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課程來源:MIT
     

17.872 政治科學與公共政策量化研究

Spring 2004

翻譯:陈鹏
編輯:劉夏泱

Incumbent vote share in contested house elections, 1978 to 2000.

從1978到2000年,在競爭激烈的眾議院選舉中選民的投票分佈。(圖片由Stephen Ansolabehere教授提供。)



課程重點

本課程提供一完整系列的課程講義與可供下載的作業(及相關資料檔案)。


課程描述

本課程為學生們提供了相當嚴謹的政治統計學導論。主題包括常用在社會科學建模與統計的基本數學工具、概率論、估計與推測理論和統計學方法,特別是各類平均數與回歸分析。本課程通常也為非政治學專業的學生修習,特別是在商學、城市研究與公共政策之各類領域(如公共衛生)的學生。案例大部分來自於政治科學,但也有部分案例選自其他領域,譬如勞動經濟學。


技術需求

推薦使用微軟公司的Excel及免費的Excel viewer軟體流覽該課程中的.xls文件。The STATA®統計包用來流覽和運行該課程上需使用的.dta,.tex.,.do,.gph文件。





教學大綱

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本課程為學生們提供了相當嚴謹的政治統計學導論。主題包括常用在社會科學建模與統計的基本數學工具、概率論、估計與推測理論和統計學方法,特別是各類平均數與回歸分析。本課程通常也為非政治學專業的學生修習,特別是在商學、城市研究與公共政策之各類領域(如公共衛生)的學生。案例大部分來自於政治科學,但也有部分案例選自其他領域,譬如勞動經濟學。

 

本課程由四大部分構成:問題研究設計(導論)數學綜述、概率、隨機變數、以及統計模型和方法。本科並不要求學生學過微積分,但第二部分課程則需學生瞭解基本的數學概念與統計方法中必要的工具。

 

Requirements

ACTIVITIES 活動

PERCENTAGES 百分比

 
Weekly Exercises 每週練習 40%

Final Exam (Diagnostic Midterm Exam)

期末測驗(診斷性期中測驗)

20%
Project 專題 40%


必讀讀物

Amazon logo Snedecor, George W., and William G. Cochran. Statistical Methods. Ames, IA: Iowa State University Press, 1989. ISBN: 9780813815619.

Snedecor, George W., and William G. Cochran.《統計方法》,Ames:愛荷華州立大學出版社

Amazon logo Bulmer, M. G. Principles of Statistics. New York, NY: Dover Publications, 1979. ISBN: 9780486637600.

Bulmer,M.G.《統計學原理》,紐約:多佛出版社,1979ISBN:0486637603

Amazon logo Chiang, Alpha C. Fundamental Methods of Mathematical Economics. New York, NY: McGraw-Hill, 1984. ISBN: 9780070108134.

Recommended Texts

蔣中一.《數理經濟學的基本方法》,紐約:麥格羅.希爾 1989

Amazon logo Goldberg, Samuel. Probability: An Introduction. New York, NY: Dover Publications, 1987. ISBN: 9780486652528. (Discrete Probability)

Goldberg, Samuel.《概率:導論》,紐約:多佛出版社,1987. ISBN: 0486652521.(離散概率)

Amazon logo Rice, John A. Mathematical Statistics and Data Analysis. Belmont, CA: Duxbury Press, 1994. ISBN: 9780534209346. (Mathematical Statistics Course)

Rice, John A.《數學統計和資料分析》. Belmont, CA: Duxbury Press, 1995. ISBN: 0534209343. (數學統計課程)





教學時程

LEC # TOPICS 課程單元
 

Part 1: Introduction: Research Methods and Challenges

第一部分:導論:研究方法與挑戰

1 Introduction 導論

Part 2: Mathematical Tools

第二部分:數學工具

This section of the course reviews basic mathematical tools. You will also perform simple regression analyses using STATA® and we will use the functions that you estimate in the mathematics review.

本部分課程將討論基本的數學工具。你將使用STATA ®進行簡單的回歸分析,並且我們將使用在數學討論中提及的函數。

2 Functions and Limits  函數與極限
3 Derivatives  導數
4 Maximization  極大化
5 Sums and Integrals  和與積分

Part 3: Probability and Models of Data

第三部分:概率與資料模型


This section of the course develops the mathematical concepts used in statistics. Three ideas are essential: Random Variable, Density Functions, and Expectations.

本部分課程擴展了統計學中的基本數學概念。三個基本想法如下:隨機變數,密度函數與期望。

6 Random Variables, Populations and Samples 隨機變數,總體和例子
7 Probability: Two Laws of Probability, Bayes Theorem  概率:概率二法則,貝葉斯定理
8 Probability Functions: Binomial, Bernoulli, Poisson Uniform, Normal  概率函數:二項式,貝努利,泊松均勻分佈,正態分佈
9 Expected Value: Mean, Variance, Covariance  預期值:平均數,方差,協方差
10

Sums of Random Variables and Limit Theorems, Law of Large Numbers, Central Limit Theorem

隨機變數和和極限定理,大數定理,中央極限定理

Part 4: Statistical Methods

第四部分:統計方法


In this section of the course, we develop the three ideas of statistics using probability theory. These ideas are (1) data can be summarized with a probability function, (2) we can optimize that function to estimate unknown parameters of the population, and (3) our estimates are uncertain measures of the population parameters, but we can summarize that uncertainty succinctly.

課程中的此部分裏,我們將使用概率理論來發揮統計學的三個觀念:(1)數據可以用某個概率函數進行概括;(2) 我們可以通過優化函數,估計總體的未知參數;(3) 儘管我們的估計對總體參數來說是不確定的測量,但我們可以簡潔地將不確定性進行概括。

11 Data Model: Summary and Assumptions  資料模型:歸納與猜想
12 Estimation: MLE and MOM 估計:最大可能性估量和距量法
13 Inference: Confidence Interval and MSE 推測:置信區間和均方誤差

Part 5: Statistical Models: Conditional Distributions and Causality

第五部分:統計模型:條件分佈與因果關係

In this section, we apply the mathematical and statistical ideas develop to specific problems. The main idea in this section is that social scientific reasoning involves conditional statements of the form if X then Y. We focus on the tools for studying such relationships.

在此部分中,我們將應用數學與統計想法去解決具體的問題。該部分的主要想法是社會科學推理,包括如果X,則Y形式的條件陳述。我們集中關注在研究該類關係的工具。

14 Differences of Means 平均數差分
15 Analysis of Frequencies and Variance 頻數與方差分析
16 Regression 回歸
17 Regression (cont.)  回歸(續)




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必讀讀物

Amazon logo Snedecor, George W., and William G. Cochran. Statistical Methods. Ames, IA: Iowa State University Press, 1989. ISBN: 9780813815619.

Snedecor, George W., and William G. Cochran.《統計方法》,Ames:愛荷華州立大學出版社,1989. ISBN: 0813815614.

Amazon logo Bulmer, M. G. Principles of Statistics. New York, NY: Dover Publications, 1979. ISBN: 9780486637600.

Bulmer,M.G 《統計學原理》,紐約:多佛出版社,1979. ISBN: 0486637603.

Amazon logo Chiang, Alpha C. Fundamental Methods of Mathematical Economics. New York, NY: McGraw-Hill, 1984. ISBN: 9780070108134.

蔣中一.《數理經濟學的基本方法》,紐約:麥格羅.希爾,1984 .ISBN: 0070108137.

推薦讀物

Amazon logo Goldberg, Samuel. Probability: An Introduction. New York, NY: Dover Publications, 1987. ISBN: 9780486652528.
(Discrete Probability)

Goldberg, Samuel.《概率:導論》。紐約:多佛出版社,1979.ISBN:0486637603

Amazon logo Rice, John A. Mathematical Statistics and Data Analysis. Belmont, CA: Duxbury Press, 1994. ISBN: 9780534209346.
(Mathematical Statistics Course)

Rice, John A.《數學統計和資料分析》. Belmont, CA: Duxbury Press, 1995. ISBN: 0534209343. (數學統計課程)

數學工具的示例

立方法則

Edward R. Tufte. "The Relationship between Seats and Votes in Two-party Systems." The American Political Science Review 67, no. 2 (June, 1973): 540-554.

Edward R. Tufte.〈兩黨體制中席位和投票的關係〉,《美國政治學評論》67, no. 2 (June, 1973): 540-554.

LEC #課  TOPICS  課程單元  READINGS 閱讀資料
 

Part 1: Introduction: Research Methods and Challenges

第一部分:導論:研究方法與挑戰

1 Introduction 導論  

Part 2: Mathematical Tools

第二部分:數學工具


This section of the course reviews basic mathematical tools. You will also perform simple regression analyses using STATA® and we will use the functions that you estimate in the mathematics review.

此部分將討論基本的數學工具。你也將使用STATA®進行簡單的回歸分析,並且我們將使用數學討論中提及的函數。

2 Functions and Limits 函數與極限

Chiang. Chaps. 2 and 6

《數理經濟學的基本方法》第2,6章

3 Derivatives 導數

Chiang. Chap. 7

《數理經濟學的基本方法》第7章

4 Maximization 最大值

Chiang. Chap. 9

蔣.《數理經濟學的基本方法》第9章

5 Sums and Integrals 和與積分

Chiang. Chap. 13

蔣《數理經濟學的基本方法》第13章

Part 3: Probability and Models of Data

第三部分:概率與資料模型

This section of the course develops the mathematical concepts used in statistics. Three ideas are essential: Random Variable, Density Functions, and Expectations.

此部分課程擴展了統計學中的基本數學概念。三個基本想法如下:隨機變數,密度函數與期望。

6 Random Variables, Populations and Samples 隨機變數,總體和例子

Snedecor and Cochran. Chap. 1

《統計方法》第1章

7 Probability: Two Laws of Probability, Bayes Theorem 概率:概率二法則,貝葉斯定理  
8

Probability Functions: Binomial, Bernoulli, Poisson 
Uniform, Normal

概率函數:二項式,伯努利,泊松均勻分佈,正態分佈

 
9

Expected Value: Mean, Variance, Covariance

期望值:平均數,方差和協方差

 
10

Sums of Random Variables and Limit Theorems, Law of Large Numbers, Central Limit Theorem

隨機變數和與極限定理,大數法則與中央極限定理

Additional Reading

擴展讀物

Kendall and Stuart

Kendall and Stuart的書

Part 4: Statistical Methods

第四部分:統計方法


In this section of the course, we develop the three ideas of statistics using probability theory. These ideas are (1) data can be summarized with a probability function, (2) we can optimize that function to estimate unknown parameters of the population, and (3) our estimates are uncertain measures of the population parameters, but we can summarize that uncertainty succinctly.

課程中的此部分裏,我們將使用概率理論來發揮統計學的三個觀念:(1)數據可以用某個概率函數進行概括;(2) 我們可以通過優化函數,估計總體的未知參數;(3) 儘管我們的估計對總體參數來說是不確定的測量,但我們可以簡潔地將不確定性進行概括。

11 Data Model: Summary and Assumptions 資料模型:歸納與猜想  
12 Estimation: MLE and MOM 估計:最大可能性估量與矩量法  
13 Inference: Confidence Interval and MSE 推測:置信區間與均方誤差  

Part 5: Statistical Models

第五部分:統計模型

Conditional Distributions and Causality In this section, we apply the mathematical and statistical ideas develop to specific problems. The main idea in this section is that social scientific reasoning involves conditional statements of the form if X then Y. We focus on the tools for studying such relationships.

在此部分中,我們將應用數學與統計想法去解決具體的問題。該部分的主要想法是社會科學推理,包括如果X,則Y形式的條件陳述。我們集中關注在研究該類關係的工具。

14 Differences of Means  平均數差分  
15 Analysis of Frequencies and Variance 頻數與方差分析  
16 Regression 回歸  
17 Regression (cont.)  回歸(續)  




課堂講稿

PARTS 部分  TOPICS 課程單元
 
1

Introduction (PDF)

導論 (PDF)

2

Math Review (PDF)

數學回顧 (PDF)

3

Random Variables (PDF)

隨機變數 (PDF)

4

Statistical Modelling (PDF)

統計建模  (PDF)





作業

推薦使用微軟公司的Excel及免費的Excel viewer軟體流覽該課程中的.xls文件。The STATA®統計包用來流覽和運行該課程上需使用的.dta,.tex.,.do,.gph文件。

PROBLEM SETS 問題集   ASSIGNMENTS   ASSOCIATED FILES 相關檔
 

Problem Set 1 (PDF)

問題集1

Solution (PDF)  參考答案 (PDF)

Stata® File (TEX) Stata®文件  (TEX)

CPS78 Stata® File (TXT)  CPS78 Stata®文件 (TXT)  
CPS85 Stata® File 1 (DTA) CPS85 Stata®文件1 (DTA)
CPS85 Stata® 2 (TXT) CPS85 Stata®文件2 (TXT)
Recitation Note 1 (PDF) 復習筆記1(PDF)
Recitation Note 2 (TEX) 復習筆記2 (TEX)

Problem Set 2

問題集2

Solution (PDF) 參考答案 (PDF)
Stata® File (TEX) Stata®文件 (TEX)
Stata® File 1 (Betting Line) (DTA) Stata®文件1(投注線)(DTA)
Stata® File 2 (DTA) Stata®文件2  (DTA)
Spreadsheet (XLS) 電子資料表 (XLS)

Problem Set 3 (PDF)

問題集3 (PDF)

Solution (PDF) 參考答案  (PDF)
Stata® File (TEX) Stata®文件 (TEX)
Stata® File (DO)  Stata®文件 (DO

Problem Set 4

問題集4

Solution (PDF) 參考答案 (PDF)
Stata® File (TEX) Stata®文件 (TEX)
 

Problem Set 5 (PDF)

問題集5 (PDF)

Solution (PDF) 參考答案 (PDF) Herzog Client Spreadsheet (XLS) 赫佐格客戶電子錶 (XLS)
Herzog Main Frequencies (PDF) 赫佐格主頻數 (PDF)
Stata® File 1 (DTA)  Stata®文件1 (DTA

Problem Set 6 (PDF)

問題集6 (PDF)

Solution (PDF)  參考答案 (PDF)
Stata® File (TEX)  Stata®文件  (TEX

Stata® File 1 (GPH) Stata®文件1(GPH)

Stata® File 2 (DTA) Stata®文件2 (DTA)

Stata® File 3 (GPH) Stata®文件3(GPH)

Spreadsheet (XLS) 電子資料表 (XLS)

Problem Set 7

問題集7

Solution (PDF)  參考答案 (PDF) Stata® File 1 (TXT) Stata®文件 (TXT)
Stata® File 2 (DO) Stata®文件2 (DO)
Stata® File 3 (DO) Stata®文件3 (DO)

Problem Set 8 (PDF)

問題集8 (PDF)

Solution (PDF) 參考答案  (PDF)
Stata® File  (TEX) Stata®文件  (TEX)

Spreadsheet (XLS) 電子資料表  (XLS)
State® File 1 (DO)  Stata®文件1 (DO

Problem Set 9 (PDF)

問題集9 (PDF)

  Stata® File 1 (DO)  Stata®文件1 (DO
Stata® File 2 (DO)  Stata®文件2 (DO
Stata® File 3 (DO)   Stata®文件3 (DO)  
     





測試

期末測試(診斷性的期中測試)占成績的20% (PDF)

期末測試 (PDF)





研習資料

STATA®統計包用來流覽和運行該部分中的.dta文件

 

助教Jiyoon Kim,為學生準備了下列STATA®輔助材料:

Stata®指南 (PDF)
Stata®説明 (PDF)


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