在用摩托车抽样调查和研究方法分析*

冷传刚赵 颖阮 立

（1-天津内燃机研究所 天津 300072 2-台州市质量技术监督检测研究院）

引言

为了对摩托车排放标准进行评估，对摩托车行业标准和政策进行研究，规范在用摩托车管理，开展了以摩托车行业特征和减排潜力为基础的抽样调查和研究工作，完成了全国范围内在用摩托车样本分布和活动水平调研工作。原始资料的收集采用抽样调查的方式，以企业合作的形式从重庆、广东、江浙、山东等主要摩托车分布区域选取实力最强的摩托车生产企业作为协作方；现成资料的收集包括美国能源基金会课题的调研结果和企业提供的行业信息等。对这些现成资料进行分析、计算和总结。

在用摩托车调研不但要如实反映调研对象的实际情况，而且调研数据要完整可靠，还要讲究实效，及时反馈所需信息。同时，必须考虑调研成本，争取用尽可能少的消耗获取最好的调研效果。调研方法的优劣是调研活动成功与否的关键[1]。结合本次调研活动，对在用摩托车调研的方法进行了比较全面的总结，可作为在用摩托车现状调研工作的依据或作为其它行业调研工作的参考。

1 在用摩托车调研总论

在用摩托车调研的总体流程如图1所示。

在用摩托车调研是一种有目的的活动，根据调研的目标要求，全面系统地搜集和加工处理有关信息资料，为后续决策提供依据；同时，了解在用摩托车的样本分布和活动水平的详细情况，为在用摩托车污染物排放总量的计算提供依据。

图1 抽样调查及研究工作流程

在用摩托车调研的对象是影响样本现象的各个要素，在用摩托车调研必须利用科学的方式和方法搜集、整理和分析调查资料。在用摩托车调研的内容包括：

1）各种类型摩托车所占总体的比例；

2）各个排量段的摩托车所占总体的比例；

3）不同生产年份的摩托车数量；

4）摩托车的使用信息。包括行驶里程现状、使用时间及使用频次现状，用途、车速及使用地点现状，故障、保养及维修现状，自测油耗情况等信息。

2 方案及问卷设计

方案设计作为调研活动的起点和指南，在很大程度上决定着调研活动能否顺利开展和圆满完成。在用摩托车方案设计包括以下几个方面的内容：

1）调查目的。说明为什么进行此项调查，通过调查要了解哪些问题，调查结果的具体用途是什么。

2）调查对象和调查单位。明确调查目的之后，应着重解决向谁调查的问题，即根据调查课题确定调查对象和具体的调查单位。调查对象是指所要调查的在用摩托车现象总体。调查单位是指构成调查现象总体的个体，是所要调查的具体单位，是调查项目的承担者。

3）调查项目和调查表。为了使调查内容不致发生遗漏和便于被调查者回答，需要将已确定的调查项目合理科学地分类排列，形成调查表。在用摩托车调查表采用一览表的形式，在一张表上登记若干个调查单位的内容。

4）样本容量的确定。为确保在用摩托车调研具有较高的精度，花费较少的经费，兼顾时效性，如何判断抽样误差与确定样本容量是调研者必须考虑的问题。

样本容量n是指在抽样设计中确定的样本单位数。抽样误差μ是指抽样所得的样本指标值与总体实际指标值之间的差异。

影响样本容量的因素有：

a）调查总体各单位之间的差异程度。样本标准差s是在计算抽样误差时替代总体标准差σ的，而总体标准差是用来说明总体各单位之间差异程度的[2]。根据2000年～2009年全国在用摩托车保有量的调查分析结果，在用摩托车排量的样本标准差s为48 mL。

b）允许误差的大小。允许误差是根据抽样资料估计总体参数所允许的误差范围，用d表示。根据发动机名义排量的规定[3]（见表1），实际排量在2个名义排量之间，应选择相近的值作为名义排量，同一名义排量的摩托车允许的最小实际排量误差为5 mL。所以，本次抽样的允许误差取为5 mL。

表1 发动机名义排量 mL

c）概率度λ的大小。概率度的大小是指对抽样误差范围估计可靠程度的大小。可靠程度在统计学中叫概率度，可根据标准正态分布表由给定的置信度查出相应的概率度。综合考虑本次调研的成本与结果的准确性，选取的置信度为95%，对应的概率度λ为1.65。

根据统计学理论，样本容量的计算公式为[4]：

根据以上分析结果，可计算出在用摩托车抽样调查的样本容量n=251份，考虑到无效样本（按照美国能源基金会课题问卷调查经验，无法确认排量的问卷占1.3%），实际样本容量应不少于254份。

5）调查对象覆盖范围。本次调查采用分层随机抽样法[5]。分层随机抽样又称类型抽样，是先将调查对象的总体按一定的标志划分成不同层，再从各层相同性质的分子中随机抽取样本。本次调查按照摩托车类型将在用摩托车分为轻便摩托车、两轮摩托车、三轮摩托车等3个层次。分层随机抽样可以避免简单随机抽样过于集中于某个地区或某种特性，从而增加样本的代表性和普遍性。综合美国能源基金会课题的统计结果和近几年我国申报给工业和信息化部装备工业发展中心的车型比例，得到本次调查的抽样比例及最少抽样数量，如表2所示。

表2 分层随机抽样的样本比例和抽样数量

3 调研实施

在用摩托车调研是一项复杂而又细致的工作，它是按照一定方式，从调查总体中抽取部分样本进行调查，从而对总体做出具有一定概率的推断。在用摩托车调查包括原始资料的调查搜集和现成资料的调查搜集。原始资料又称为第一手资料，它是在用摩托车调查人员同本次调研的各个摩托车企业协作方亲临调查现场实地搜集的资料。取得这部分资料所花的时间较长、费用较大，所采用的方法主要是问卷调查法。现成资料是通过分析计算总结成文的资料，取得这部分资料比较容易，花费较少，目前可以取得的现成资料是美国能源基金会课题的调研结果和企业提供的行业信息。本文主要探讨原始资料的调查搜集。

按照分层随机抽样法，在用摩托车调查完成以下区域的原始资料收集，见表3。

表3 调研实施进度

4 资料的整理与统计分析

从全国各主要摩托车分布地区调查搜集的大量在用摩托车信息资料是凌乱分散的，不能直接从中看出在用摩托车的样本分布和活动水平的变动过程、特点和规律，有些资料有可能是片面或不真实的。为了充分发挥在用摩托车调查的作用，必须对上述资料进行整理和分析，使调查资料系统、完整和可靠，从而能够客观地反映被调查事物的内在联系，揭示问题的本质和各种调研内容间的因果关系。

根据课题的要求，对所获得的调查问卷进行汇总整理，得到在用摩托车样本分布和活动水平调研数据库。对各个抽样调查内容进行统计分析，得到在用摩托车的样本分布和活动水平的详细情况，将分析结果制作成表格或图表形式。

本次调研采用分层调研，从全国在用摩托车保有量大的几个区域抽取样车进行调查，用这几个区域的多个总体代表全国在用摩托车的样本分布和活动水平。为了验证这种方法是否能够代表全国摩托车的总体状况，用方差分析[6]的方法对各个调研区域的多个总体进行分析，分析各个总体之间是否存在差异，如果存在差异，分析差异是否对总体的结果存在显著影响。

方差分析是一种假设检验，它是对全部样本观察值的差异进行分解，将某种因素下各组样本观察值之间可能存在的系统误差与随机误差加以比较，据此推断各个总体之间是否存在显著性差异，若存在显著性差异，说明该因素的影响是显著的。本次方差分析中，影响不同总体的主要因素是区域。故按照不同调研区域对调研结果分组，每个分组称为因素水平，本次调研共分成k=4组，有k=4个水平。各水平组的观察值就是从各因素总体中随机抽样的样本观察值。方差分析的一般数学形式如表4所示。

表4 方差分析的一般数学形式

表中：Ai为第i个水平，Xij表示第i个水平上第j次调研结果。

若可控因素的不同水平对试验结果无显著性影响，那么，观测值Xij应来自同一正态总体，Xij：N（μ,σ2），根据统计学理论，方差分析的数学模型为：

式中：μ为在用摩托车某个观测值的总平均；ai为Ai水平上的效应，它满足各个水平上的效应之和为零的条件；eij为Xij对μi的随机偏差，它是由个体观测值之间的随机差异产生的。

从在用摩托车方差分析的结果看，对于选取的观测值，其组间离差平方和所占的比例很小，说明调研区域的不同对观测值的影响很小；组内离差平方和所占比例很大，说明观测值的变动主要是由随机变量因素引起的。

由于4个不同区域调研结果的变异较小，对全国在用摩托车这一样本总体的影响在可接受范围之内。由于4个不同区域的调研样本的观测值水平无明显差异，用这4个区域的调研结果代表全国在用摩托车这一总体的调研方法是可信的，从而证明了本次的调研方法和调研结果是有效的。

5 结束语

以在用摩托车样本分布和活动水平为研究对象，调研的策划坚持准确性、完整性、时效性和节约性原则。调查的组织参考美国能源基金会课题经验，选取具有丰富经验的调查人员，并在全国主要摩托车分布区域选取实力最强的摩托车生产企业作为协作方。

综合考虑调研的成本与结果的准确性，样本容量定为254份，可满足95%的置信度水平。

采用分层随机抽样法，将调查的市场总体按一定的标志划分成轻便摩托车、两轮摩托车、三轮摩托车等3个层次，然后从各层次相同性质的分子中随机抽取样本，避免了简单随机抽样过于集中于某个地区或某种特性，增加了样本的代表性和普遍性。

对所获得的调查问卷进行汇总整理，完成了预定内容的统计分析，对调研结果进行了方差分析。结果表明，4个不同区域的调研样本的观测值水平无明显差异，用这4个区域的调研结果代表全国在用摩托车这一总体的调研方法是可信的。

对调研活动的全过程进行了总结和分析，形成了在用摩托车调查和研究的一般方法和理论，可作为在用摩托车现状调研工作的依据或作为其它行业调研工作的参考。