Інформаційні системи і технології в статистиці (2003)

Програмне забезпечення статистичної інформаційної системи (СІС) являє собою сукупність програмних засобів обчислювальної техніки, які реалізують математичні методи, моделі та алгоритми розв’язання статистичних задач, а також забезпечують відповідне сервісне обслуговування типових процедур введення-виведення, обчислення, передавання та всіх інших видів оброблення статистичної інформації. Нова інформаційна технологія у статистичній інформаційній системі припускає використання програмного забезпечення, побудованого на основі принципів єдності операційного середовища, відкритості, адаптованості, модульності, універсальності тощо.

Програмне забезпечення ЕОМ можна поділити на два класи: системне програмне забезпечення та прикладні системи (пакети прикладних програм).

У свою чергу серед системного програмного забезпечення вирізняють: операційні системи та сервісні програми; операційні оболонки; мережеві операційні системи; мови та системи програмування. Операційні системи доповнюють апаратні засоби комп’ютера, даючи змогу прикладним програмам звертатися до зовнішніх пристроїв, а людині — користувачеві комп’ютера — управляти роботою машини. Ядро операційної системи доповнюється набором сервісних програм, які слугують для різних цілей. Так, з їхньою допомогою виконуються попереднє форматування диска, встановлення параметрів зовнішніх пристроїв, тестування оперативної пам’яті та інших пристроїв. Операційні оболонки призначені для створення інтерфейсу, який спрощує користувачеві процес спілкування з операційною системою. Вони звільняють користувача від необхідності запам’ятовувати команди операційної системи та вводити їх з клавіатури. Мережеві операційні системи забезпечують доступ до ресурсів, що знаходяться за межами локального комп’ютера.

Мови та системи програмування — це категорія програмних засобів, за допомогою яких створюються всі інші програми.

Прикладні системи, або пакети прикладних програм, становлять категорію програмних засобів, призначених для розв’язання повсякденних задач користувачів. Серед таких систем вирізняють спеціалізовані прикладні програми — програмні засоби, що використовуються користувачем — непрограмістом для розв’язання реальних прикладних задач у статистиці.

Спеціалізовані прикладні програми мають відповідати таким вимогам:

модульність розробки програмного забезпечення;

розвинута система допомоги за вибору способу оброблення даних;

використання простої проблемно-орієнтованої мови для формулювання завдання користувача;

автоматична організація процесу оброблення даних і зв’язків модулями пакета;

наявність засобів ведення банку даних користувача і результатів проведеного аналізу;

можливість діалогового режиму роботи користувача з пакетом;

сумісність з іншим програмним забезпеченням.

Характеристики функціональних можливостей спеціалізованих прикладних програм розглядаються з погляду спектра задач, розв’язуваних за допомогою математико-статистичного інструментарію.

Так, спеціалізовані статистичні пакети реалізують основні задачі первинного статистичного оброблення даних:

аналіз змішаної природи багатомірної ознаки та уніфікацію запису вихідних даних;

аналіз різко відмінних спостережень;

відновлення пропущених («стертих») спостережень;

перевірку статистичної незалежності спостережень;

визначення основних числових характеристик і частотне оброблення вихідних даних (побудова гістограм, полігонів частот, обчислення вибіркових середніх, дисперсій і т.д.);

розрахунок критерії в однорідності (середніх, дисперсій, законів розподілу, непараметричні чи кількох вибірок);

розрахунок критерії згоди (хі-квадрат, Колмогорова та ін.);

статистичне оцінювання параметрів;

обчислення найбільш розповсюджених модельних законів розподілу ймовірностей (біноміального, геометричного, Пуассона, нормального, лог-нормального, хі-квадрат, Стьюдента, Фишера, бета-, гамма-експонентного, Релея, Вейбулла, Максвелла, рівномірного і деяких інших).

До категорії математико-статистичного інструментарію, що їх реалізують статистичні пакети, належить і статистичне дослідження залежностей, а саме: кореляційно-регресійний аналіз, дисперсійний і коваріаційний аналіз, планування регресійних експериментів і вибіркових обстежень, аналіз часових рядів, аналіз залежностей марковського типу та ін.

Крім того, статистичні пакети здійснюють класифікацію та зниження розмірності, а саме: дискримінантний аналіз, статистичний аналіз сумішей розподілів, кластер-аналіз, зниження розмірності (методи головних компонентів, факторного аналізу тощо).

До функцій статистичних пакетів також можуть належати задачі планування експерименту і вибіркових обстежень.