Однородность и изучение массовых явлений

Как уже сказано ранее, статистика изучает массовые явления и процессы. Каждое из таких явлений обладает как общими для всей совокупности, так и особенными, индивидуальными свойствами. Различие между индивидуальными явлениями называют вариацией, о ней подробно будет сказано в п. 5.5. Здесь же рассмотрим другое свойство массовых явлений - присущую им близость характеристик отдельных явлений. Если в сосуд с горячей водой добавить холодную, то температура воды во всем сосуде станет одинаковой (осреднится). Поведение детей, поступивших в одну группу детского садика или в один класс школы, тоже приобретает до какой-то степени общие, усредненные черты. Массовое промышленное производство невозможно без стандартизации, т. е. усреднения размеров деталей собираемых механизмов, узлов, агрегатов. Введение севооборота, т. е. ротация разных культур по нескольким участкам пашни, приведет к выравниванию плодородия и механических свойств почвы на этих севооборотных полях. Итак, взаимодействие элементов совокупности приводит к ограничению вариации хотя бы части их свойств. Эта тенденция существует объективно. Именно в ее объективности заключена причина широчайшего применения средних величин на практике и в теории.

Каждому рабочему известно, что оплата за простой не по вине рабочего производится по средним расценкам или по среднечасовому заработку. Каждому студенту известно, что такое средний балл на экзаменах. О средних величинах и серьезно, и с насмешкой говорят и пишут философы и журналисты. С помощью метода средних величин статистика решает много задач.

Главное значение средних величин состоит в их обобщающей функции, т. е. замене множества различных индивидуальных значений признака средней величиной, характеризующей всю совокупность явлений. Всем известны особенности развития современных людей, проявляющиеся в том числе и в более высоком росте сыновей по сравнению с отцами, дочерей в сравнении с матерями в том же возрасте. Но как измерить это явление? В разных семьях наблюдаются самые различные соотношения роста старшего и младшего поколения. Далеко не всякий сын выше отца и не каждая дочь выше матери. Но если измерить средний рост многих тысяч лиц, то по среднему росту сыновей и отцов, дочерей и матерей можно точно установить и сам факт акселерации, и типичную среднюю величину увеличения роста за одно поколение.

На производство одного и того же количества товара определенного вида и качества разные производители (заводы, фирмы) затрачивают неодинаковое количество труда и материальных ресурсов. Но рынок осредняет эти затраты, и стоимость товара определяется средним расходом ресурсов на производство,

Погода в определенном пункте земного шара в один и тот же день в разные годы может быть очень различной. Например, в Санкт-Петербурге 31 марта температура воздуха за сто с лишним лет наблюдений колебалась от -20,1° в 1883 г. до +12,24° в 1920 г. Примерно такие же колебания наблюдаются и в другие дни года. По таким индивидуальным данным о погоде в какой-то произвольно взятый год нельзя составить представление о климате Санкт-Петербурга. Характеристики климата - это средние за длительный период характеристики погоды - температуры воздуха, его влажность, скорость ветра, сумма осадков, число часов солнечного сияния за неделю, месяц и весь год и т.д. Приведем еще один пример осреднения, его роли, в управлении важнейшими и опасными процессами, от которых зависит жизнь людей. Физика установила, что невозможно предсказать, когда произойдет распад ядра радиоактивного атома, например изотопа уран-235. Атом может распасться через секунду или через тысячу лет. Но в массе атомов (например, находящихся в стержнях реактора АЭС) точно можно измерить среднюю скорость распада (обычно используют показатель «время полураспада» - время, за которое распадается половина атомов). Вводя вещества-замедлители образующихся при распаде атомов урана частиц, или убирая их, можно управлять скоростью цепной реакции в урановых стержнях, регулировать мощность реактора, вводить ее в безопасные и экономически выгодные границы.

Если средняя величина обобщает качественно однородные значения признака, то она является типической характеристикой признака в данной совокупности. Так, можно говорить об измерении типичного роста русских девушек рождения 1973 г. по достижении ими 20-летнего возраста. Типичной характеристикой будет средняя величина надоя молока от коров черно-пестрой породы на первом году лактации при норме кормления 12,5 кормовой единицы в сутки. Для лиц с достаточно однородным уровнем дохода, например рабочих машиностроительной отрасли, пенсионеров по старости (исключая имеющих льготы), можно определить типичные доли расходов на покупку предметов питания в их бюджете.

Однако неправильно сводить роль средних величин только к характеристике типичных значений признаков в однородных по данному признаку совокупностях. На практике значительно чаще современная статистика использует средние величины, обобщающие явно неоднородные явления, как, например, урожайность всех зерновых культур по территории всей России, включая кукурузу, дающую по 50-60 ц/га и более, и гречиху, дающую 6-10 ц/га, и плодородные черноземы Кубани, и скудные почвы Архангельской области. Или рассмотрим такую среднюю, как среднее потребление мяса на душу населения: ведь среди этого населения и дети до одного года, вовсе не потребляющие мяса, и вегетарианцы, и северяне, и южане, шахтеры, спортсмены и пенсионеры. Еще более ясна нетипичность такого среднего показателя, как произведенный национальный доход в среднем на душу населения.

Средняя величина национального дохода на душу, средняя урожайность зерновых по всей стране, среднее потребление разных продуктов питания — это характеристики государства как единой народнохозяйственной системы, это так называемые системные средние.

Системные средние могут характеризовать как пространственные или объектные системы, существующие одномоментно (государство, отрасль, регион, планета Земля и т.п.), так и динамические системы, протяженные во времени (год, десятилетие, сезон и т.п.). Примером системной средней, характеризующей период времени, может служить средняя температура воздуха в Санкт-Петербурге за 1996 г., равная +5,19°С. Эта средняя величина обобщает и летние высокие температуры +20, +25°, и зимние морозы, осень и весну, дни и ночи.

С другой стороны, средняя температура воздуха за отдельный год не является типической характеристикой климата Санкт-Петербурга, потому что в разные годы средняя температура года значительно колеблется, например за последние 30 лет от +2,90° в 1976 г. до +7,44° в 1989 г. Типической характеристикой климата будет многолетняя средняя годовая температура за десятки лет, например за 1967-1996 гг. она составила +5,05°.

Итак, типическая средняя может обобщать системные средние для однородной совокупности, или системная средняя может обобщать типические средние для единой, хотя и неоднородной, системы. При этом даже типическая средняя не является раз и навсегда данной, неизменной характеристикой.

Так, многолетняя средняя температура в Санкт-Петербурге в первые десятилетия и столетие существования города была значительно ниже; она возрастает медленно, но с ускорением за последнее столетие вследствие как роста самого города и энергопотребления в нем, что повышает температуру воздуха, так и начавшегося и ускоряющегося общего потепления на Земле. Поэтому «типичность» любой средней величины - понятие относительное, ограниченное как в пространстве, так и во времени.