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2011年2月,國務(wù)院學(xué)位委員會第28次會議通過了新的《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄》,統(tǒng)計學(xué)上升為一級學(xué)科,設(shè)在理學(xué)門類中,既可以授理學(xué)學(xué)位,也可以授經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)位。此舉順應(yīng)時代發(fā)展潮流,為我國統(tǒng)計學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供了更大平臺。
什么是統(tǒng)計學(xué)
統(tǒng)計學(xué)研究怎樣有效地收集、整理和分析數(shù)據(jù),以對所考察的問題做出推斷或預(yù)測,直至為采取一定的決策和行動提供依據(jù)和建議。
統(tǒng)計學(xué)是一門古老的科學(xué),迄今已有兩千三百多年的歷史,統(tǒng)計學(xué)的實(shí)踐活動則可追溯到更早。統(tǒng)計學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展是和生產(chǎn)的發(fā)展、社會的進(jìn)步緊密相連的。20世紀(jì)以前,描述性統(tǒng)計占主導(dǎo)地位。描述性統(tǒng)計就是收集大量數(shù)據(jù),并進(jìn)行一些簡單的運(yùn)算,譬如求平均值、百分比,或用圖表、表格把它們表示出來。我國古代就有錢糧戶口的統(tǒng)計,并在實(shí)踐中產(chǎn)生了許多思想和方法,例如,春秋時期齊國在管仲的調(diào)查思想指導(dǎo)下,有了第一次經(jīng)濟(jì)普查,并且使用了經(jīng)濟(jì)折算概念。唐朝杜佑用食鹽消費(fèi)量來推算人口數(shù)量,做好戶籍管理。在西方,古希臘的亞里士多德撰寫“城邦政情”,其內(nèi)容包括各城邦的歷史、行政、科學(xué)、藝術(shù)、人口、資源和財富等社會和經(jīng)濟(jì)情況的比較分析!俺前钫椤笔降慕y(tǒng)計研究延續(xù)了近兩千年,這些統(tǒng)計工作都與國家實(shí)施統(tǒng)治有關(guān)。統(tǒng)計學(xué)的英文詞statistics源于拉丁文,系由status(狀態(tài)、國家)和statista(政治家)衍化而來。自17世紀(jì)以來,西方一些著名學(xué)者的工作促進(jìn)了統(tǒng)計方法、數(shù)學(xué)計算和邏輯推理的結(jié)合,分析社會經(jīng)濟(jì)問題的方式更加注重運(yùn)用定量分析方法。例如高斯等人在誤差方面的研究工作,正態(tài)分布也因此被稱為高斯分布。與此同時,研究不確定性的數(shù)學(xué)分支——概率論也在這個時期蓬勃發(fā)展起來。在十九世紀(jì)末、二十世紀(jì)初,以概率論為基礎(chǔ)的數(shù)理統(tǒng)計學(xué)出現(xiàn)了,其中英國學(xué)派起了主導(dǎo)作用。
作為統(tǒng)計學(xué)的理論基礎(chǔ),數(shù)理統(tǒng)計學(xué)研究處理帶有隨機(jī)性的數(shù)據(jù),在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工程技術(shù)、自然科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會學(xué)等領(lǐng)域都有很廣泛的應(yīng)用。哪兒有受隨機(jī)性影響的數(shù)據(jù),哪兒就有數(shù)理統(tǒng)計的問題。當(dāng)然,數(shù)理統(tǒng)計學(xué)只是各個學(xué)科各個業(yè)務(wù)領(lǐng)域的研究工具,解決實(shí)際問題不能離開所論問題的專門知識。由于統(tǒng)計學(xué)這一學(xué)科特性,統(tǒng)計學(xué)者往往散落在其他學(xué)科,成立了不同名目的統(tǒng)計學(xué)會。1952年我國高校進(jìn)行院系調(diào)整,受蘇聯(lián)體制的影響,統(tǒng)計學(xué)被一分為二,概率論與數(shù)理統(tǒng)計屬于數(shù)學(xué),社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計則是有階級性的社會科學(xué),劃歸經(jīng)濟(jì)學(xué),此外還有衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)等更專門化的統(tǒng)計學(xué)。九十年代開始,國內(nèi)統(tǒng)計學(xué)人就開始提倡“大統(tǒng)計”,強(qiáng)調(diào)各類統(tǒng)計學(xué)的內(nèi)在統(tǒng)一性。2011年國務(wù)院學(xué)位委員會通過了新的學(xué)科目錄,把統(tǒng)計學(xué)上升為一級學(xué)科,彌補(bǔ)了人為分裂的缺憾。美國統(tǒng)計學(xué)家也有類似的訴求,各個統(tǒng)計學(xué)會在一起開聯(lián)合年會,人數(shù)眾多,好不熱鬧。
不斷拓展的統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用
在過去半個多世紀(jì),統(tǒng)計學(xué)得到了空前發(fā)展,不僅服務(wù)于政府職能,而且應(yīng)用到各行各業(yè),滲透到生活的方方面面。這在發(fā)達(dá)的西方資本主義國家得到更充分體現(xiàn)。
統(tǒng)計學(xué)的應(yīng)用之一在于制藥業(yè)。在研制新藥的各個階段都要做統(tǒng)計分析,用數(shù)據(jù)來判斷新藥是否安全有效。為避免人為因素,要做雙盲檢驗(yàn),即受試者不知道吃的是不是新藥,試驗(yàn)者也不知道誰吃的是新藥。這些試驗(yàn)對比的數(shù)據(jù)由統(tǒng)計學(xué)家采集分析,做出客觀判斷。例如,輝瑞公司曾為心臟病開發(fā)一款新藥,雖然男女受試人員都說效果不好,統(tǒng)計人員發(fā)現(xiàn)男性受試人員并不主動退還剩余的新藥。基于這個性別差異,研發(fā)人員開發(fā)出了現(xiàn)在很有名氣的“偉哥”。如今興起個性化治療,一款新藥可能對某類特定人群非常管用,但并不適用所有人群,需要統(tǒng)計分析來確定適用范圍;蛟S今后人們服藥之前都要做一番基因檢查,以決定哪些是特效藥、哪些是要回避的。與生命現(xiàn)象有關(guān)的統(tǒng)計問題很多,一方面數(shù)據(jù)來自醫(yī)療單位和公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu),另一方面來自基因測序。因此美國許多大學(xué)都設(shè)有獨(dú)立的生物統(tǒng)計系,甚至規(guī)模超過統(tǒng)計系。在1995年轟動一時的美國“辛普森殺妻案”中,辛普森的辯護(hù)律師對DNA證據(jù)提出疑問, 加州大學(xué)統(tǒng)計學(xué)家Terry Speed教授作為專家證人向陪審團(tuán)展現(xiàn)了在DNA鑒定工作中數(shù)據(jù)是如何提供支撐作用的。這可以說是為統(tǒng)計學(xué)做了最好的科普宣傳。
統(tǒng)計學(xué)的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域是生產(chǎn)制造過程中的質(zhì)量控制和試驗(yàn)設(shè)計。為了提高生產(chǎn)效率,改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,科技人員要對各種配方、各種工藝流程進(jìn)行優(yōu)化選擇。如果每種配方逐一試驗(yàn),試驗(yàn)次數(shù)將非常巨大。通過合理安排試驗(yàn),統(tǒng)計人員可以大幅度減少試驗(yàn)次數(shù),有效確定最優(yōu)配方或工藝流程。以北京大學(xué)為例,1965年概率統(tǒng)計教研室教員查閱文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)日本的《質(zhì)量管理》雜志登載大量正交試驗(yàn)設(shè)計(研究多因素多水平的一種設(shè)計方法,是分析式設(shè)計的主要方法)用于改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的具體案例。與此同時,一位曾訪問日本的國家科委(科技部前身)副主任講日本戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快得益于數(shù)理統(tǒng)計方法,并將田口玄一的《實(shí)驗(yàn)計畫法》轉(zhuǎn)給北大。師生們對此并不陌生,此前許寶騄教授主持的討論班曾認(rèn)真研讀過這方面的代表作,并對部分平衡不完全區(qū)組設(shè)計進(jìn)行系統(tǒng)研究,于1964年以“班成”的筆名發(fā)表過長篇論文。受日本同行的啟發(fā),教師們在北京市開辦大型“試驗(yàn)設(shè)計”系列講座,在工業(yè)企業(yè)開展正交試驗(yàn)設(shè)計的應(yīng)用推廣,即便在“文革”期間還開設(shè)了為期一年半的學(xué)習(xí)班,學(xué)員來自三機(jī)部(中國航空工業(yè)集團(tuán)公司的前身)的基層單位,并在教員指導(dǎo)下回到工廠利用所學(xué)方法解決具體技術(shù)問題。與此同時,中科院張里千研究員等人經(jīng)過實(shí)踐探索出一套正交表優(yōu)化使用方法,提煉出正交法優(yōu)化效率高的理論解釋。1978年中科院和北大的統(tǒng)計學(xué)家聯(lián)名寫信給鄧小平,反映推廣正交試驗(yàn)設(shè)計對國民經(jīng)濟(jì)的重大意義,很快得到鄧小平的批示,因而受到國家科委和全國科協(xié)的高度重視。中國現(xiàn)場統(tǒng)計研究會于1979年獲準(zhǔn)成立。
與此相關(guān)的還有因素分析,兩個或多個不同變量之間是否有關(guān)聯(lián)?吸煙是否導(dǎo)致短壽?這都與統(tǒng)計學(xué)有關(guān)。一個有名的例子是尿片和啤酒的關(guān)系。沃爾瑪?shù)墓ぷ魅藛T在按周期統(tǒng)計產(chǎn)品的銷售信息時發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象:每逢周末,某一連鎖超市啤酒和尿片的銷量都很大。通過觀察和走訪后了解到,在美國有孩子的家庭中,太太經(jīng)常囑咐丈夫?yàn)楹⒆淤I尿片,而丈夫們在買完尿片以后又順手帶回了自己愛喝的啤酒,因此啤酒和尿片銷量一起增長。
抽樣調(diào)查原來是為替代普查、減少工作量而引入的方法。如何用最低成本得到有價值的信息,就需要合理設(shè)計隨機(jī)抽樣的方法,即如何收集數(shù)據(jù)。現(xiàn)如今抽樣調(diào)查用途非常廣泛,政治家為摸準(zhǔn)選民心理進(jìn)而調(diào)整競選宣傳策略要進(jìn)行抽樣調(diào)查,商家為開發(fā)產(chǎn)品、投放廣告也要進(jìn)行抽樣調(diào)查。各類指數(shù)也可以說是抽樣調(diào)查,譬如道瓊斯工業(yè)指數(shù)就是30種工業(yè)公司股票價格的某種平均,足以反映美國經(jīng)濟(jì)狀況。
如今,統(tǒng)計學(xué)在解決新問題的過程中不斷發(fā)展。例如,醫(yī)療衛(wèi)生統(tǒng)計中的數(shù)據(jù)往往因?yàn)椴∪诉w移或死亡而殘缺不全,有些實(shí)際問題(如大型火箭的可靠性)并不允許大量試驗(yàn),可用的樣本非常少,這些都不符合傳統(tǒng)理論的假設(shè)條件,需要統(tǒng)計學(xué)家發(fā)展新的理論來解決。另外,統(tǒng)計學(xué)研究對象也從數(shù)據(jù)擴(kuò)展到圖像、文本,還有電子商務(wù)的迅猛發(fā)展,基因測序成本的大幅下降,大數(shù)據(jù)時代的到來,都向統(tǒng)計學(xué)家提出了巨大新課題。我們相信統(tǒng)計學(xué)必定會在這些機(jī)遇中發(fā)展壯大。
我國統(tǒng)計學(xué)教育
我國統(tǒng)計學(xué)教育起步于清朝末年。1902年制定的《欽定京師大學(xué)堂章程》規(guī)定仕學(xué)館11個科目,在商科講授統(tǒng)計學(xué)課程。早期的統(tǒng)計學(xué)者在學(xué)習(xí)國外書籍的基礎(chǔ)上編寫了大量的統(tǒng)計學(xué)教材。到1949年國內(nèi)共有18所商科院;蚓C合大學(xué)的商學(xué)院設(shè)立統(tǒng)計學(xué)系或統(tǒng)計專修科,統(tǒng)計學(xué)教育已有一定基礎(chǔ)。在這段時間,我國學(xué)者在國際統(tǒng)計學(xué)界產(chǎn)生影響的是許寶騄先生。許先生于1940年在英國獲得科學(xué)博士學(xué)位,任教于北京大學(xué),在概率論、統(tǒng)計推斷和多元統(tǒng)計等領(lǐng)域都作出了世界級的貢獻(xiàn),成為數(shù)理統(tǒng)計學(xué)界的大師?箲(zhàn)期間許先生在西南聯(lián)大開設(shè)一學(xué)年的課程,應(yīng)是我國最早的數(shù)理統(tǒng)計課程。
1952年院系調(diào)整時統(tǒng)計學(xué)被一分為二,概率論與數(shù)理統(tǒng)計劃歸數(shù)學(xué),一般設(shè)在綜合性大學(xué);社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計則劃歸經(jīng)濟(jì)學(xué),一般設(shè)在財經(jīng)類院校。此后半個多世紀(jì)兩類統(tǒng)計學(xué)獨(dú)立發(fā)展,彼此間并無太大聯(lián)系。1956年在討論制定的“全國科學(xué)發(fā)展十二年遠(yuǎn)景規(guī)劃”時我國數(shù)學(xué)家就認(rèn)定概率統(tǒng)計是數(shù)學(xué)聯(lián)系實(shí)際的橋梁紐帶之一,把概率論與數(shù)理統(tǒng)計列為數(shù)學(xué)的三個重點(diǎn)發(fā)展方向之一。北京大學(xué)為此成立了全國第一個概率統(tǒng)計教研室,許寶騄先生任教研室主任。當(dāng)時全國懂概率統(tǒng)計的人還很少,高校大都未開設(shè)概率統(tǒng)計的課程。為迅速培養(yǎng)人才,必須集中優(yōu)勢,全國協(xié)作。為此,1956年秋從北京大學(xué)、中山大學(xué)和南開大學(xué)抽調(diào)50多名學(xué)生和10多位進(jìn)修教師,集中在北大學(xué)習(xí)概率統(tǒng)計。根據(jù)許先生主持制訂的培養(yǎng)計劃和教學(xué)大綱,開設(shè)了像測度論、概率極限定理、數(shù)理統(tǒng)計和馬氏過程等專門化課程。至“文革”前北大共培養(yǎng)八屆學(xué)生,對我國概率統(tǒng)計教學(xué)科研隊伍的形成和發(fā)展起了巨大的推動作用。
改革開放以后我國派遣大批訪問學(xué)者和留學(xué)生出國學(xué)習(xí),大大促進(jìn)了我國統(tǒng)計學(xué)科的發(fā)展。國內(nèi)的一批年輕學(xué)者也迅速成長起來,我國自行培養(yǎng)的最早一批博士就有三位是陳希孺院士指導(dǎo)的統(tǒng)計學(xué)博士,另有鄭祖康等一批學(xué)子從海外學(xué)成歸來,成為我國統(tǒng)計學(xué)界的中堅力量。目前,國內(nèi)不少高校設(shè)立了統(tǒng)計學(xué)院、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院,或在數(shù)學(xué)學(xué)院和管理學(xué)院等學(xué)院內(nèi)設(shè)立統(tǒng)計系。另外,醫(yī)學(xué)院校的公共衛(wèi)生學(xué)院里還設(shè)有流行病學(xué)與衛(wèi)生統(tǒng)計系。
經(jīng)過二十多年不懈努力,統(tǒng)一的統(tǒng)計學(xué)逐步成型。1998年頒布的本科專業(yè)目錄中,數(shù)學(xué)類的“數(shù)理統(tǒng)計”經(jīng)濟(jì)類的“統(tǒng)計學(xué)”專業(yè)合并成“統(tǒng)計學(xué)類”歸入理學(xué)門類,上升成為與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等并列的學(xué)科類。2011年國務(wù)院學(xué)位委員會設(shè)立了“統(tǒng)計學(xué)”一級學(xué)科。該學(xué)科主要包括數(shù)理統(tǒng)計學(xué)、社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計學(xué)、生物與衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)、金融統(tǒng)計、風(fēng)險管理與精算學(xué)、應(yīng)用統(tǒng)計學(xué),現(xiàn)有56個博士學(xué)位授予單位,101個碩士學(xué)位授予單位。在形式上我們的統(tǒng)計學(xué)已經(jīng)與國際上通行做法接軌,但內(nèi)涵的統(tǒng)一尚需時日,因此今后既要堅持傳統(tǒng)特色,又應(yīng)加強(qiáng)交流協(xié)調(diào)。在學(xué)生培養(yǎng)方面,我們應(yīng)當(dāng)注意培養(yǎng)他們這些素養(yǎng)和技能:1.數(shù)學(xué);2.計算機(jī)程序開發(fā)和數(shù)據(jù)庫;3.經(jīng)濟(jì)學(xué)、生物學(xué)或其他相關(guān)專業(yè);4.人際溝通、合作能力。
隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,人們對質(zhì)量和效益都將提出更高要求,統(tǒng)計學(xué)的用武之地必將不斷擴(kuò)大,正如美國人力市場已經(jīng)展示的。2009年《紐約時報》發(fā)表大幅文章《對于畢業(yè)生來說只有一個詞:統(tǒng)計》,舉例說明統(tǒng)計對各行各業(yè)的重要性。同年8月25日華爾街日報刊登文章《有利于找工作的5個專業(yè)》,認(rèn)為統(tǒng)計學(xué)是美國就業(yè)市場最受歡迎的5個專業(yè)之一。廣闊的就業(yè)市場必定推動統(tǒng)計學(xué)教育的發(fā)展。2010年教育部新增設(shè)了“應(yīng)用統(tǒng)計”碩士專業(yè)學(xué)位,學(xué)制2至3年,F(xiàn)在已有78所學(xué)校擁有應(yīng)用統(tǒng)計碩士專業(yè)學(xué)位的授予資格。其次,改革開放以來留學(xué)歐美的年輕統(tǒng)計學(xué)者已在世界舞臺上嶄露頭角,六人獲得統(tǒng)計學(xué)界的最高獎(COPSS獎),多人擔(dān)任美國著名大學(xué)統(tǒng)計系主任、學(xué)會會長和雜志主編,郁彬當(dāng)選為美國人文與科學(xué)院院士?峙聸]有第二個專業(yè)能讓大陸留學(xué)生占有如此明顯的行業(yè)優(yōu)勢。團(tuán)結(jié)海外華人力量,我們一定能率先把我國建設(shè)成為統(tǒng)計學(xué)強(qiáng)國。
。ㄗ髡呦当本┐髮W(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院教授,統(tǒng)計科學(xué)中心副主任)