定量生理学（精选三篇）
定量生理学 篇1
1 物理学中定量因果的概念
在物理学研究领域中, 任何定量以及科学考察都是建立在假设的基础之上, 但是假设也需要遵循一定的科学依据或者理论原则。物理学领域的科学假设不同于通常意义上的因果假设, 其具有更加深远的意义。定量因果原理是对物质、能量转换过程因果关系的研究。物理学研究技术随着科技的发展也在不断的改进, 但是其研究的定量, 也是自然界存在的定量, 这种因果关系是不会改变的。但是物理学中并没有准确的定义去分析事物因果关系的本质。而假设的意义, 就是对事物逻辑分析的重要依据, 在分析事物转换之间的因果关系时, 要对其进行假设, 在对假设进行验证时, 因果关系的本质才会逐渐显现。事物的存在是客观性的, 而假设是对事物的描述进行正误判断, 了解定量因果的概率, 有利于分析出事物的本质。
因果关系是一种常见的概念, 其与时间有很大的关系, 在判断物理学中不同事物存在的因果关系时, 一方面是对二者关系产生的原因与结果进行分析, 另一方面也是对事物过去或者未来的关系进行分析, 这也是在时间的意义上对事物的因果性进行判断。定量因果原理指的是任何物质或者能量在转换的过程中, 都存在增加或减少的原因以及结果, 其在量变的过程中, 符合能量守恒的定律, 以及增减的规律, 在分析其因果原理时, 也可以更好的分析出事物变化的本质。定量因果的概念中, 原因与结果并不是独立存在的, 事物结果的产生, 必然伴随着特定的原因, 所以物理学中某些定律的结果, 也是对事物产生原因的表达, 原因与结果是同时存在的。在时间的意义上, 过去对将来也有很大影响, 将来的结果也是过去的原因造成的, 这也是大自然的规律。
在自然界中, 任何事物的发生都符合因果规律, 而在物理学中, 应用定量因果原理, 也就是根据某些规律, 判断出事物产生的因果关系, 而且事物产生的结果与原因有着必然的联系。定量因果原理说明, 只有规律的存在才是因果性的唯一正确的表述, 因果原则本身并不是自然规律, 而是对自然界存在的规律性的表达方式。但是, 只有当我们能够知道, 为什么因果原则并不是自然规律, 而只是事实, 为什么世界事件服从于一定的规则, 同时能够知道, 应将规律的存在理解为什么, 这个概括出来的结论才对我们昭然若揭和富有意义。
2 定量因果原理在物理学中的应用
因果律在现代物理学中的失灵成了最近以来研究自然科学和认识论的人们关注的焦点。有些人把这视为物理学中规律概念的基础的一种转向的开端。为了确认这种看法是否确切, 我们必须首先检验一下这一论断的意义与真理性, 也就是说, 必须弄清楚, 现代物理学明确地取消了因果律本身, 因果律在科学中、至少在物理学中失去了意义, 因而不是无意义的便是错误的, 这些究竟意味着什么。
因为我们只有弄清楚这些, 才能知道, 物理学家为何断言因果律的失灵, 以及人们是否能完全精确地说明这一点, 也就是说, 因果陈述是否像人们主张的那样, 不是无意义的便是错误的呢, 还是这两种论断对于事实都是不确切的呢。
普遍的看法认为, 人们之所以谈到因果律的失灵, 是因为海森伯所述的不确定关系向我们明确表明, 根据因果律的理论对未来作出的任何预言都是不确定的。因为在这种理论所确定的界限内, 我们无法同时精确地确定电子的位置和速度;而且, 只有假定瞬时状态的准确性, 我们才能谈到因果律的有效性。换句话说, 为了能预言最终状态, 必须准确地认识初始状态。但是, 由于不确定关系, 是不可能作出这一假定的。
举例来说, 在现代力学中人们之所以谈到电子的不确定性, 是因为人们只有放弃空间坐标系的确定性。这一确定性与速度的确定性结合起来, 使准确地确定电子成为可能, 才能确定电子的速度。我们要准确地测量电子的位置, 就必须首先假定一种波长极短的光线, 而这恰恰妨碍了确定电子的速度, 因为测定位置所需要的光线使电子逸出了自己的轨道, 因而使电子动量发生了不连续的变化。而且我们要越准确地测定位置, 所要求的波长也就越短, 因而动量的变化也就越不连续。当我们用长波射线代替短波光线时, 显然电子动量的改变非常小, 因而我们能准确地测量电子的速度, 但是对位置的测定却不准确了。
结束语
通过分析可以发现, 因果律普遍存在与自然界中, 在物理学研究中, 能量与物质的转换都符合定量因果的原理。将定量因果原理引入物理学研究中, 可以解决很多历史问题, 也可以作为能量守恒重要的验证依据。根据定量因果原理, 可以得出很多因果分解代数, 这也为物理学中一些重要的理论提供了研究验证依据。定量因果原理在物理学中的应用可以使因果分解结构更易于理解, 这也方便的研究人员对物理学相关领域知识以及理论的研究。所以, 定量因果原理对提高我国物理学研究水平有着重要的意义, 通过应用这一原理可知, 物理学理论在建构的过程中, 都不受必然性或者经验性理论的限制, 只要满足定量因果原理, 其就有存在的可能性。
参考文献
[1]黄永畅, 何斌, 黄昌宇, 杨士林, 宋加民.因果代数及其在物理学中的应用[J].物理学报, 2011 (2) .
[2]赵凡, 贺锋.2+1维de-Sitter时空中光线的轨迹[J].大学物理, 2009 (11) .
管理学中的定性与定量方法比较研究 篇2
[关键词] 定性分析 定量分析
一、定性分析的概念界定
所谓定性分析，就是对于事物的质的方面的分析和研究。一事物的质是它区别于其他事物的内部所固有的规定性。定性分析主要依靠人的观察分析能力，凭借知识、技术、经验和判断能力，应用逻辑思维方法，从研究事物质的角度出发来分析事物的特征、发展规律及其与他事物之间的联系，其分析过程及结论是用文字描述来表达的。
定性分析常被用于对事物相互作用的研究中。它主要是解决研究对象“有没有”或者“是不是”的问题。我们要认识某种现象、对象，首先就要认识这个对象所具有的性质特征，以便把它与其他的对象区别开来。所以，定性分析是一种最根本、最重要的分析研究过程。定性分析有两种不同的层次：一种是研究的结果本身就是定性的描述材料，没有数量化或者数量化水平较低；另一种是建立在严格的定量分析基础上的定性分析。
定性认识，是判定研究对象实体是否存在、结构如何、各要素之间具有何种联结等。它是认识事物的开始。定性分析就是对研究对象进行“质”的方面的分析。具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合，以及抽象与概括等方法，对获得的各种材料进行思维加工，从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里，达到认识事物本质、揭示内在规律。定性研究是指搜集研究对象活动事实的描述性资料并以语词分析其中体现的特征、关系和变化的方法。这种研究范式主张研究者尽可能在自然的背景中搜集书面的、言语的、行为表现的资料，以自己的“价值理解”整体性地阐释综述资料的多重含义与结构，归纳分析资料中包含的主题、模式和意义，发掘事实中体现的状态和趋势，形成分析结论。
二、定量分析的概念界定
所谓定量分析，就是对事物的量的方面的分析和研究。事物的量就是事物存在和发展的规模、速度、程度、以及构成事物的共同成分在空间上的排列等等可以用数量表示的规定性。定量分析是指在科学研究中，用可以量化的标准去测量事物,通过定量分析可以使人们对研究对象的认识进一步精确化，以便更加科学地揭示规律，把握本质，理清关系，预测事物的发展趋势。进行科学研究，定量分析同样是必不可少的重要方法。科研中的定量分析主要有统计分析和测量方法，而统计分析又分为描述统计和推断统计。定量研究是对活动事实数量方面的特征、关系和变化予以测量分析的方法，代表实证主义或经验主义的范式。在这种范式看来，事实外在于研究者而存在，二者彼此分离形成互不相连的二元关系，研究者在研究过程中保持“价值无涉”。为此，研究者通常专门设计新的测量和调查工具或修订现成的业以证明有效的工具，抽样测评研究对象的运行状况，客观搜集定量数据。然后用一般的描述统计方法，计算数据的各种统计量；用推断统计方法确定变量之间或变量与从样本到总体概括出的结论之间的数量关系。定量方法的主要特征就是用数字描述事实与结果，以数据做工具分析事实与结果。
定量分析的目的在于测定对象目标的数值，求出其与各相关要素间的精确的经验公式。它是一种具有确定逻辑结构的认识，这些逻辑结构的不断展开就是定量研究方法的实现。
三、定性分析与定量分析的比较
任何事物都同时具有质和量两个方面，是质和量的统一体。因此，事物的认识既需要定性认识，又需要定量认识。对于任何科学研究领域来说，定性分析和定量分析都可以说是两种最基本的分析方法，它们也是两种互相补充的分析方法。由于研究目的和研究对象性质的差异，在不同研究领域和研究项目中，定性分析和定量分析各自所占的比例也不相同。
定量方法用直观的数据来表述分析的结果，看起来一目了然；但常常为了量化，使本来比较复杂的事物简单化、模糊化了，有的意见被量化以后可能被误解和曲解。定性方法可以避免上述定量方法的缺点，可以挖掘出一些蕴藏很深的思想，使科学分析的结论更全面、更深刻；但它的主观性很强，对科研人员本身的要求更高。定性分析也有一定的局限性。首先，它缺乏定量化的严格的观察、测量、统计、计算和表述，不能对特定事件给出严格的描述、说明、解释和阐述。其次，它不具有严格的操作规则或实践规则的约束，因此，研究结构具有很大的随意性，在主题、对象、时间、空间和条件等各个因素之间均具有很大的跳跃性，从而强化了研究者的背景知识对分析结果的“污染”，具有不精确性。再次，定性分析是以经验描述为基础、以归纳逻辑为核心的方法论系统，它的推理缺乏严格的公理化系统的逻辑约束。由于定性认识具有上述局限性和相对性，故在定性认识的基础上，应该对事物进行定量认识，也只有这样才能获得清晰、准确、普遍的认识。
表定性分析与定量分析的比较
事实上，对事物的定性分析必然导致对事物的定量分析，定量分析的目的在于更精确的定性。定性分析与定量分析应该是统一的，相互补充的。定性分析是定量分析的基本前提，没有定性的定量是一种盲目的、毫无价值的定量；定量分析使之定性更加科学、准确，它可以促使定性分析得出广泛而深入的结论。
从科学认识的过程看，任何研究或分析一般都是从研究事物的质的差别开始，然后再去研究它们的量的规定，在量的分析的基础上，再作最后的定性分析，得出更加可靠的分析。
四、管理学中定性方法和定量方法的应用分析
定性管理与定量管理各有特点，在大多数情况下是相互补充、相辅相成、不可分割的。明确定性管理与定量管理的优缺点，促进二者互补整合，对于提高管理绩效，促进管理科学化、最优化，具有重要的实践价值。
作为一种传统的管理方式，定性管理的优点主要是：首先，它具有化繁为简、化难为易的特点，基础性、直观性、通俗性强；其次，定性管理的理论、原则和方法，无需经过复杂的考量和繁难的公式计算即可付诸实践，可以节约物质和时间成本，便于抢占先机、先发制胜；第三，定性管理能够紧密结合实际，并由于其视域广阔，有利于充分发挥管理者的主观能动性，随机应变，赢得主动权。定性管理的缺点也比较明显，主要是管理理论、原则和方法往往比较笼统模糊而不易被精确认知、科学掌握，在传播过程中信息扭曲多，难以适应现代信息社会和数字化时代的高标准、严要求。
与定性管理相比，定量管理的优点主要表现在：一是科学先进，富有时代感。定量管理所涉及的理论、原则和方法，大多是20世纪30年代以来兴起的运筹学、数量经济学、系统论提出的一些数学方法。二是高度精确，具体可靠。定量管理由于其理论、原则和方法比较科学且可操作性强，其手段切实可行，能够解决定性管理所不能解决的高难度复杂问题。定量管理的缺点主要有：一是不能脱离定性分析而独立存在。定量化分析须以正确的定性研究为基础，离开对事物性质和本质的正确认识，再精细的管理方法也难以有效发挥作用。二是对无需量化的对象进行量化，显得多此一举。诚如一位管理学家所说：教授们用满满的三大黑板来证实一个直觉上显而易见的问题，近乎迂腐，大可不必。三是对难以量化的对象无能为力，或因成本过高而得不偿失。
任何事物都是质和量的辩证统一，对事物仅仅进行定性分析或定量研究，都不足以反映事物的本来面目，都不能表明事物的全貌，都不可避免地带有形而上学的主观片面性。只有将定性分析与定量研究有机结合起来，才能正确地反映和表明事物的性质与特点。定性管理与定量管理作为管理形态的两种不同方式，既相互区别、相互对立，各有其内在规定与内涵特点；又相互联系、相互统一、相互渗透、相互贯通。定性管理无能为力之时，往往正是定量管理大显身手之机；定量管理一筹莫展之处，常常正是定性管理长驱直入之地。定性管理与定量管理都是管理科学化、最优化的必要途径，二者缺一不可。定性管理是定量管理的基础、前提和先导，定量管理是定性管理的延伸、拓展和升华。没有定性管理，定量管理就会失去目标、流于形式，就无真正意义的定量管理；没有定量管理，定性管理就会变得难以捉摸，不易确定。因而，必须把定性管理与定量管理有机结合起来，使之优势互补、相得益彰。只有这样，才能建立科学的管理体系。
参考文献：
[1]楊团唐钧:非营利机构评估——天津鹤童老人院个案研究[M].北京:华夏出版社1998年版
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[3][挪威]T·哈维尔莫．经济计量学的概率论方法[M].商务印书馆，1994，（5）
[4][美]丹尼尔·贝尔. 当代西方社会科学[M].北京：社会科学文献出版社，1998
[5]李健宁:教育科学研究中的定量化分析[A].北京：人民教育出版社，2004
[6]《人民日报》，2005年05月23日，第九版
定量因果原理在物理学中的应用 篇3
宇宙中物质间的相互作用必定有物质或能量的传递和转换,物质或能量的转换不会凭空增加或减少,因此,满足宇宙中的定量因果原理是一切科学的基本要求。由定量的作用(因)必导致相应等量作用(果),则有:
式(1)的物理意义是:任一类算子D对集合S的作用,其结果必然导致体系满足某一类算子集合C对S的作用,使CS与DS在定量上相等,整个过程满足任意某些量的定量作用(因)导致相应等量作用(果),即宇宙中不失不得的定量因果关系原理,简称为定量因果原理(quantitative causal principle,QCP)[1]。本文将应用这一原理,导出测地线方程(geodesic equation)和切丛联络的挠率张量(torsion tensor)。
1 应用QCP推导测地线方程
对一般流形的局域自然坐标,有
则有
由式(1)定量因果原理(QCP)可得:
当A=1时,有
则,可得到单粒子的拉氏量(Lagrangian)为:
。
由欧拉方程,可得:
式(3)中,整理式(3)得
令:
将式(5)代入式(4),并整理得:
对式(6)的左右两边同乘gσμ,则有
。 (7)
将式(7)中分成两项,并调整指标,将式(7)整理得
令,则得
由于用定量因果原理(QCP)推导测地线方程是从一般的规律出发,所以用定量因果原理(QCP)推导的结果会多出一项Bσ。若考虑在平面上,测地线为直线。而在曲面上,测地线则是每一点处测地曲率均为0的曲线,即弯曲空间的短程线或直线。当测地线在大地线上时,各点的主曲率方向均与该点上曲面法线相合,在大地测量中,通常用大地线来代替法截线,作为研究和计算椭球面上的各种问题。在圆球面上,测地线为大圆弧[2,3]
于是,当s=τ 时候,即各点的主曲率方向均与该点上曲面法线相合,则有
那么
即
代入式(5)得:Bμ=0
即 Bσ=0 (11)
将式(11)代入式(9)得:
式(12)即为测地线方程[2,3]。
2 应用QCP推导挠率张量
由式(1)定量因果原理(QCP)可得:
式(13)中W可定义为联络矩阵算子。
由协变:Deα=Γeρ (14)
逆变:Deα=Γeβ (15)
因为〈eα,eβ〉=δ,则有:
D〈eα,eβ〉=〈Deα,eβ〉+〈eα,Deβ〉=
〈Γeβ′,eβ〉+〈eα,Γeγ〉=
Γ〈eβ′,eβ〉+Γ〈eα,eγ〉=
Γδ+Γδ(16)
又因为D〈eα,eβ〉=Dδ=0,则
由于
, 于是可得
即 Γ=-Γ(19)
又由Deα=dxiᐁieα = -Γeβ
由Γ= Γidxi得Deα = -Γidxieβ (20)
又由Deα=dxiᐁieα= Γeβ。
即 Deα = Γidxieβ (21)
由dxi(∇ieα + Γieβ) = 0,可得
亦即 ∇ieα = Γieβ (23)
由Dd=
由于dxi∧dxj≡dxi⨂dxj-dxj⨂dxi。
且α∧β=αidxi∧βjdxj=
=αβj(-dxj∧dxi) (25)
因为D=dxiᐁi,由式(25)得
则式(24)中的“±”号,由下式决定
所以 DdS2=D(gijdxidxj) (27)
DdS2=(Dgij)dxidxj+gij(Ddxi)dxj+gijdxi(Ddxj) (28)
当Df≡df时,则有
DdS2 = (dgij)dxidxj + gij( - Γdxl)dxjl+
gij dxi( - Γdx)=
(dgij )dxidxj-gij Γ kdxldxkdxj-
gij dxiΓ kdxldxk。
由dgij=dxkgij,k和,则有
将式(29)的上下指标调整,整理得
当DdS2≠0,则Dd。
即 DdS2=2αijkdxidxjdxk (31)
由式(30)和式(31),可得
由于;且gij≡ᐁkgij,即
式(33)即为平行输运方程。
将式(33)上下指标调整,并整理得
(Γ+Γ)gpk+(Γ-Γ)gpi+(Γ-Γ)gpj+
αikj+αjki-αijk (34)
定义挠率张量为[2]:T=Γ-Γ。
当T=0,即:Γ=Γ,则式(34)为
由gijgjk=δ,则式(35)可改写为
2Tgpkgkl+αikjgkl+αjkigkl-αijkgkl=
gkl(gkj,i+gik,j-gij,k)=
2Tijp + αi+ αijl-αijl (36)
整理式(36),得T的另一表示为
当αijk=0时,可得:
3 总结与讨论
本文从定量因果原理出发,推导出了测地线方程和切丛联络的挠率张量。有文献报道[4],定量因果原理在物理学和微分几何中有较多的应用研究,依据定量因果原理不但可以给出因果代数,而且可以给出因果分解代数,并能给出因果分解代数是与原群公理等价的具有更明晰对称性的新公理系统,这些有利于对环、群等相关理论的研究和应用。有关研究还表明,因果代数和因果分解代数有不同的数学结构,具有这些代数结构的物理系统是非常之多。应用因果分解代数与群公理系统的等价性,不仅可以使人们更好地理解因果分解代数和群中的内稟结构特性,而且更有利于因果代数和因果分解代数在物理学和微分几何等相关领域的研究与应用。
摘要：将定量因果原理应用于物理学中,推导出了测地线方程(geodesic equation)和切丛联络的挠率张量(torsion tensor),阐明了定量因果原理在物理学中的又一新的应用。