要求包括:注重科学发展,加快综改示范,提升品牌效应,强化科学监管,确保优质服务,构建交流平台。相关管理部门应该充分重视起来,当好推手,进一步发挥质量技术监督工作的推动效应、保障效应以及服务效应,为企业的发展提供良好的外部环境,促进地区经济的稳定发展。
三、结束语
1.1系统的原理
抽油机井功图法在线计量技术是通过建立有杆泵抽油系统力学振动的数学模型,计算出给定系统在不同井口示功图激励下的泵功图响应,然后对此泵功图进行定量分析,确定泵的有效冲程、充满系数、漏失量、进而求出地面折算有效排量。该项技术的关键是对泵功图的识别,可以准确地确定凡尔的开启、关闭四个关键点,描述出泵功图关键的点、线、面的几何特征,计算产液量,并运用几何特征法、矢量特征法、神经网络法实现对泵功图故障的准确判断。
1.2系统的功能
油水井远程在线计量分析优化系统是以采油工程技术、测试技术、通信技术和计算机技术相结合的系统,具有油井自动监测和控制、实时数据采集、油井液量计量、油井工况诊断优化设计等功能。系统的功能主要包括:油井工况监测功能、故障报警功能、数据通讯管理功能、油井产量计量功能、油井生产系统分析与优化决策功能、网络查询功能。
(1)油井工况监测功能对油井采集电压、电流、功率、载荷、冲次、冲程、井口压力、油温、生产时率、曲柄销子、转速、扭矩及巡井时间等生产参数。
(2)故障报警功能停电、停机、回压异常、缺相及电流异常、抽油机抽空、防盗红外监控,曲柄销松动脱落。
(3)数据通讯管理功能单井采用自主开发的YD远程数据采集控制器(RTU)与上位机进行数据通信,图形方式实时显示压力、温度、载荷、电流、电压、功率等各种生产参数及泵、机等生产设备运行状态;实现生产参数超限报警及设备故障报警,预测故障位置和故障原因并进行相应提示。
(4)油井产量、电量计量功能在油井正常运行期间,能够实现远程测试数据的自动录取,根据采集的压力、转速、地面示功图、电量等数据,应用油井量油技术,计算油井产液量,实现在无人值守情况下能及时掌握油井的动态变化和用电情况。
(5)油井生产系统分析与优化决策功能根据监测数据,进行生产井参数优化设计、在线诊断、抽油井系统效率分析等。
(6)网络查询功能通过IE浏览器在油田信息网上可随时浏览各油水井实时生产数据、液量计量、工况诊断、优化设计等结果,查询有关生产报表及分析结果。
2.系统在南阳油田的现场应用情况
2.1实时监测油井的产液量该系统能实时监测所有油井的计量数据:理论泵排量、有效冲程、泵效、计算产量等。如图3.1所示。
2.2实时进行油井工况监控
实时报警程序的主要功能是对油井工况监控和故障诊断结果进行实时报警,见下图3.2。安装实时报警程序的任何计算机终端都能实时收到故障的语音、颜色、闪烁报警。油井工况监控报警是对工况监控系统中发现的故障进行报警,比如:停电、停机、油压异常、缺相及电流异常、皮带打滑、防盗红外监控,曲柄销松动脱落等进行报警。故障诊断结果报警是对基于泵功图的特征诊断出的油井故障进行报警,比如:抽油杆断脱、供液不足、气锁、气体影响、凡尔漏失、泵筒弯曲、完全泵阻等进行报警。
2.3有效解决计量问题如实反映油井产液量的变化
对于功图和产液量时刻都发生变化的油井来说,传统的计量方法不够准确,而现在用油水井远程监控液量自动计量及分析系统可以定量地反映油井产液量的变化。以双新6-6井为例,在9月19日,油井的时段产液量是在不断地发生变化,从8:00的2.01T变化到14:01的20.56T;功图也相应地从严重供液不足到供液不足在变化着。而标产车只能取某一时间点的产液量代替整天的产液量,假如在14:01取样核产20.56T替代整天产液量,这就与油井的实际产液量相差很大。该系统非常真实地记录每一小时时段的产液量,从而可以求出油井一天的真实产液量。
2.4及时反映油井采取增产措施后的产量变化
对油井采取增产措施后及时反映地层供液情况和油井产量,以双J4-137为例,地层掺水由原来每天20方增加到每天50方,根据双J4-137井的日产液和功图变化情况来看,地层供液情况由地层供液不足变为供液良好,油井产量由10号10方增长到19号24方,说明增注措施取得了良好的效果。如图3.3所示。3.5及时反映生产参数变化时的产液量以双H5-906井为例,该井在9月12日调整冲次,由7次调到4次;在9月15日再次调整冲次,由4次调到6次。油井产液量在11日至14日产液量明显下降,由以前58方降到39方左右;15日起,产液量上涨到53方左右,日后趋于稳定。由此可见,IPES系统的功图法在线计量技术能达到及时准确反映参数调整后产液量相应发生变化的效果,如表3.2所示。
3.结论
通过IPES系统的功图法在线计量技术在南阳油田的推广应用,我们可以得到以下结论:
(1)功图法在线计量技术能逐步取代传统的油井计量方法,确保油井产液量计量的准确性、连续性、实时性。
(2)该技术能够及时准确地诊断出油井的生产状况,并且该技术还能简化了油田的地面流程,节约投资和降低成本。
(3)在实际生产过程中,对生产波动大等类型油井,传统的计量技术已不再适用,功图法在线计量技术能够更好地反映油井的实际生产动态。
关键词:数理经济模型;计量经济模型;经济增长模型;生产函数
一、引言
作为索洛-斯旺经济增长模型的一个具体形式,20世纪30年代初,美国经济学家柯布和道格拉斯提出下列生产函数:
Y=Kα(AL)1-α,(0<α<1)
式中,K表示资本,L表示劳动,A表示“知识”或“劳动的有效性”,AL表示有效劳动,α是参数,Y表示产量。这就是著名的柯布-道格拉斯生产函数。柯布和道格拉斯用美国1899-1922年制造业的生产统计资料来估计模型的参数,得出:
Y=1.01L0.75K0.25
对这个生产函数以及柯布、道格拉斯所做的工作,余斌,程立如提出了下列批评[1]:
第一,柯布-道格拉斯生产函数“论证”了资本家的所得不是来自劳动所创造的剩余价值,而是来自资本的边际产出。从而成为为资本主义制度进行辩护的工具。第二,柯布-道格拉斯生产函数中遗漏了许多可能会影响产出的其他的重要因素。如:机器性能的提高、由于经济的短期波动而导致的资本闲置或过度使用的情况、工人每天(或每周或每年)工作小时数的变化、劳动者素质的变化、劳动强度的变化等。因而柯布和道格拉斯对模型所做的估计并无实际价值。本论文由整理提供第三,本来,生产函数须在一定技术条件以及一定的资本有机构成下(这两个条件在不同的生产部门有很大的差别)来讨论投入对产出的影响。可是,在柯布-道格拉斯生产函数中,这些条件是随意可变的。文献[1]举例说,由于这一疏忽,可能会引出“用1个轮胎配16个汽缸可以组成一辆汽车”这样的荒谬结论。
作为与余斌,程立如观点的商榷,程细玉、陈进坤阐述了下列几个基本观点[2]:第一,一个经济模型是这样建立起来的:在一定经济理论的背景下,根据样本数据,对经济现象众多的影响因素进行检验、比较、筛选,找出其中一种或若干种最重要的因素,用他们来构建模型(而把其他次要因素的作用效果纳入模型的误差项),然后用样本数据来估计模型的参数,最后再对估计结果进行经济意义检验和一系列统计检验。柯布-道格拉斯生产函数是通过以上程序建立的,因而是科学的。第二,影响产出量的要素有哪些?在供给不足的经济环境中,影响产出量的要素是:劳动、资本、技术等等;在需求不足的经济环境中,影响产出量的要素是:居民收入、人口、消费习惯等。第三,柯布-道格拉斯生产函数把技术条件假定为不变,这的确造成了模型与现实之间的距离。针对这一缺点,后来的学者对柯布-道格拉斯生产函数进行改进,把技术进步速度纳入了模型。第四,用样本数据估计了模型的参数之后,要检查所得的结果是否符合经济实际,接着还要进行一系列统计检验。第五,建立经济模型时要考虑所选变量数据的可得性。能够获得数据的变量才具有实际意义,才能成为模型中的变量。
这两篇文章所提出的问题以及二者之间的争论,引起了笔者的若干思考。
二、数理经济模型
人们在进行经济学研究和进行计量经济学研究时,必须要把数理经济模型和计量经济模型清楚地区分开。事实上,柯布-道格拉斯生产函数(以及作为该模型一般形式的索洛-斯旺经济增长模型)属于数理经济模型范畴。后来,柯布和道格拉斯用美国1899-1922年制造业的生产统计资料来估计模型的参数,这是把数理经济模型直接移作计量经济模型来使用(我们将要在后面谈到,这种做法存在着很大的风险),此时,柯布和道格拉斯所作的事情已不再是研究一个数理经济模型,而是在估计一个计量经济模型(此时,模型中加上了随机项,而数理经济模型是无所谓随机项的)。
数理经济学是运用数学方法对经济学理论进行陈述和研究的一个分支学科。数理经济学中的数学模型,是为了探索不能用数字表现的数量之间的关系和不能用代数表现的函数之间的关系,这种模型旨在通过数学逻辑推理来阐释经济现象之间的关系和演变趋势。这就是说,数理经济学是在理论的层面上运用数学语言来研究和表述经济理论,而不是在经验的层面上对经济现象在具体时间、地点、条件下的结局进行描述、估计或预测。
余、程的文章和程、陈的文章同样都把数理经济模型与计量经济模型混为一谈了。余、程文章的主旨是要批评一个数理经济模型(柯布-道格拉斯生产函数),程、陈文章的主旨则是要为这个数理经济模型辩护。但是,两篇论文的内容,其实却撇开了数理经济模型,说的都是计量经济模型的事情。例如,余、程的文章批评说,模型中遗漏了若干变量、没有把技术条件固定住。对于计量经济模型,这些批评是对的;对于数理经济模型,这些批评则是不对的。再如,程、陈的文章一开篇,便开宗明义地说,经济模型中会含有一个误差项(随机项),显然,作者这里所说的“经济模型”指的是计量经济模型而不是数理经济模型,因为,数理经济模型无所谓随机项,计量经济模型才考虑这个项。该论文接下来所说的收集样本数据、对模型进行估计和检验等等,也全都是建立计量经济模型时候的事情。
把数理经济模型与计量经济模型混为一谈的现象,在一些研究人员的成果中也常可见到。有的作者用索洛-斯旺经济增长模型的柯布-道格拉斯生产函数做计量经济分析时,把索洛-斯旺经济增长模型里假定为外生的那些变量作为计量经济分析中理所当然的假定前提,并相应地假定随机项的期望值为0。这些研究人员认为,由于现在使用的是索洛-斯旺模型而不是别的其它模型,就应该把索洛-斯旺模型的假定作为对现实生活的假定,认为这就是以经济学理论为根据。这些作者犯了用模型定义现实世界的错误。计量经济分析的目标是尽可能准确地描述现实世界。现实世界只有一个。现实世界是检验计量经济分析正确性的唯一标准。
现在我们来考察数理经济模型。
一个经济学原理,可以用文字阐述,可以用图形来直观地描述,也可以用数学语言(数学模型———数理经济模型)来表述。三者目标相同,都是为了阐释经济学原理(而不是模拟现实世界)。
为了使经济原理的阐释更易于理解,常常需要把现实世界加以简化(简化的世界当然已经不是真实的现实世界)。这是允许的。因为数理经济模型的目的并不是模拟真实的现实世界,而仅仅是为理解这个世界的特定特征提供见解。这种简化现实世界的方法叫做抽象法。抽象法是科学研究中一种常用的方法。马克思在《资本论》中,为了阐述劳动创造价值的理论和剩余价值理论,舍象掉了生产商品的劳动的具体形态
而仅仅从量上考察抽象的人类劳动;舍象掉了商品的使用价值而仅仅考察商品的价值———生产商品的社会必要劳动时间。在自然科学里,抽象法的使用也比比皆是。例如,物理学在阐释一个力学原理时,常常会把摩擦力忽略不计。索洛-斯旺经济增长模型(以及作为它的具体形式的柯布-道格拉斯生产函数)同样使用了抽象法,把现实世界中一些本来对经济增长有影响的因素假定为不变。该模型假定,产出量Y对于资本K和有效劳动AL是规模报酬不变的,即:如果资本和有效劳动加倍,则产量加倍———这意味着,对新投入品的使用方式与对已有投入品的使用方式一样———这也就是假定,资本有机构成不变。
美国经济学家戴维·罗默更具体地指出了这个模型所应用的假定:只有一种产品;没有政府;就业的波动被忽略;储蓄率、折旧率、人口增长率和技术进步率均不变[3]。对现实世界所作的舍象越多,模型越容易理解,但是,模拟现实世界的能力越差。为了缩小数理经济模型与现实世界的距离,经济学家会把被舍象掉的东西逐步纳入模型,从而使得数理经济模型越来越深刻。索洛-斯旺经济增长模型假定储蓄率s不变,在这一假定下,t时刻的投资sY(t)是t时刻产出量的一个固定的比例,可是,在实际上,s是在家庭和厂商各自追求效用最大化的相互作用下对家庭的收入进行“消费”和“储蓄(即厂商的投资)”分配的权衡之后形成的,它不是固定的;索洛-斯旺经济增长模型假定人口增长率不变,可是,在实际上,人口增长率也不会固定不变。这种过度的舍象使得索洛-斯旺经济增长模型不能很好地解释经济增长。本论文由整理提供后来提出的拉姆齐-卡斯-库普曼斯模型,通过“产量减消费”来计算投资,其中的消费通过对家庭的效用函数在效用最大化的目标下求解得到,这样,就把储蓄率从外生不变转变成为内生变化;再后来,进一步把人口变动从外生转变成为内生,提出了有移民的经济增长模型(包括有移民的索洛-斯旺经济增长模型和有移民的拉姆齐-卡斯-库普曼斯模型)。在这里我们看到了数理经济模型从简单到复杂,对现实世界的解释能力从低到高的发展过程。顺便说一句:程、陈文章所谓在供给不足的经济环境中影响产出量的要素是劳动、资本和技术,在需求不足的经济环境中影响产出量的要素是居民收入、人口和消费习惯的说法显然是错误的———事实是,索洛-斯旺经济增长模型舍象掉了居民收入、人口和消费习惯等变量,后来一些进一步的模型把这些变量加了进来。
归根到底,数理经济模型的目的不是模拟现实世界,而只不过是解释现实世界的某种特征。事实上,我们已经拥有了一个完全现实的模型———这个世界本身。不幸的是,这个“模型”太复杂了,复杂得难以理解。从解释现实世界的某种特征这一目的出发,我们必须要对现实世界加以简化。上面所叙述的经济增长模型的简要发展过程告诉我们,在阐述科学理论的时候,对现实世界所作简化的合理性会有程度之分。在这里,“所探讨的问题”是判断合理性的根据。如果一个简化性的假定使得模型对所探讨的问题给出了不正确的答案,那么,这样的简化是不合理的;如果相反,所作的简化是合理的。尽管这时的模型仍然是“缺乏现实性”的,但是,此时的缺乏现实性应当被认为是模型的优点,因为,此时的模型十分清楚地把我们所关注的效应凸现出来(把这些效应与纷繁的现实世界隔离开来),使得问题更易于理解。所以无论如何,任何一个数理经济模型,都逃避不了要对现实世界做出若干简化性的假定。顺便提一下,在应用数学领域,人们有时会考虑经济问题的数学建模课题。此时,研究目标是,依据所构建的数学模型来求得我们所关心的数学解。例如,谭永基把索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生产函数作为经济增长的数学模型,要求导出下面的解:在一定的总成本下,怎样分配投资和劳动可以使产量最大;或是,在一定的产量下,怎样分配投资和劳动可以使成本最省[4]。在这里,对于所推出的结果,研究人员应当负责任地说明,这些结果是在何种假定下推出来的;另外,这里所推导的结果究竟有多大的参考价值似乎值得怀疑,因为,柯布-道格拉斯生产函数所设定的“简化世界”距离现实太远了。
三、基于估计因果效应研究目标的
计量经济模型计量经济模型(本文只考虑回归模型形式的计量经济模型)的功用是:预测、控制、进行因果效应估计①(测算某一个自变量对因变量的影响效应)。在不同的功能要求下,对于模型的构造有不同的标准。本文要讨论的是基于估计因果效应这一目标,对计量经济模型所提出的要求。从原则上说,为了在变量的因果关系中确定各个变量的影响效应,所用的模型应当是现实世界本身。拿经济增长模型来说,假若我们有一个描述经济增长的现实世界的模型,那么,对于一个特定的时空,它就会确定地反映出该时空下每个原因变量对经济增长的影响效应。然而,这是不可能做到的。事实上,我们不可能把影响(决定)经济增长的全部因素无遗漏地列举出来,我们所建立的计量经济模型无法避免地要漏掉一些变量。由于无法控制被漏掉的变量的值,因而把某一时空下模型中各个变量的值输入以后所算出的该时空的经济增长数值与实际数字之间会有一个误差(它的大小事先不能确定,是一个随机项)。所以,计量经济模型一定会有一个随机项,它是计量经济模型对现实世界所作的模拟与真实的现实世界之间的差距。数理经济模型没有这样的项,因为,数理经济模型旨在设计一个简化的世界来解释某一个问题,而不是用来测算现实世界。那么,用于估计因果效应的计量经济模型应当满足何种要求呢?仍然拿经济增长模型来说。我们所建立的一个关于经济增长的计量经济模型,它的随机项里会包括被遗漏的影响经济增长的两种类型的因素:一类是对经济增长有举足轻重影响的因素,另一类是大量均匀小的偶然性的影响因素。假若把索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生产函数当作计量经济模型使用,那么,被该函数假定为外生的储蓄率、折旧率、人口增长率、技术进步率等变量便属于随机项里面的第一类影响因素。除此以外,在这个模型的随机项里边,还包含有许多其它的对经济增长有举足轻重影响的因素。例如,美国经济学家斯蒂格利茨讲过,经济增长有四个重要的源泉:资本品积累(投资)的增加;劳动力质量提高;资源配置效率的改善;技术变革[5]。这里,所谓资源配置效率的改善,指的是把资源(例如劳动)从生产率低的部门(如传统农业)转移到高生产率的现代制造业。索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生产函数假定只有一种产品,当然不会考虑资源在部门间转移的情况,换句话说,这个变量被放在了随机项之中。再如,索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生产函数假定了一个封闭的经济,可是,现代经济都是开放经济。在一个封闭经济中,投资水平由国内储蓄水平决定,投资等于储蓄,没有更多的储蓄,投资便不能增加;相反,在一个开放经济中,这两者之间的关系是松散的,因为一个国家可以从国外借款来为其投资提供资金。于是,储蓄和投资之间的联系这个变量被放在了随机项之中。又如,政府的宏观经济政策、政府的公共支出无疑是经济增长的重要影响因素。可是,索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生产函数假定没有政府。于是,这些变量也被放在了随机项之中。除了这三个变量之外,还可以举出更多。这就是说,当我们把索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生产函数当作计量经济模型使用的时候,在模型的随机项里面,一方面包含有大量均匀小的偶然性影响因素,另一方面还包含有许多对经济增长有举足轻重影响的因素。其中的均匀小的偶然性影响因素,各自一方面与模型的结果变量(因变量)Y相关,另一方面与模型的解释变量(自变量)K以及AL独立;而其中的对经济增长有举足轻重影响的因素中,会有一些既与Y相关,又与K、AL或其中的某一个相关。对上述后一类变量,即遗漏在模型外边的(因而包含在随机项中的)既与因变量相关又与自变量相关的变量,计量经济学给予特别的关注,专门把它们叫做遗漏变量。当使用计量经济模型测算因果效应的时候,如果存在遗漏变量,会得出错误的因果效应结论。人们熟知,做线性回归分析时,对模型的随机项有若干条假定,其中的一条是:随机项的期望值为0。当随机项期望值为0时,我们所得到的模型回归系数的最小平方估计量是无偏的,反之,估计量有偏。什么时候会发生随机项期望值不为0的情况呢?美国经济学家詹姆斯·H.斯托克和马克·W.沃特森[6]97-97,122-123指出,当模型外存在遗漏变量的时候会出现这种情况。所以,当模型外存在遗漏变量的时候,回归系数的最小平方估计量有偏,也就是说,在这种情形下我们所得到的计算结果并不是对总体的正确的估计。这就是计量经济分析中的遗漏变量效应。可见,用于估计因果效应的计量经济模型应当满足的要求是:模型外不存在遗漏变量,或者说,应当仔细地找出遗漏变量,尽可能把它们都纳入模型。对于一些无法观测的遗漏变量,计量经济学开发了处理它们的若干种办法,例如,面板数据回归,工具变量回归,设计准实验等[6]160-161,177-192,216-276。有的研究人员在建立了他所需要的模型以后,不考虑模型中随机项的期望值是否真的是0,而武断地声明,假定自己模型随机项的期望值为0。其实,在回归分析的教科书中阐述关于模型随机项的假定的时候,所用的“假定”一词的含义,并不是这个词通常的词义。“假定”一词通常的词义是指:我们对事物的状态所做的某种与真实状态相悖的设定,或者是当我们并不了解真实状态时所做的某种猜想性的设定。然而,回归分析中的“假定”一词却不是这个意思。回归分析教科书中所提出的模型随机项的假定,指的是正确地运行回归分析必须要满足的前提条件。
直接用数理经济模型来充当计量经济模型的风险在于:数理经济模型要对现实世界加以简化,也就是,要把因变量的某些重要的影响因素假定为不变,当我们把该模型充作计量经济模型使用时,只要这些被假定为不变的因素与模型内的自变量相关,它们就成为计量经济模型的遗漏变量,从而导致遗漏变量效应。
由遗漏变量效应所导致的回归系数最小平方估计量的偏差大小由随机项与模型中自变量之间相关程度的大小决定,相关程度越大,偏差就越大。因此,测算因果效应时,至少应当把与模型中自变量相关程度大的遗漏变量仔细地找出来,将其纳入模型。本论文由整理提供回到索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生产函数上来:其实,它只不过是一个初级的生产函数模型,在经济学中十分明确地指出了这个模型对于解释经济增长的缺陷,因此在其后才陆续提出了若干进一步的模型。后来提出的模型与现实世界的距离较之索洛-斯旺模型要小。我们为什么不使用与现实世界距离小些的较为复杂的模型而偏要用假定性明显过大的索洛-斯旺模型呢?
有的研究人员用计量经济分析手段对数理经济模型进行“实证”。他们用样本数据估计了模型的回归系数,然后进行一系列的统计检验,如果统计检验被通过了,就认为数理经济模型获得了证实。事实上,当我们用计量经济分析方法去“实证”一个数理经济模型时,只能证伪,不能证实。为什么呢?无疑,所有的数理经济模型都是因果关系模型,那末,所谓实证,首先就是要证明因果关系成立。计量经济分析有能力完成“X与Y统计独立还是统计相依”的检验,然而,如黄芳铭指出的,要想把“X与Y统计相依”的论断引申为“X与Y具有因果关系”,必须要具备的前提条件是:“无关的影响变量必须被排除”[7]。
对于计量经济模型来说,这个要求意味着模型外没有遗漏变量(或模型随机项的期望值为0)。但是,计量经济研究中所使用的样本数据都是调查数据,在这种情况下,一个计量经济模型是否满足“模型外没有遗漏变量(或模型随机项的期望值为0)”的要求,在统计上是无法获得证明的。因此,当一个统计检验拒绝了“总体回归系数等于0”的零假设的时候,充其量只能说明该自变量与因变量统计相依,而始终无法说明二者之间具有因果关系。假若得到相反的检验结论———“总体回归系数等于0”的零假设无法被拒绝,那倒是可以说明把该自变量做为因变量的一个原因放入数量经济模型是错误的。
四、基于预测任务的计量经济模型
当计量经济模型的任务是用于预测的时候,我们所关心的不是估计的回归系数有没有因果解释能力,是不是无偏;此时我们所关心的是模型的预测能力,即:模型是不是能够生成可靠的预测值。有的时候,遗漏变量效应使得一个模型对于测算因果效应是无用的,但是它仍然可以用于预测[6]。怎样从统计上来评价一个模型的预测能力呢?直观地说,这可以用“预测误差”的大小来衡量。预测误差的大小可以用均方预测误差来描述,它是若干期的预测值与相应实际值的离差平方的平均值。将它与回归分析中熟知的均方残差对照,可以看出,后者也大致地提供了模型的预测误差的信息。另一方面,还可以考察在因变量样本数据的总变差平方和中,有多大的比例可以由回归来解释,这个比例越大,模型的预测能力便越强。显然,它就是判定系数R2。由于R2可以换算成F统计量,所以,也可以用F统计量来评价模型的预测能力(F统计量的值越大,模型的预测能力越强)。
柯布-道格拉斯生产函数是不是一个好的预测模型呢?这需要经过自变量选择的操作才能最后作结论。我们来考察一下两种常用的选择回归自变量的方法[8]:回归选元法和逐步回归法。回归选元的做法是:列出所有可能的自变量,再列出由它们所组成的所有的一元回归模型,所有的二元回归模型,等等,然后构造适当的统计量来设法找出其中使预测误差“接近最小”的模型(进一步缩小预测误差能够缩小的量与相应地需要增加模型的自变量所带来的难度相权衡,不值得再增加更多的自变量)。逐步回归的做法是:列出所有可能的自变量,再列出由它们所组成的所有的一元回归模型(每一个模型中的自变量称作该模型的初始自变量);计算每一个一元回归模型的F统计量,把其中F值最大的那个模型的初始自变量分别加到其他的一元模型中去,形成一个个二元模型;对每一个二元模型计算针对该模型初始自变量的偏F统计量,把其中偏F值最大的那个模型的初始自变量分别加到其他的二元模型中去,形成一个个三元模型;如此逐步进行下去。在这里,针对某一个自变量的偏F统计量的分子度量了把这个自变量加入模型后对于解释总变差平方和做出的贡献。
在逐步回归的操作中,事先规定偏F统计量的一个水平,当逐步回归进行到这样一个阶段时程序终止:在该阶段所算出的各个回归模型针对其初始自变量的各个偏F统计量中最大的那个值低于事先规定的偏F统计量水平,这表明,相应的那个自变量进入模型被认为对于提高预测能力是没有充分帮助的,所以逐步回归所选择的模型到上一个阶段为止,无必要继续为模型增加自变量了。通过考察回归选元法和逐步回归法我们看到,选择回归自变量时,不管用哪一种方法,都必须首先要把所有可能的自变量全部列出来,然后才谈得到设法选择预测能力优良而自变量又尽可能少的模型。可见,那种直接搬用数理经济学里面的某一个经济增长函数用来充当预测经济增长的回归模型的做法是不妥当的。在估计因果效应和预测这两种不同的任务下,对计量经济模型有不同的要求。上文指出了二者的一个重要差别:在估计因果效应时要强调回归系数的因果解释能力,所以特别关注并且要设法解决遗漏变量所导致的回归系数估计量的偏差;在预测时所关心的是模型的预测能力,在不影响模型预测能力的前提下,遗漏变量、回归系数估计量有偏,都是允许的。下面补充指出二者的另一个重要差别:在估计因果效应时强调,模型中的自变量必须真正是引起因变量变化的原因,也就是说,模型必须真正是因果关系模型;在预测时则允许模型中的自变量并不一定是因变量的原因,它只要是和因变量具有间接的因果关系因而表现为统计相依就可以了(于是,在进行自变量筛选起步时所列出的自变量,除了直接因果关系变量以外,还会有间接因果关系变量)。
五、简短的结论
数理经济模型为计量经济分析提供了理论框架,但是,不能直接简单地把数理经济模型当作计量经济模型使用;由于计量经济分析所使用的样本数据都是调查数据,在这种条件下,计量经济分析无法论证变量之间的因果关系,它所能够做的事情只能是,针对经济学中所论证的经济现象之间的因果关系来测算具体时间、地点、条件下具体的因果关系效应;本论文由整理提供当构造一个旨在测算因果关系效应的计量经济模型时,应当力求做到模型外没有遗漏变量,因为,遗漏变量的存在会导致因果关系效应的测算发生错误;计量经济分析还具有预测的功能,当构造一个旨在完成预测任务的计量经济模型时,所关注的是模型的预测功能,此时,允许模型外存在遗漏变量,也允许模型中的自变量只是和因变量具有间接的因果关系而不具有直接的因果关系;构建预测模型时应首先把所有可能充当预测变量的自变量全部列出来,然后设法筛选出具有优良预测功能而所使用的预测变量又尽可能简约的模型。
参考文献:
[1]余斌,程立如.生产函数的统计学问题———与西方生产函数论商榷[C]//程恩富,顾海良.海派经济学(第三辑)[M].上海:上海财经大学出版社,2003:176-180.
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[6]斯托克H,沃特森·马克·W.经济计量学[M].王庆石,译.大连:东北财经大学出版社,2005:96-97,122-123.