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sem掃描電鏡的原理
發(fā)布時間：2023-04-14 06:21:00
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創(chuàng)意嶺 閱讀：
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大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關于sem掃描電鏡的原理的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。
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本文目錄:
一、掃描電鏡SEM是指什么?
掃描電子顯微鏡(SEM) 是一種介于透射電子顯微鏡和光學顯微鏡之間的一種觀察手段。其利用聚焦的很窄的高能電子束來掃描樣品, 通過光束與物質間的相互作用, 來激發(fā)各種物理信息, 對這些信息收集、放大、再成像以達到對物質微觀形貌表征的目的。掃描電子顯微鏡在巖土、石墨、陶瓷及納米材料等的研究上有廣泛應用。
二、SEM掃描電鏡圖怎么看，圖上各參數都代表什么意思
1、放大率：
與普通光學顯微鏡不同，在SEM中，是通過控制掃描區(qū)域的大小來控制放大率的。如果需要更高的放大率，只需要掃描更小的一塊面積就可以了。放大率由屏幕/照片面積除以掃描面積得到。
所以，SEM中，透鏡與放大率無關。
2、場深：
在SEM中，位于焦平面上下的一小層區(qū)域內的樣品點都可以得到良好的會焦而成象。這一小層的厚度稱為場深，通常為幾納米厚，所以，SEM可以用于納米級樣品的三維成像。
3、作用體積：
電子束不僅僅與樣品表層原子發(fā)生作用，它實際上與一定厚度范圍內的樣品原子發(fā)生作用，所以存在一個作用“體積”。
4、工作距離：
工作距離指從物鏡到樣品最高點的垂直距離。
如果增加工作距離，可以在其他條件不變的情況下獲得更大的場深。如果減少工作距離，則可以在其他條件不變的情況下獲得更高的分辨率。通常使用的工作距離在5毫米到10毫米之間。
5、成象：
次級電子和背散射電子可以用于成象，但后者不如前者，所以通常使用次級電子。
6、表面分析：
歐革電子、特征X射線、背散射電子的產生過程均與樣品原子性質有關，所以可以用于成分分析。但由于電子束只能穿透樣品表面很淺的一層（參見作用體積），所以只能用于表面分析。
表面分析以特征X射線分析最常用，所用到的探測器有兩種：能譜分析儀與波譜分析儀。前者速度快但精度不高，后者非常精確，可以檢測到“痕跡元素”的存在但耗時太長。
觀察方法：
如果圖像是規(guī)則的（具螺旋對稱的活體高分子物質或結晶），則將電鏡像放在光衍射計上可容易地觀察圖像的平行周期性。
尤其用光過濾法，即只留衍射像上有周期性的衍射斑，將其他部分遮蔽使重新衍射，則會得到背景干擾少的鮮明圖像。
擴展資料：
SEM掃描電鏡圖的分析方法：
從干擾嚴重的電鏡照片中找出真實圖像的方法。在電鏡照片中，有時因為背景干擾嚴重，只用肉眼觀察不能判斷出目的物的圖像。
圖像與其衍射像之間存在著數學的傅立葉變換關系，所以將電鏡像用光度計掃描，使各點的濃淡數值化，將之進行傅立葉變換，便可求出衍射像〔衍射斑的強度（振幅的2乘）和其相位〕。
將其相位與從電子衍射或X射線衍射強度所得的振幅組合起來進行傅立葉變換，則會得到更鮮明的圖像。此法對屬于活體膜之一的紫膜等一些由二維結晶所成的材料特別適用。
掃描電鏡從原理上講就是利用聚焦得非常細的高能電子束在試樣上掃描，激發(fā)出各種物理信息。通過對這些信息的接受、放大和顯示成像，獲得測試試樣表面形貌的觀察。
參考資料：百度百科-掃描電子顯微鏡
三、SEM、TEM、XRD、AES、STM、AFM的區(qū)別
SEM、TEM、XRD、AES、STM、AFM的區(qū)別主要是名稱不同、工作原理不同、作用不同、
一、名稱不同
1、SEM，英文全稱：Scanningelectronmicroscope，中文稱：掃描電子顯微鏡。
2、TEM，英文全稱：TransmissionElectronMicroscope，中文稱：透射電子顯微鏡。
3、XRD，英文全稱：Diffractionofx－rays，中文稱：X射線衍射。
4、AES，英文全稱：AugerElectronSpectroscopy，中文稱：俄歇電子能譜。
5、STM，英文全稱：ScanningTunnelingMicroscope，中文稱：掃描隧道顯微鏡。
6、AFM，英文全稱：AtomicForceMicroscope，中文稱：原子力顯微鏡。
二、工作原理不同
1．掃描電子顯微鏡的原理是用高能電子束對樣品進行掃描，產生各種各樣的物理信息。通過接收、放大和顯示這些信息，可以觀察到試樣的表面形貌。
2．透射電子顯微鏡的整體工作原理如下：電子槍發(fā)出的電子束經過冷凝器在透鏡的光軸在真空通道，通過冷凝器，它將收斂到一個薄，明亮而均勻的光斑，輻照樣品室的樣品。通過樣品的電子束攜帶著樣品內部的結構信息。通過樣品致密部分的電子數量較少，而通過稀疏部分的電子數量較多。
物鏡會聚焦點和一次放大后，電子束進入第二中間透鏡和第一、第二投影透鏡進行綜合放大成像。最后，將放大后的電子圖像投影到觀察室的熒光屏上。屏幕將電子圖像轉換成可視圖像供用戶觀察。
3、x射線衍射（XRD）的基本原理：當一束單色X射線入射晶體，因為水晶是由原子規(guī)則排列成一個細胞，規(guī)則的原子之間的距離和入射X射線波長具有相同的數量級，因此通過不同的原子散射X射線相互干涉，更影響一些特殊方向的X射線衍射，衍射線的位置和強度的空間分布，晶體結構密切相關。
4．入射的電子束和材料的作用可以激發(fā)原子內部的電子形成空穴。從填充孔到內殼層的轉變所釋放的能量可能以x射線的形式釋放出來，產生特征性的x射線，也可能激發(fā)原子核外的另一個電子成為自由電子，即俄歇電子。
5．掃描隧道顯微鏡的工作原理非常簡單。一個小電荷被放在探頭上，電流從探頭流出，穿過材料，到達下表面。當探針通過單個原子時，通過探針的電流發(fā)生變化，這些變化被記錄下來。
電流在流經一個原子時漲落，從而非常詳細地描繪出它的輪廓。經過多次流動后，人們可以通過繪制電流的波動得到構成網格的單個原子的美麗圖畫。
6．原子力顯微鏡的工作原理：當原子間的距離減小到一定程度時，原子間作用力迅速增大。因此，樣品表面的高度可以直接由微探針的力轉換而來，從而獲得樣品表面形貌的信息。
三、不同的功能
1．掃描電子顯微鏡（SEM）是介于透射電子顯微鏡和光學顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察方法，可以直接利用樣品表面材料的材料性質進行微觀成像。
掃描電子顯微鏡具有高倍放大功能，可連續(xù)調節(jié)20000～200000倍。它有一個大的景深，一個大的視野，一個立體的形象，它可以直接觀察到各種樣品在不均勻表面上的細微結構。
樣品制備很簡單。目前，所有的掃描電鏡設備都配備了x射線能譜儀，可以同時觀察微觀組織和形貌，分析微區(qū)成分。因此，它是當今非常有用的科學研究工具。
2．透射電子顯微鏡在材料科學和生物學中有著廣泛的應用。由于電子容易散射或被物體吸收，穿透率低，樣品的密度和厚度會影響最終成像質量。必須制備超薄的薄片，通常為50～100nm。
所以當你用透射電子顯微鏡觀察樣品時，你必須把它處理得很薄。常用的方法有：超薄切片法、冷凍超薄切片法、冷凍蝕刻法、冷凍斷裂法等。對于液體樣品，通常掛在預處理過的銅線上觀察。
3X射線衍射檢測的重要手段的人們意識到自然，探索自然，尤其是在凝聚態(tài)物理、材料科學、生活、醫(yī)療、化工、地質、礦物學、環(huán)境科學、考古學、歷史、和許多其他領域發(fā)揮了積極作用，不斷拓展新領域、新方法層出不窮。
特別是隨著同步輻射源和自由電子激光的興起，x射線衍射的研究方法還在不斷擴展，如超高速x射線衍射、軟x射線顯微術、x射線吸收結構、共振非彈性x射線衍射、同步x射線層析顯微術等。這些新的X射線衍射檢測技術必將為各個學科注入新的活力。
4，俄歇電子在固體也經歷了頻繁的非彈性散射，可以逃避只是表面的固體表面原子層的俄歇電子，電子的能量通常是10～500電子伏特，他們的平均自由程很短，約5～20，所以俄歇電子能譜學調查是固體表面。
俄歇電子能譜通常采用電子束作為輻射源，可以進行聚焦和掃描。因此，俄歇電子能譜可用于表面微觀分析，并可直接從屏幕上獲得俄歇元素圖像。它是現代固體表面研究的有力工具，廣泛應用于各種材料的分析，催化、吸附、腐蝕、磨損等方面的研究。
5．當STM工作時，探頭將足夠接近樣品，以產生具有高度和空間限制的電子束。因此，STM具有很高的空間分辨率，可以用于成像工作中的科學觀測。
STM在加工的過程中進行了表面上可以實時成像進行了表面形態(tài)，用于查找各種結構性缺陷和表面損傷，表面沉積和蝕刻方法建立或切斷電線，如消除缺陷，達到修復的目的，也可以用STM圖像檢查結果是好還是壞。
6．原子力顯微鏡的出現無疑促進了納米技術的發(fā)展。掃描探針顯微鏡，以原子力顯微鏡為代表，是一系列的顯微鏡，使用一個小探針來掃描樣品的表面，以提供高倍放大。Afm掃描可以提供各類樣品的表面狀態(tài)信息。
與傳統(tǒng)顯微鏡相比，原子力顯微鏡觀察樣品的表面的優(yōu)勢高倍鏡下在大氣條件下，并且可以用于幾乎所有樣品（與某些表面光潔度要求）并可以獲得樣品表面的三維形貌圖像沒有任何其他的樣品制備。
掃描后的三維形貌圖像可進行粗糙度計算、厚度、步長、方框圖或粒度分析。
四、什么是SEM？
1.掃描電子顯微鏡 編輯本義項sem求助編輯百科名片
SEMSEM是scanning electron microscope的縮寫，中文即掃描電子顯微鏡，掃描電子顯微鏡的設計思想和工作原理，早在1935年便已被提出來了。1942年，英國首先制成一臺實驗室用的掃描電鏡，但由于成像的分辨率很差，照相時間太長，所以實用價值不大。經過各國科學工作者的努力，尤其是隨著電子工業(yè)技術水平的不斷發(fā)展，到1956年開始生產商品掃描電鏡。近數十年來，掃描電鏡已廣泛地應用在生物學、醫(yī)學、冶金學等學科的領域中，促進了各有關學科的發(fā)展。
目錄
特點
掃描電鏡的結構
1．鏡筒
2．電子信號的收集與處理系統(tǒng)
3．電子信號的顯示與記錄系統(tǒng)
4．真空系統(tǒng)及電源系統(tǒng)
工作原理
在化學化工里，SEM是scanning electron microscope的縮寫，指掃描電子顯微鏡是一種常用的材料分析手段。
掃描電子顯微鏡于20世紀60年代問世，用來觀察標本的表面結構。其工作原理是用一束極細的電子束掃描樣品，在樣品表面激發(fā)出次級電子，次級電子的多少與電子束入射角有關，也就是說與樣品的表面結構有關，次級電子由探測體收集，并在那里被閃爍器轉變?yōu)楣庑盘?，再經光電倍增管和放大器轉變?yōu)殡娦盘杹砜刂茻晒馄辽想娮邮膹姸?，顯示出與電子束同步的掃描圖像。圖像為立體形象，反映了標本的表面結構。為了使標本表面發(fā)射出次級電子，標本在固定、脫水后，要噴涂上一層重金屬微粒，重金屬在電子束的轟擊下發(fā)出次級電子信號。 目前掃描電鏡的分辨力為6~10nm，人眼能夠區(qū)別熒光屏上兩個相距0.2mm的光點，則掃描電鏡的最大有效放大倍率為0.2mm/10nm=20000X。 它是依據電子與物質的相互作用。當一束高能的人射電子轟擊物質表面時，被激發(fā)的區(qū)域將產生二次電子、俄歇電子、特征x射線和連續(xù)譜X射線、背散射電子、透射電子，以及在可見、紫外、紅外光區(qū)域產生的電磁輻射。同時，也可產生電子-空穴對、晶格振動（聲子）、電子振蕩（等離子體）。原則上講，利用電子和物質的相互作用，可以獲取被測樣品本身的各種物理、化學性質的信息，如形貌、組成、晶體結構、電子結構和內部電場或磁場等等。掃描電子顯微鏡正是根據上述不同信息產生的機理，采用不同的信息檢測器，使選擇檢測得以實現。如對二次電子、背散射電子的采集，可得到有關物質微觀形貌的信息；對x射線的采集，可得到物質化學成分的信息。
編輯本段特點
和光學顯微鏡及透射電鏡相比，掃描電鏡SEM（Scanning Electron Microscope）具有以下特點： (一) 能夠直接觀察樣品表面的結構，樣品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。 (二) 樣品制備過程簡單，不用切成薄片。 (三) 樣品可以在樣品室中作三度空間的平移和旋轉，因此，可以從各種角度對樣品進行觀察。 (四) 景深大，圖象富有立體感。掃描電鏡的景深較光學顯微鏡大幾百倍，比透射電鏡大幾十倍。 (五) 圖象的放大范圍廣，分辨率也比較高?？煞糯笫畮妆兜綆资f倍，它基本上包括了從放大鏡、光學顯微鏡直到透射電鏡的放大范圍。分辨率介于光學顯微鏡與透射電鏡之間，可達3nm。 (六) 電子束對樣品的損傷與污染程度較小。 (七) 在觀察形貌的同時，還可利用從樣品發(fā)出的其他信號作微區(qū)成分分析。
編輯本段掃描電鏡的結構
編輯本段1．鏡筒
鏡筒包括電子槍、聚光鏡、物鏡及掃描系統(tǒng)。其作用是產生很細的電子束(直徑約幾個nm)，并且使該電子束在樣品表面掃描，同時激發(fā)出各種信號。
編輯本段2．電子信號的收集與處理系統(tǒng)
在樣品室中，掃描電子束與樣品發(fā)生相互作用后產生多種信號，其中包括二次電子、背散射電子、X射線、吸收電子、俄歇(Auger)電子等。在上述信號中，最主要的是二次電子，它是被入射電子所激發(fā)出來的樣品原子中的外層電子，產生于樣品表面以下幾nm至 幾十nm的區(qū)域，其產生率主要取決于樣品的形貌和成分。通常所說的掃描電鏡像指的就是二次電子像，它是研究樣品表面形貌的最有用的電子信號。檢測二次電子的檢測器(圖15(2)的探頭是一個閃爍體，當電子打到閃爍體上時，1就在其中產生光，這種光被光導管傳送到光電倍增管，光信號即被轉變成電流信號，再經前置放大及視頻放大，電流信號轉變成電壓信號，最后被送到顯像管的柵極。
編輯本段3．電子信號的顯示與記錄系統(tǒng)
掃描電鏡的圖象顯示在陰極射線管(顯像管)上，并由照相機拍照記錄。顯像管有兩個，一個用來觀察，分辨率較低，是長余輝的管子；另一個用來照相記錄，分辨率較高，是短余輝的管子。
編輯本段4．真空系統(tǒng)及電源系統(tǒng)
掃描電鏡的真空系統(tǒng)由機械泵與油擴散泵組成，其作用是使鏡筒內達到 10(4～10(5托的真空度。電源系統(tǒng)供給各部件所需的特定的電源。
編輯本段工作原理
從電子槍陰極發(fā)出的直徑20(m～30(m的電子束，受到陰陽極之間加速電壓的作用，射向鏡筒，經過聚光鏡及物鏡的會聚作用，縮小成直徑約幾毫微米的電子探針。在物鏡上部的掃描線圈的作用下，電子探針在樣品表面作光柵狀掃描并且激發(fā)出多種電子信號。這些電子信號被相應的檢測器檢測，經過放大、轉換，變成電壓信號，最后被送到顯像管的柵極上并且調制顯像管的亮度。顯像管中的電子束在熒光屏上也作光柵狀掃描，并且這種掃描運動與樣品表面的電子束的掃描運動嚴格同步，這樣即獲得襯度與所接收信號強度相對應的掃描電子像，這種圖象反映了樣品表面的形貌特征。 掃描電鏡樣品制備的主要要求是：盡可能使樣品的表面結構保存好，沒有變形和污染，樣品干燥并且有良好導電性能。 另外，掃描電鏡生物樣品制備技術大多數生物樣品都含有水分，而且比較柔軟，因此，在進行掃描電鏡觀察前，要對樣品作相應的處理。
開放分類：
搜索引擎，網絡推廣，網絡營銷，seo，百度SEM
2.搜索引擎營銷 編輯本義項求助編輯sem目錄
目標層次原理
服務方式一、 競價排名
二、 購買關鍵詞廣告
三、 搜索引擎優(yōu)化（SEO）
四、點擊付費廣告
SEM是Search Engine Marketing的縮寫，中文意思是搜索引擎營銷。SEM是一種新的網絡營銷形式。SEM所做的就是全面而有效的利用搜索引擎來進行網絡營銷和推廣。SEM追求最高的性價比，以最小的投入，獲最大的來自搜索引擎的訪問量，并產生商業(yè)價值。 現在隨著互聯網的深入生活，方便人們的生活，例如現在大家都普遍使用的B2C網站，還有網上繳費等等，很多都運用了SEM。
編輯本段目標層次原理
搜索引擎營銷可分為四個層次，可分別簡單描述為：存在層、表現層、關注層和轉化層。 第一層是搜索引擎營銷的存在層，其目標是在主要的搜索引擎/分類目錄中獲得被收錄的機會，這是搜索引擎營銷的基礎之一，第二個基礎是通過競價排名方式出現在搜索引擎中，離開這兩個個層次，搜索引擎營銷的其他目標也就不可能實現。搜索引擎登錄包括免費登錄、付費登錄、搜索引擎關鍵詞廣告等形式。存在層的含義就是讓網站中盡可能多的網頁獲得被搜索引擎收錄（而不僅僅是網站首頁），也就是為增加網頁的搜索引擎可見性。 第二層的目標則是在被搜索引擎收錄的基礎上盡可能獲得好的排名，即在搜索結果中有良好的表現，因而可稱為表現層。因為用戶關心的只是搜索結果中靠前的少量內容，如果利用主要的關鍵詞檢索時網站在搜索結果中的排名靠后，那么還有必要利用關鍵詞廣告、競價廣告等形式作為補充手段來實現這一目標。同樣，如果在分類目錄中的位置不理想，則需要同時考慮在分類目錄中利用付費等方式獲得排名靠前。 搜索引擎營銷的第三個目標則直接表現為網站訪問量指標方面，也就是通過搜索結果點擊率的增加來達到提高網站訪問量的目的。由于只有受到用戶關注，經過用戶選擇后的信息才可能被點擊，因此可稱為關注層。從搜索引擎的實際情況來看，僅僅做到被搜索引擎收錄并且在搜索結果中排名靠前是不夠的，這樣并不一定能增加用戶的點擊率，更不能保證將訪問者轉化為顧客。要通過搜索引擎營銷實現訪問量增加的目標，則需要從整體上進行網站優(yōu)化設計，并充分利用關鍵詞廣告等有價值的搜索引擎營銷專業(yè)服務。 搜索引擎營銷的第四個目標，即通過訪問量的增加轉化為企業(yè)最終實現收益的提高，可稱為轉化層。轉化層是前面三個目標層次的進一步提升，是各種搜索引擎方法所實現效果的集中體現，但并不是搜索引擎營銷的直接效果。從各種搜索引擎策略到產生收益，期間的中間效果表現為網站訪問量的增加，網站的收益是由訪問量轉化所形成的，從訪問量轉化為收益則是由網站的功能、服務、產品等多種因素共同作用而決定的。因此，第四個目標在搜索引擎營銷中屬于戰(zhàn)略層次的目標。其他三個層次的目標則屬于策略范疇，具有可操作性和可控制性的特征，實現這些基本目標是搜索引擎營銷的主要任務。目前搜索營銷，逐步被人們認識和運用。
編輯本段服務方式
一、 競價排名
顧名思義就是網站付費后才能被搜索引擎收錄并靠前排名，付費越高者排名越靠前；競價排名服務，是由客戶為自己的網頁購買關鍵字排名，按點擊計費的一種服務。客戶可以通過調整每次點擊付費價格，控制自己在特定關鍵字搜索結果中的排名；并可以通過設定不同的關鍵詞捕捉到不同類型的的目標訪問者。 而在國內最流行的點擊付費搜索引擎有百度，雅虎和Google。值得一提的是即使是做了PPC（Pay Per Click，按照點擊收費）付費廣告和競價排名，最好也應該對網站進行搜索引擎優(yōu)化設計，并將網站登錄到各大免費的搜索引擎中。
二、 購買關鍵詞廣告
即在搜索結果頁面顯示廣告內容，實現高級定位投放，用戶可以根據需要更換關鍵詞，相當于在不同頁面輪換投放廣告；
三、 搜索引擎優(yōu)化（SEO）
SEO（Search Engine Optimization），漢譯為搜索引擎優(yōu)化，是較為流行的網絡營銷方式，主要目的是增加特定關鍵字的曝光率以增加網站的能見度，進而增加銷售的機會。分為站外SEO和站內SEO兩種。SEO的主要工作是通過了解各類搜索引擎如何抓取互聯網頁面、如何進行索引以及如何確定其對某一特定關鍵詞的搜索結果排名等技術，來對網頁進行相關的優(yōu)化，使其提高搜索引擎排名，從而提高網站訪問量，最終提升網站的銷售能力或宣傳能力的技術。 seo就是通過對網站結構、關鍵字選擇、網站內容規(guī)劃進行調整和優(yōu)化，使得網站在搜索結果中靠前。 搜索引擎優(yōu)化（seo）又包括網站內容優(yōu)化、關鍵詞優(yōu)化、外部鏈接優(yōu)化、內部鏈接優(yōu)化、代碼優(yōu)化、圖片優(yōu)化、搜索引擎登錄等。 PPC 為 Pay Per Click的縮寫 PPC是英文Pay Per Click的縮寫形式,其中文意思就是點擊付費廣告。 目前，SEM正處于發(fā)展階段，它將成為今后專業(yè)網站乃至電子商務發(fā)展的必經之路。 SEO是屬于SEM的一部分，是實現SEM搜索引擎整合營銷的一種手段。
四、點擊付費廣告
英文為PPC，是Pay Per Click的縮英文寫 其中文意思就是點擊付費廣告。目前，SEM正處于發(fā)展階段，它將成為今后專業(yè)網站乃至電子商務發(fā)展的必經之路。
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sem吧 http://tieba.baidu.com/sem
3.經濟管理學院 編輯本義項求助編輯semSEM還是School of Economics and Management的縮寫，也就是經濟管理學院（簡稱經管學院）的意思。隨著市場經濟的發(fā)展，經管學院正在為社會輸送越來越多的管理、會計、金融類人才，為社會的建設與發(fā)展做出突出貢獻。
4.結構方程模型 編輯本義項求助編輯sem結構方程模型是社會科學研究中的一個非常好的方法。該方法在20世紀80年代就已經成熟，可惜國內了解的人并不多?！霸谏鐣茖W以及經濟、市場、管理等研究領域，有時需處理多個原因、多個結果的關系，或者會碰到不可直接觀測的變量（即潛變量），這些都是傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法不能很好解決的問題。20世紀80年代以來，結構方程模型迅速發(fā)展，彌補了傳統(tǒng)統(tǒng)計方法的不足，成為多元數據分析的重要工具。 結構方程模型分析:結構方程模型是一種建立、估計和檢驗因果關系模型的方法。模型中既包含有可觀測的顯在變量，也可能包含無法直接觀測的潛在變量。結構方程模型可以替代多重回歸、通徑分析、因子分析、協方差分析等方法，清晰分析單項指標對總體的作用和單項指標間的相互關系。
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