南師大老師的PPT整理介紹下統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義與學(xué)習(xí)方法

1、一、統(tǒng)計(jì)學(xué)的名詞解釋統(tǒng)計(jì)學(xué)一詞Statistics，源出于意大利文Stato，兼有“國(guó)家”和“情況”的意義。統(tǒng)計(jì)學(xué)家一詞 Statistician，源出于意大利文Statista，意為“處理國(guó)家事務(wù)的人”：a man who deals with affairs of the state所以，統(tǒng)計(jì)學(xué)可理解為“國(guó)務(wù)活動(dòng)人員感興趣的事實(shí)的匯集”：a collection of facts of interest to a statesman在 早期，統(tǒng)計(jì)學(xué)就是國(guó)情學(xué)。這種說(shuō)法流行于16世紀(jì)的意大利，后來(lái)傳播到法、德、荷等歐陸國(guó)家。在17，18世紀(jì)，這些國(guó)家大學(xué)里教授的“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程，實(shí) 際上就是“

2、國(guó)情學(xué)”，包括有關(guān)人口，經(jīng)濟(jì)，地理，乃至政治方面的內(nèi)容。到十九世紀(jì)初，逐步演變?yōu)楝F(xiàn)代西方統(tǒng)計(jì)學(xué)Statistics?，F(xiàn) 代定義，不列顛百科全書(shū)解釋?zhuān)?統(tǒng)計(jì)學(xué)（Statistics）是收集和分析數(shù)據(jù)的科學(xué)與藝術(shù)。 統(tǒng)計(jì)學(xué)是“科學(xué)”。 統(tǒng)計(jì)學(xué)是“藝術(shù)”，指“藝術(shù)性”，說(shuō)明統(tǒng)計(jì)學(xué)在理論、方法、應(yīng)用中都要強(qiáng)調(diào)藝術(shù)性，時(shí)時(shí)具有靈活性，處處需要靈感。 統(tǒng)計(jì)學(xué)與數(shù)據(jù)打交道，必然離不開(kāi)數(shù)學(xué)。關(guān)于統(tǒng)計(jì)學(xué)的數(shù)學(xué)理論部分，在西方被稱(chēng)為Mathematical Statistics，是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，是Statistics的重要組成部分，但決不是全部。前蘇聯(lián)，把統(tǒng)計(jì)學(xué)定義為一門(mén)研究大量社會(huì) 現(xiàn)象的社會(huì)科學(xué)，有很強(qiáng)的階

3、級(jí)性和黨性；而數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)則被看作是在統(tǒng)計(jì)學(xué)中使用的數(shù)學(xué)方法及其理論基礎(chǔ)。受蘇聯(lián)影響，在我國(guó)至今仍有不少人認(rèn)為統(tǒng)計(jì)學(xué)是一 門(mén)社會(huì)科學(xué)，數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門(mén)數(shù)學(xué)學(xué)科。隨著時(shí)代的發(fā)展，在我國(guó)這個(gè)區(qū)別也在漸漸消失。在國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1992年11月頒布的 GB/T14745-92學(xué)科分類(lèi)與代碼中，我國(guó)已經(jīng)將統(tǒng)計(jì)學(xué)與數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科并列為一級(jí)學(xué)科，把原屬社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)領(lǐng)域的統(tǒng)計(jì)學(xué)歸并為一門(mén) 統(tǒng)計(jì)學(xué)。統(tǒng)計(jì)學(xué)在我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始向著一個(gè)新的方向發(fā)展，它研究現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)理論、方法與計(jì)算問(wèn)題，用統(tǒng)計(jì)學(xué)解決自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)中的各種問(wèn)題。所以，統(tǒng)計(jì)學(xué)可 分為理論統(tǒng)計(jì)學(xué)與應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)兩大類(lèi)。二者相輔相成，不能分割。 二、統(tǒng)計(jì)學(xué)

4、的作用例一、許多統(tǒng)計(jì)學(xué)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(jì)方法在戰(zhàn)時(shí)被視為軍事機(jī)密。軍方向他咨詢(xún)：戰(zhàn)機(jī)的哪些部位需要加強(qiáng)？ 例二、強(qiáng)磁場(chǎng)會(huì)干擾活細(xì)胞，有人懷疑生活在高壓線(xiàn)附近的兒童，會(huì)有較多的人患上白血病。怎么研究這個(gè)問(wèn)題？我們不能把孩子暴露在高壓線(xiàn)附近作實(shí)驗(yàn)，而比 較暴露在高壓線(xiàn)附近時(shí)間較多和較少的兒童中患白血病的人數(shù)也不太容易，因?yàn)榛颊弑緛?lái)就不會(huì)太多，而且患病原因其實(shí)很多，如食物，飲料，殺蟲(chóng)劑，等等。 美國(guó)國(guó)家癌癥研究所用五年時(shí)間，花費(fèi)500萬(wàn)美元，收集有關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究，最后做出結(jié)論：在白血病和暴露在高壓線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)之間沒(méi)有相關(guān)關(guān)系。研究 報(bào)告發(fā)表在新英格蘭

5、醫(yī)學(xué)期刊上。電視上還是報(bào)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(xiàn)附近。我們知道，個(gè)案總是比研究報(bào)告更有說(shuō)服力， 但是有一點(diǎn)統(tǒng)計(jì)知識(shí)的人應(yīng)該知道，用數(shù)據(jù)得出的結(jié)論比單一的軼聞更值得信賴(lài)，再?zèng)]有必要為此事浪費(fèi)時(shí)間和金錢(qián)做無(wú)謂的研究了。也許因該找找別的原因。例 三、2000年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者，James Heckman （1944），Daniel McFadden（1937），微觀計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)家。獎(jiǎng)勵(lì)他們發(fā)展廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)學(xué)及其其他社會(huì)科學(xué)中對(duì)個(gè)人和住戶(hù)的行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的理論和方法。例 如，失業(yè)者再就業(yè)的時(shí)間間隔問(wèn)題，職業(yè)培訓(xùn)的價(jià)值問(wèn)題（結(jié)論是：許多職業(yè)培訓(xùn)的作用被高估了?。?198

6、9，1990，1994，1997，2002，2003等年度的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者都是數(shù)學(xué)或統(tǒng)計(jì)學(xué)出身。這讓正統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)院出身的經(jīng)濟(jì)學(xué)家多少有點(diǎn)尷尬。當(dāng)年諾貝爾不設(shè)數(shù)學(xué)獎(jiǎng)，據(jù)說(shuō)是心上人被數(shù)學(xué)家搶跑了?，F(xiàn)在的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)幾乎成了數(shù)學(xué)獎(jiǎng)了。 例四、統(tǒng)計(jì)學(xué)與金融工程.金融工程屬于交叉性學(xué)科，包括以下3個(gè)領(lǐng)域：(1)投資分析；(2)風(fēng)險(xiǎn)管理；(3)期貨交易。其中投資分析與風(fēng)險(xiǎn)管理兩個(gè) 領(lǐng)域直接涉及到統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)描述及統(tǒng)計(jì)推斷，期貨交易部分則與隨機(jī)過(guò)程、隨機(jī)微分方程的研究有關(guān)，有時(shí)被稱(chēng)為數(shù)理金融。例五、極值統(tǒng)計(jì)學(xué) 為抵御萬(wàn)年不遇的水災(zāi)，堤壩應(yīng)該修多高、多厚、多強(qiáng)？ 目前以歐美學(xué)者為主組成各個(gè)研究小組，正在運(yùn)用

7、極值理論對(duì)水文學(xué)，環(huán)境保護(hù)，自然災(zāi)害，異常氣象，可靠性工程，保險(xiǎn)數(shù)學(xué)，金融工程等有特色的應(yīng)用領(lǐng)域展開(kāi)研究。 三、統(tǒng)計(jì)學(xué)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(yán)格證明一個(gè)結(jié)論的正確性. 從確定的前提可以推出有關(guān)的確定的事實(shí)，我們不會(huì)對(duì)這種問(wèn)題有太多的敬畏，總有聰明的人可以準(zhǔn)確地做出這種推理。 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(guān)事實(shí)。在這種情況下，有許多可能的答案可供選擇。但是，不能準(zhǔn)確知道導(dǎo)致這些事 實(shí)的前提條件是什么。 我們都可以用歸納法做出自己的結(jié)論，但是誰(shuí)也沒(méi)有把握說(shuō)自己的結(jié)論是正確的。 歸納法是從若干事實(shí)概括出它們的共性的

8、一種思想方法，其本質(zhì)特征是： 雖然考察的只是若干個(gè)別現(xiàn)象，但所得的結(jié)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(xué)研究方法，更是一種科學(xué)發(fā)現(xiàn)方法。歸納推理，就是要從所有可能的結(jié)論中挑選出一個(gè)自認(rèn)為是最有可能正確的結(jié) 論。當(dāng)然，用歸納法得出的結(jié)論并非總是正確的. 認(rèn)真思考?xì)w納推理，我們要解決以下問(wèn)題：1、針對(duì)一個(gè)問(wèn)題，怎樣合理有效地觀測(cè)記錄有關(guān)事實(shí)？2、基于已經(jīng)觀測(cè)到的事實(shí)，有哪些結(jié)論可供選擇呢？3、怎樣做出最佳選擇呢？4、做出選擇的同時(shí)，我們必須同時(shí)承擔(dān)多大出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)呢？ 認(rèn)真思考?xì)w納推理，我們要解決以下問(wèn)題：1、針對(duì)一個(gè)問(wèn)題，怎樣合理有效地觀測(cè)記錄有關(guān)事實(shí)？2、基于已經(jīng)觀

9、測(cè)到的事實(shí)，有哪些結(jié)論可供選擇呢？3、怎樣做出最佳選擇呢？4、做出選擇的同時(shí)，我們必須同時(shí)承擔(dān)多大出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)呢？ 四、統(tǒng)計(jì)學(xué)的新課題 統(tǒng)計(jì)學(xué)研究怎樣有效地收集、整理、分析帶有隨機(jī)性的數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)所研究的問(wèn)題做出推斷性結(jié)論。 那么，什么是數(shù)據(jù)？在信息時(shí)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(huà)說(shuō)，統(tǒng)計(jì)學(xué)就是從具有隨機(jī)性的有限數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的信息的科學(xué)。 在過(guò)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(wèn)題。但是在信息爆炸的時(shí)代，非傳統(tǒng)數(shù)據(jù)占主導(dǎo)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(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，等等急需得到處理，前所未有的問(wèn)題與挑戰(zhàn)擺在了統(tǒng)計(jì)學(xué)家

10、們面前。 20世紀(jì)以來(lái)基本成型的統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論框架受到了新的挑戰(zhàn)。例如， 1、與遺傳基因，環(huán)境，氣象，金融等相關(guān)聯(lián)的龐大數(shù)據(jù)的處理問(wèn)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(huì)中有關(guān)個(gè)人隱私的數(shù)據(jù)收集與個(gè)人隱私保護(hù)問(wèn)題；3、計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)的使用使得數(shù)據(jù)取得方式的改變導(dǎo)致的數(shù)據(jù)資料的收集與分析問(wèn)題；4、統(tǒng)計(jì)軟件的普及所帶來(lái)的對(duì)數(shù)據(jù)含意的不求甚解，導(dǎo)致脫離現(xiàn)實(shí)的統(tǒng)計(jì)模型的濫用。 五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí) 不難看出，統(tǒng)計(jì)學(xué)家要使用一切可以使用的理論工具：幾乎遍及數(shù)學(xué)的每一個(gè)分支。我們有人認(rèn)為學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)，可以避免學(xué)習(xí)過(guò)多的數(shù)學(xué)。事實(shí)并非如此！至少在入門(mén)階段，大家都知道，我們必須學(xué)好如下幾門(mén)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程

11、：數(shù)學(xué)分析 高等代數(shù) 解析幾何概率論 數(shù)理統(tǒng)計(jì) 復(fù)變函數(shù) 實(shí)變函數(shù) 測(cè)度論 泛函分析近世代數(shù) 拓?fù)鋵W(xué) 計(jì)算方法 運(yùn)籌學(xué)等 它們都是“硬”數(shù)學(xué)，每門(mén)課都會(huì)使你脫層皮，最后讓你脫胎換骨。 當(dāng)然你必須學(xué)習(xí)必要的統(tǒng)計(jì)學(xué)分支學(xué)科，那是你的看家本領(lǐng)。如果你想成為有作為的概率統(tǒng)計(jì)學(xué)家，有必要學(xué)習(xí)更多的數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)理論（微分幾何）。 有人會(huì)問(wèn)，學(xué)這么多數(shù)學(xué)有什么用？我們應(yīng)該這樣問(wèn)： 我知道多少數(shù)學(xué)？ 懂得越少，越覺(jué)得她沒(méi)用。用的好的人則是越來(lái)越覺(jué)得自己的數(shù)學(xué)不夠用，還要學(xué)，甚至還要自己創(chuàng)造新的數(shù)學(xué)！發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)生，一學(xué)期有6門(mén)甚至更多 的數(shù)學(xué)課，即使在第八個(gè)學(xué)期也是如此，不會(huì)因?yàn)閷W(xué)生要找工作就減少課程

12、的學(xué)習(xí)。可以數(shù)一數(shù)，我們其實(shí)少學(xué)很多?。?除了以上必要的數(shù)學(xué)課程之外，兩個(gè)工具需要掌握：英語(yǔ)，計(jì)算機(jī)。越熟練越好。別人看不懂，你可以順利與國(guó)際專(zhuān)家交流；別人算不出來(lái)，你一個(gè)命令或一段小程序解決問(wèn)題！ 統(tǒng)計(jì)學(xué)往往與某個(gè)其他專(zhuān)業(yè)相結(jié)合，例如有工業(yè)統(tǒng)計(jì)，衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)，生物統(tǒng)計(jì)，醫(yī)藥統(tǒng)計(jì)，金融統(tǒng)計(jì)，法學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)，心理統(tǒng)計(jì)學(xué)，教育統(tǒng)計(jì)學(xué)，等等。這是因?yàn)榻y(tǒng)計(jì) 學(xué)一方面是數(shù)學(xué)的一個(gè)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(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)界有作為的人，那么有必要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)之外的第二個(gè)學(xué)科。例 如經(jīng)濟(jì)學(xué)，金融學(xué)，生物學(xué)，管理學(xué)，教育學(xué)，等等。 可以這樣說(shuō)，如果你通過(guò)了四年的統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)，那么再懂得一點(diǎn)其他

13、知識(shí)，很快就可能成為某個(gè)方面的專(zhuān)家。如果反過(guò)來(lái)，一輩子也怕自學(xué)不會(huì)數(shù)學(xué)的。電影美麗心靈的男主角納什就是最好的例子。他在大學(xué)里只聽(tīng)過(guò)一門(mén)經(jīng)濟(jì)學(xué)課，后來(lái)居然獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。下面我們介紹幾個(gè)有趣的應(yīng)用問(wèn)題。1、現(xiàn)代化教育技術(shù)流行。在我校課件教學(xué)效果到底如何？怎樣研究這個(gè)問(wèn)題？2、學(xué)生對(duì)教師的教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，怎樣分析才能得到正確的結(jié)果？評(píng)價(jià)體系是否合理？3、我國(guó)心理學(xué)研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界發(fā)達(dá)國(guó)家。如果你讀一點(diǎn)心理學(xué)，了解一下國(guó)際研究潮流，也許你會(huì)成為我國(guó)心理學(xué)研究的開(kāi)拓者；4、如果看一看我國(guó)的教育統(tǒng)計(jì)學(xué)教材，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它是多么低級(jí)！讀一讀國(guó)際教育統(tǒng)計(jì)學(xué)的最新研究文獻(xiàn)，你可能成為我國(guó)教育統(tǒng)計(jì)學(xué)的高級(jí)專(zhuān)家；5、中醫(yī)學(xué)的是是非非現(xiàn)在說(shuō)不清楚，但是如果你感興趣，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法研究中藥療效問(wèn)題，你可能成為一流學(xué)者；6、如果你對(duì)語(yǔ)言感興趣，那么用統(tǒng)計(jì)學(xué)研究語(yǔ)言的機(jī)器識(shí)別問(wèn)題，你可能成為人工智能的專(zhuān)家學(xué)者；7、中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中值得研究的問(wèn)題就更多了。例如大家都說(shuō)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的報(bào)告不準(zhǔn)，那么問(wèn)題出在哪里？中國(guó)房地產(chǎn)發(fā)展與居民需求之間到底是什么關(guān)系？等等，如果感興趣，你就得設(shè)法調(diào)查研究，取得數(shù)據(jù)，做統(tǒng)計(jì)分析。也許你就是中國(guó)未來(lái)的不