統(tǒng)計學的意義

統(tǒng)計學的意義第一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三

一、統(tǒng)計學的名詞解釋

統(tǒng)計學一詞Statistics，源出于意大利文Stato，兼有“國家”和“情況”的意義。統(tǒng)計學家一詞Statistician，源出于意大利文Statista，意為“處理國家事務的人”：amanwhodealswithaffairsofthestate所以，統(tǒng)計學可理解為“國務活動人員感興趣的事實的匯集”：

acollectionoffactsofinteresttoastatesman第二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三在早期，統(tǒng)計學就是國情（勢）學。這種說法流行于16世紀的意大利，后來傳播到法、德、荷等歐陸國家。在17，18世紀，這些國家大學里教授的“統(tǒng)計學”課程，實際上就是“國情（勢）學”，包括有關人口，經濟，地理，乃至政治方面的內容。到十九世紀初，逐步演變?yōu)楝F(xiàn)代西方統(tǒng)計學——Statistics，中間還有政治算數(shù)學派。第三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三現(xiàn)代定義，《不列顛百科全書》解釋：統(tǒng)計學（Statistics）是收集和分析數(shù)據(jù)的科學與藝術。統(tǒng)計學是“科學”。統(tǒng)計學是“藝術”，指“藝術性”，說明統(tǒng)計學在理論、方法、應用中都要強調藝術性，時時具有靈活性，處處需要靈感。統(tǒng)計學與數(shù)據(jù)打交道，必然離不開數(shù)學。關于統(tǒng)計學的數(shù)學理論部分，在西方被稱為MathematicalStatistics，是數(shù)學的一個分支，是Statistics的重要組成部分，但決不是全部。第四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三前蘇聯(lián)，把統(tǒng)計學定義為一門研究大量社會現(xiàn)象的社會科學，有很強的階級性和黨性；而數(shù)理統(tǒng)計學則被看作是在統(tǒng)計學中使用的數(shù)學方法及其理論基礎。受蘇聯(lián)影響，在我國至今仍有不少人認為統(tǒng)計學是一門社會科學，數(shù)理統(tǒng)計學是一門數(shù)學學科。隨著時代的發(fā)展，在我國這個區(qū)別也在漸漸消失。第五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三在國家技術監(jiān)督局1992年11月頒布的GB/T14745-92《學科分類與代碼》中，我國已經將統(tǒng)計學與數(shù)學、經濟學等學科并列為一級學科，把原屬社會科學和自然科學領域的統(tǒng)計學歸并為一門統(tǒng)計學。統(tǒng)計學在我國已經開始向著一個新的方向發(fā)展，它研究現(xiàn)代統(tǒng)計理論、方法與計算問題，用統(tǒng)計學解決自然科學、社會科學中的各種問題。所以，統(tǒng)計學可分為理論統(tǒng)計學與應用統(tǒng)計學兩大類。二者相輔相成，不能分割。第六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三二、統(tǒng)計學的作用

例一、許多統(tǒng)計學家在二戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用，Wald是其中之一。他發(fā)明的一些統(tǒng)計方法在戰(zhàn)時被視為軍事機密。軍方向他咨詢：戰(zhàn)機的哪些部位需要加強？第七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三第八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三例二、強磁場會干擾活細胞，有人懷疑生活在高壓線附近的兒童，會有較多的人患上白血病。怎么研究這個問題？我們不能把孩子暴露在高壓線附近作實驗，而比較暴露在高壓線附近時間較多和較少的兒童中患白血病的人數(shù)也不太容易，因為患者本來就不會太多，而且患病原因其實很多，如食物，飲料，殺蟲劑，等等。第九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三

美國國家癌癥研究所用五年時間，花費500萬美元，收集有關數(shù)據(jù)。統(tǒng)計研究結論：在白血病和暴露在高壓線產生的磁場之間沒有相關關系。研究報告發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學期刊》上。電視上還是報道有母親抱怨自己的孩子得了白血病，而又正好住在高壓線附近。我們知道，個案總是比研究報告更有說服力，但是有一點統(tǒng)計知識的人應該知道，用數(shù)據(jù)得出的結論比單一的軼聞更值得信賴，再沒有必要為此事浪費時間和金錢做無謂的研究了。也許該找找別的原因。第十頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三例三、2000年諾貝爾經濟學獎獲得者，JamesHeckman（1944－），DanielMcFadden（1937－），微觀計量經濟學家。獎勵他們發(fā)展廣泛應用于經濟學及其其他社會科學中對個人和住戶的行為進行統(tǒng)計分析的理論和方法。例如，失業(yè)者再就業(yè)的時間間隔問題，職業(yè)培訓的價值問題（結論是：許多職業(yè)培訓的作用被高估了?。┑谑豁?，共三十二頁，編輯于2023年，星期三

1989，1990，1994，1997，2002，2003等年度的諾貝爾經濟學獎獲得者都是數(shù)學或統(tǒng)計學出身。這讓正統(tǒng)經濟學院出身的經濟學家多少有點尷尬。當年諾貝爾不設數(shù)學獎，據(jù)說是心上人被數(shù)學家搶跑了?，F(xiàn)在的諾貝爾經濟學獎幾乎成了數(shù)學獎了。第十二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三例四、統(tǒng)計學與金融工程.

金融工程屬于交叉性學科，包括以下3個領域：(1)投資分析；(2)風險管理；(3)期貨交易。其中投資分析與風險管理兩個領域直接涉及到統(tǒng)計數(shù)據(jù)描述及統(tǒng)計推斷，期貨交易部分則與隨機過程、隨機微分方程的研究有關，有時被稱為數(shù)理金融。第十三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三例五、極值統(tǒng)計學

為抵御萬年不遇的水災，堤壩應該修多高、多厚、多強？目前以歐美學者為主組成各個研究小組，正在運用極值理論對水文學，環(huán)境保護，自然災害，異常氣象，可靠性工程，保險數(shù)學，金融工程等有特色的應用領域展開研究。第十四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三三、統(tǒng)計學的方法論意義

在正確的前提下，我們可以利用從一般到特殊的演繹推理嚴格證明一個結論的正確性.從確定的前提可以推出有關的確定的事實，我們不會對這種問題有太多的敬畏，總有聰明的人可以準確地做出這種推理。第十五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三在許多情況下，我們并不知道正確的前提是什么，僅知道若干并不全面的有關事實。在這種情況下，有許多可能的答案可供選擇。但是，不能準確知道導致這些事實的前提條件是什么。我們都可以用歸納法做出自己的結論，但是誰也沒有把握說自己的結論是正確的第十六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三歸納法是從若干事實概括出它們的共性的一種思想方法，其本質特征是：雖然考察的只是若干個別現(xiàn)象，但所得的結論卻能超出考察的范圍。歸納法不僅是一種邏輯推理方法，也是一種科學研究方法，更是一種科學發(fā)現(xiàn)方法。歸納推理，就是要從所有可能的結論中挑選出一個自認為是最有可能正確的結論。當然，用歸納法得出的結論并非總是正確的.第十七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三認真思考歸納推理，我們要解決以下問題：

1、針對一個問題，怎樣合理有效地觀測記錄有關事實？2、基于已經觀測到的事實，有哪些結論可供選擇呢？3、怎樣做出最佳選擇呢？4、做出選擇的同時，我們必須同時承擔多大出錯的風險呢？第十八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三不確定的知識+不確定性的度量=有用的知識統(tǒng)計學正是研究這樣一種邏輯思維方法的科學。也就是說，統(tǒng)計學不僅給出結論，還給出結論的不確定性的準確度量.第十九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三四、統(tǒng)計學的新課題

統(tǒng)計學研究怎樣有效地收集、整理、分析帶有隨機性的數(shù)據(jù)，并在此基礎上對所研究的問題做出推斷性結論。

那么，什么是數(shù)據(jù)？在信息時代，數(shù)據(jù)包含著信息，信息體現(xiàn)為數(shù)據(jù)！用一句更現(xiàn)代的話說，統(tǒng)計學就是從具有隨機性的有限數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有價值的信息的科學。

第二十頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三

在過去，我們基本上搞清楚了常規(guī)意義下數(shù)據(jù)的收集與處理問題。但是在信息爆炸的時代，非傳統(tǒng)數(shù)據(jù)占主導地位。圖形數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)，聲音數(shù)據(jù)，海量數(shù)據(jù)，高維數(shù)據(jù)，關聯(lián)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，等等急需得到處理，前所未有的問題與挑戰(zhàn)擺在了統(tǒng)計學家們面前。

20世紀以來基本成型的統(tǒng)計學的理論框架受到了新的挑戰(zhàn)。例如，

第二十一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三1、與遺傳基因，環(huán)境，氣象，金融等相關聯(lián)的龐大數(shù)據(jù)的處理問題(將龐大數(shù)據(jù)壓縮收集后取出有用信息的方法)；2、信息社會中有關個人隱私的數(shù)據(jù)收集與個人隱私保護問題；3、計算機互連網(wǎng)的使用使得數(shù)據(jù)取得方式的改變導致的數(shù)據(jù)資料的收集與分析問題；4、統(tǒng)計軟件的普及所帶來的對數(shù)據(jù)含意的不求甚解，導致脫離現(xiàn)實的統(tǒng)計模型的濫用。

第二十二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三

五、統(tǒng)計學的學習

不難看出，統(tǒng)計學家要使用一切可以使用的理論工具：幾乎遍及數(shù)學的每一個分支。我們有人認為學習統(tǒng)計，可以避免學習過多的數(shù)學。事實并非如此！至少在入門階段，大家都知道，我們必須學好如下幾門數(shù)學基礎課程：第二十三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三數(shù)學分析高等代數(shù)解析幾何概率論數(shù)理統(tǒng)計復變函數(shù)實變函數(shù)測度論泛函分析近世代數(shù)拓撲學計算方法運籌學等它們都是“硬”數(shù)學，每門課都會使你脫層皮，最后讓你脫胎換骨。當然你必須學習必要的統(tǒng)計學分支學科，那是你的看家本領。如果你想成為有作為的概率統(tǒng)計學家，有必要學習更多的數(shù)學和統(tǒng)計學理論（微分幾何）。第二十四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三有人會問，學這么多數(shù)學有什么用？我們應該這樣問：

我知道多少數(shù)學？懂得越少，越覺得她沒用。用的好的人則是越來越覺得自己的數(shù)學不夠用，還要學，甚至還要自己創(chuàng)造新的數(shù)學！發(fā)達國家學統(tǒng)計學的學生，一學期有6門甚至更多的數(shù)學課，即使在第八個學期也是如此，不會因為學生要找工作就減少課程的學習?？梢詳?shù)一數(shù)，我們其實少學很多??！第二十五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三除了以上必要的數(shù)學課程之外，兩個工具需要掌握：英語，計算機。越熟練越好。別人看不懂，你可以順利與國際專家交流；別人算不出來，你一個命令或一段小程序解決問題！

第二十六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三統(tǒng)計學往往與某個其他專業(yè)相結合，例如有工業(yè)統(tǒng)計，衛(wèi)生統(tǒng)計，生物統(tǒng)計，醫(yī)藥統(tǒng)計，金融統(tǒng)計，法學統(tǒng)計學，心理統(tǒng)計學，教育統(tǒng)計學，等等。這是因為統(tǒng)計學一方面是數(shù)學的一個分支，另一方面，更是一種思想方法和使用工具。所以，如果你想成為應用統(tǒng)計學界有作為的人，那么有必要學習數(shù)學之外的第二個學科。例如經濟學，金融學，生物學，管理學，教育學，等等。第二十七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三可以這樣說，如果你通過了四年的統(tǒng)計學學習，那么再懂得一點其他知識，很快就可能成為某個方面的專家。如果反過來，一輩子也怕自學不會數(shù)學的。電影《美麗心靈》的男主角納什就是最好的例子。他在大學里只聽過一門經濟學課，后來居然獲得諾貝爾經濟學獎。下面我們介紹幾個有趣的應用問題。第二十八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三1、現(xiàn)代化教育技術流行。在我校課件教學效果到底如何？怎樣研究這個問題？2、學生對教師的教學評價數(shù)據(jù)，怎樣分析才能得到正確的結果？評價體系是否合理？3、我國心理學研究遠遠落后于世界發(fā)達國家。如果你讀一點心理學，了解一下國際研究潮流，也許你會成為我國心理學研究的開拓者；第二十九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三4、如果看一看我國的教育統(tǒng)計學教材，你會發(fā)現(xiàn)它是多么低級！讀一讀國際教育統(tǒng)計學的最新研究文獻，你可能成為我國教育統(tǒng)計學的高級專家；5、中醫(yī)學的是是非非現(xiàn)在說不清楚，但是如果你感興趣，利用統(tǒng)計學方法研究中藥療效問題，你可能成為一流學者；6、如果你對語言感興趣，那么用統(tǒng)計學研究語言的機器識別問題，你可能成為人工智能的專家學者；第三十頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期三7、中國經濟發(fā)展中值得研究的問題就更多了。例如大家都說國家統(tǒng)計局的報告不準，那么問題出在哪里？中國房地產發(fā)展與居民需求之間到底是什么關系？等等，如果感興趣，你就得設法調查研究，取得數(shù)據(jù)，做統(tǒng)計分析。也許你就是中國未來的不被人罵的真正用數(shù)據(jù)說話的經濟學家。第三十一頁，