文档介绍：前言
本人在大学本科学习数学专业,而到了研究生阶段则改学地理学,毕业
后一直在兰州大学地理系从事地理数量方法的教学与科研工作。本书就是笔
者结合自己近几年来的教学与科研工作,在总结国内外学者有关研究成果的
基础上写成的。希望它能对从事地理学、生态学、人口学、经济学、城市科
学和农业科学方面的科研人员及高等院校师生有一点参考价值。
本书初稿完成之后,于年月在呼和浩特市召开的全国高校计量地
理学与教学研讨会上,向与会代表作了介绍,得到了大家的肯定和鼓励,
并根据代表们提出的意见,作了修改、补充。在本书的写作过程中,得到中
国科学院院士、兰州大学地理系主任李吉均教授及本人的导师艾南山教授的
指导和鼓励。本书的出版,得到了兰州大学教务处及高等教育出版社地理编
辑室的大力支持,书中插图由高等教育出版社郝林清绘。谨此,一并致谢!
由于笔者水平所限,本书一定存在不少错误与缺点,敬请读者批评指正。
徐建华
年月于兰州大学
内容提要
本书是关于地理数量方法方面的一部新作。全书十二章:绪论;统计分
析方法;线性规划方法;多目标规划方法;随机型决策方法;
决策分析方法;网络分析方法;控制论及其应用;模糊数学方法;
灰色系统方法; 系统动力学方法; 投入产出分析方法。本书对于从事
地理学、生态学、经济学、人口学、环境学、农业科学、城市科学方面的科
研人员以及高等院校师生均有一定的参考价值,亦可作为综合性大学和高等
师范院校地理系高年级本科生及研究生的教材或教学参考书。
第一章绪论
数学方法,不仅是人们进行数学运算和求解的工具,而且能以严密的逻
辑和简洁的形式描述复杂的问题,表达极为丰富的实质性思想。数学方法是
现代地理学研究中必不可少的重要方法之一。
第一节现代地理学中的数学方法
——它的形成和发展
地理学是一门古老的学科,早在我国战国前后和古希腊、古罗马时代就
开始萌芽,至今已有多年的发展历史。纵观地理学的发展史,可划分为
三个基本阶段:①古代地理学,是农牧业社会的产物,以地理知识的记载为
主体;②近代地理学,是工商业社会的产物,是一种对各种地理现象进行条
理化归纳,并对其间的关系作解释性描述的多分支知识体系;③现代地理学,
是新的科学技术社会,即信息社会的产物,它把地理环境及其与人类活动的
相互关系看作统一的整体,采用定性与定量相结合的方法,规范研究与实证
研究并举,以解释各种地理现象的内在机制并预测其未来演变的科学。
地理学,自其产生之日起,就与数学有着不解之缘。在古代,地理学与
数学之源泉科学——几何学,几乎都是研究地表的。正象《辞海》关于几何
学的解释那样:“古代埃及为兴建尼罗河水利工程,曾经进行过测地工作,
它逐渐发展为几何学”。因此,在来自希腊文的西方文字中,几何学有“测
地”之意,如其英文为,与地理学、地貌学
(、地植物学(、地生态学( 等术语
有着一个共同的前缀。在古代地理学时期,人们为了测算河流长度、山
体高度,计算土地面积,不得不运用几何学原理和方法。古希腊学者艾拉托
塞尼( 测算地球周边,就是运用了几何学原理和方法。在近代
地理学时期,经济学中的区位论被移植到地理学中,开了地理学运用分析数
学之先河。本世纪—年代,地理学研究中的统计方法开始萌芽,并开始
进行地理要素的统计概括和相关关系探讨。这些事实充分说明,数学方法对
于地理学家来说,并不陌生。但是,在古代地理学中,运用数学方法仅仅是
为了描写地理事件,地理事实和记载地理知识;在近代地理学中,运用数学
方法,又只是局限于对地理现象的解释性描述。而在现代地理学中运用数学
方法,则是为了更进一步深入地进行定量化研究,以揭示地理现象发生、发
展的内在机制及运动规律,从而为地理系统的预测及优化调控提供科学依
据。现代地理学中的数学方法的出现,反映了地理学朝着定量化方向发展的
新趋势。这种新趋势就是在地理学研究中,以定量的精确判断来补充定性的
文字描述的不足;以抽象的、反映本质的数学模型去刻划具体的、庞杂的各
种地理现象;以对过程的模拟和预测来代替对现状的分析和说明;以合理的
趋势推导和反馈机制分析代替简单的因果关系分析;以最新的定量化技术革
新地理学的传统研究方法。
现代地理学中的数学方法的产生与形成,可以追溯到本世纪年代末
期。今天,我们所说的现代地理学中的数学方法,就是在年代末开始的计
量运动的基础上进一步发展的产物。
一、现代地理学发展史上的计量运动
近代地理学的发展,曾形成了三种主要学派,即①由赫特纳(
首倡,哈特向( 继承和发展了的区域学派;②由洪堡(
和李特尔(创建,李希霍芬