国外统计科学研究现状述评_科学论文

国外统计科学研究现状述评_科学论文

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ABSTRACT

The paper introduces and evaluates features of statistical research work abroad from research personnel,research institution and research contents and results as well as research trend;from the hot issues discussde in statistical conference abroad and the treatises published;and also from the motive force as well as the trend of statistical research.

一、目前国外统计科学研究的特点

(一)从事统计科学研究的人员、机构不断增加

从统计研究机构看,既有国际性组织,又有地区性组织,同时世界上绝大多数国家都成立了自己的统计学会,组织协调本国统计研究活动;既有官办的民办的统计研究机构,又有大学、科研院所办的统计研究系(部);既有非营利性的组织,也有盈利性咨询公司的统计研究机构。其中较有代表性的是:国际统计学会(ISI)及其各分会,国际粮农组织、国际劳工组织、世界卫生组织、联合国教科文组织、世界银行等的统计机构,欧洲委员会统计处,经济合作与发展组织的统计机构,美国统计学会,英国皇家统计学会,美国伯克莱大学统计学系等。

从统计科学研究人员看,各国的统计学家、优秀的统计科研工作者层出不穷,人才倍出。以ISI的统计资料为例,ISI的普通会员以及名誉会员都是从各国对统计方法和应用,或者对统计服务管理方面作出卓越贡献的统计学家中选举产生的,是目前国际上发展、研究统计学的主要代表人物,1990年ISI的普通会员为1560人,1995年增加到1867人,平均每年递增60多人。

另外,反映各国统计研究成果及活动信息的统计出版物也如雨后春笋。目前ISI及英美有影响的出版物有:ISI及其分会的《国际统计评论》、《简要书评》、《统计理论和方法摘要》、《国际经济信息》、《随机过程及其应用杂志》、《调查统计学家》、《计算机与数据分析》,美国的《美国统计学会杂志》、《美国统计学家》、《商业和经济统计杂志》、《技术计量学》、《计算与图象统计学》、《教育统计学杂志》,英国的《皇家统计学会杂志(共四分册)》等。

(二)统计科学研究的内容丰富,领域深广,成果颇丰,影响极大

从统计学研究内容及范围上看,由于概率论基础不断深化,概率论、统计学与数学各个分支的交叉联系不断加强,统计学的内容体系越来越丰富,以至于目前的统计研究深度和广度令统计学界的前辈们吃惊和叹服。许多科学包括核物理学、生态学、经济学以及语言学等,都要在现代统计技术的定量分析和研究中,得以产生或发展、深化。而且日益扩大的电子计算机技术的应用,又使得不断发展的统计定量研究,由可能变为可行,并且渗透到各个科学领域。

从统计科学研究的产出看,统计科学研究成果是多方面的,不断增加的。不论是在统计基础理论研究,还是在应用研究中,其产出正以惊人的速度增长。

从统计研究的影响看,尽管各国或各地区统计水平各异,但为企业、政府及研究部门的需要而进行的信息收集、处理、分析、发布等活动已成为世界各国及组织统计活动的关键部分。统计学长期发展的历史表明:统计学在全球性的广泛传播及近几年特有的进步,说明统计活动对经济社会变化发展的影响已不是偶然的,而是长久的,必然的。

(三)统计科学研究呈全球化发展趋势

一方面,统计学在全球范围内传播,统计研究在各国之间的交流和合作日益增加。统计较发达的国家和地区对较落后的国家和地区进行统计研究的资助和知识培训,推动了统计研究在世界范围内的发展。根据ISI的资料,目前ISI的普通会员已分布在世界五大洲,其中欧洲855人,美洲640人,亚洲260人,大洋洲59人,非洲53人。尽管分布有些不平衡,但却能反映各洲的统计发展实际水平及全球化发展趋势。

另一方面,统计科学研究课题呈全球化发展。这些课题包括已取得重大成果的如国际统计分类、国际统计标准、SNA的研究等,正在研究的如世界环境统计、世界性的统计信息网络的建立,多国调查设计等。

国外统计科学研究中也存在许多问题,最主要的是官方统计与院校统计研究的分离问题。这种分离集中表现在二者之间缺乏有效的交流和合作。因为官方统计学家对院校统计学家的论著感到过于抽象、综合而不易理解,而院校统计学家对官方统计学家的论著感到过于具体而枯燥。各国统计界及国际统计学界早在10多年前就开始关注这种分离,ISI还专门研究分离的现状,原因及缩小、解决的方法等。尽管这种研究取得了一些成果,但这一问题目前仍然存在。

二、目前国外统计科学研究的内容范围

目前国外统计科学研究的范围十分广泛。联合国教科文组织70年代初期出版的三卷本专著《社会科学和人文科学研究中的主要趋势》,以及《国际高教育百科全书》、《大不列颠百科全书》、《日本大学学科分类目录》、《美国国会图书馆分类法》等文献中,都有能体现统计学研究范围的学科划分。但是这些都是为特定目的服务的,如服务于教学管理、图书管理等,不能作为统一的分类标准。即使是服务于科研统计和科研管理目的的,也缺乏时效性。再如美国数学学会出版的《数学评论》,其数学学科分类里关于“概率论与随机过程”部分[①a]包括:A.概率论基础;B.代数概率论和拓扑结构概率论;C.组合概率;D.几何概率,随机几何,随机集合;E.分布理论;F.极限定理;G.随机过程;H.随机分析;I.马尔科夫过程;J.特殊过程等10部分。关于“统计学”部分[②a]包括:A.基础;B.充分性和信息;C.决策理论;D.抽样理论与抽样调查;E.分布理论;F.参数推断;G.非参数推断;H.多元分析;I.线性推断;J.试验设计;K.序贯方法;L.随机过程推断;M.工程统计学;N.应用;O.统计表等15个部分。不难看出,该分类仅是从数学角度,反映概率论与统计学基础理论与方法的研究范围,实际上仅代表了学院派的观点。

笔者认为,较有代表性的观点是由ISI常设办公室主任Zoltan Kenessey提出的,他认为“统计学是一组科学”[③a],它不仅包括统计理论研究,也包括测度、构造调查、研究矩阵特征因子与随机过程运算的关系、控制系统等内容的研究。并认为统计学研究范围及细分包括:

1.统计学基本理论,具体内容范围,按照《统计理论与方法摘要》(ISI)的分类,包括16个大类296个中类,362个小类[④a]。其中大类包括:数学方法;概率论;概率分布;抽样分布;估计;假设检验;关联性与相依性;回归分析;方差分析;抽样;试验设计;随机过程理论;随机过程推断;运筹学;应用专题;一般特点。

2.经济统计学。包括综合经济统计学;国民经济帐户;各个不同经济学分支的统计学;商业周期研究等。

3.社会统计学。包括人口统计学;社会现象统计学;人口及社会现象统计分析等。

4.物理统计学、生物统计学、环境统计学及其他领域的统计学等。

5.统计活动的理论。包括统计组织理论;数据搜集方法;数据处理方法尤其是与电子计算机和通讯技术有关的方法;信息出版、发布系统;统计活动效率的理论等。

6.统计学史研究。除上述分类外,还有一些正处于统计研究萌芽阶段的内容如比较统计、统计成本、统计计算效率等。

显然Kenessey的界定,基本上能综合官方统计学、院校统计学的观点,能客观地反映国外统计研究范围的全貌,因此,对我国也是具有借鉴意义的。

从国外对统计学研究范围的划分,还可以看出:(1)新的研究领域、方法、理论不断出现,如探索性数据分析、定性资料的关联和相依,分类资料与列联表,模式识别与图象分析,图象处理与遥感,统计活动理论等;(2)对传统理论和方法的研究越来越深入。表现在对传统理论及领域的划分越来越细,这些领域包括估计、随机过程理论、回归分析、应用专题等。

总之,正如国内的专家所概括的,统计学的发展从线性到非线性、从低维到高维、从定量到定性、从限定分布到自由分布、从显在到潜在,现在基本上都有相应的理论和解决的方法。

三、目前国外统计学研究的热点

(一)从最近几年国际统计学会议的议题上考察

科学会议议题本身就是研究热点的要求及反映。根据1993年ISI大会(佛罗伦萨),1995年ISI大会(北京)、1994年伯努利数理统计和概率协会(北卡罗来纳大学)及ISI官方统计协会、ISI统计计算协会、ISI调查统计协会、ISI统计教育协会等近几年的年会资料,主要讨论的热点问题可分类如下:

1.统计学基本理论方面。包括概率极限理论及其在统计中的应用,树形概率,Danach空间概率,随机PDE’S,泊松逼近,随机网络,马尔科夫场和应用,马尔科夫链收敛率,布朗运动和分析,布朗运动与偏微分方程,空间分支总体的极限,大的偏离与随机中数,序贯分析和时序分析中的交叉界限问题,马尔科夫过程与狄利克雷表的一一对应关系,函数估计中的中心极限定理,极限定理的稳健性问题;因果关系与统计推断,预测推断,网络推断,似然,M—估计量与最大似然估计,参数模型中的精确逼近,非参数估中的自适应方法,多元分析中的新内容,时间序列理论与应用,非线性时间序列,时间序列中确定模型与随机模型比较,极值统计,贝叶斯计算,变点分析,对随机PDE’S的统计估计,测度值的处理/扩散,函数数据统计分析等。

2.经济统计学方面。商业、银行、保险公司的数据库的统计处理,各国官方经济统计,为地方政府服务的资料搜集,住房供求的度量测定,经济决策中地区统计资料的应用,货币金融统计学中的新问题,金融数学中的概率论、统计建模与经济观察,SNA的完善与实施,客观监测预警系统的建立与实施,实验设计在工业中的应用,全面质量管理中的统计计算等。

3.社会统计学方面。社会项目的评价和微观模拟,为人类服务的统计,教育中的统计,全球残疾人统计和指标、方法论的发展,大城市及城市地区的贫困及不平等问题,移民的方式、方向及对城市地区的影响。环境信息系统与统计资料,地域信息系统与统计资料,新的政策单元对城市及地区的统计及研究的影响等。

4.物理统计学、生物统计学、环境统计学等方面。分子生物学中的统计方法,生物研究及农业研究中的贝叶斯方法,统计方法在高技术研究中的应用,环境计量学,地球科学统计学,药品监测和公共卫生中的统计方法,流行病模型及其同资料的关系,生物统计学的最新发展,药品学中的序贯方法,人类染色体工程与分子进化,物理学中的概率问题,小波理论在工程中的应用,气象科学中的统计方法,图象分析中的统计方法,数据减缩的统计方法等。

5.关于统计活动理论方面。调查中的测量误差的评价及降低方法,发展中国家成本低廉的调查方法,加权、偏斜总体、奇异值的理论与应用,特别总体的抽样调查如90年代儿童监测目标,2000年农业普查和调查问题,统计资料的市场营销策略和新的发布方式,技术依赖程度的增强对统计资料搜集和计算的影响,辅助信息与抽样方法,调查设计超过现有统计理论的实际状况,总体中调查实施质量差异的实际解决办法,市场研究的经验和方法,用户对公共和私营部门调查统计质量期望的变化。重复抽样与自助法,复杂抽样的方差估计,环境抽样,多国调查的统计设计等。

6.关于统计教育方面。大学和雇主在培训专职统计学家中的相对作用,统计教育中计算机的应用,概率论统计教育中存在的问题及发展前景,中学阶段,大专院校的概率论与统计教育,质量改进及工程统计的教育与培训,地理课程中的统计教学及其同地理信息处理系统的联系,亚洲的统计教学等。

7.计算机与统计计算方面。大型数据库的构成及分析,信息统计中统计软件,统计软件质量评估,计算机科学与工程学,软件工程,平行统计计算,最优化、空间统计、判别分析、贝叶斯统计、序贯分析、质量控制、可靠性与生存分析、神经网络统计、稳健统计、多元统计、时序分析、保险统计等方面的统计计算,计算机模拟,登记数据与统计信息系统,计算机试验设计,模型拟合,统计软件商品化等。

8.统计史方面。Fisher及Neymem在试验设计,抽样理论中的贡献及思想,马尔科夫与相依链理论的产生等。

另外,关于转轨国家的统计,统计职业的现在与未来,也是讨论的热点。

(二)从近几年发表的统计论著方面考察

仅就美国《数学评论》1993年卷专题索引的统计学部分,考察统计基本理论的研究热点。全年被统计学部分索引、评论的论文(著作)达4000多篇,但各类特别是中类的分布情况极不平衡,有的多达百篇,有的仅几篇,这充分表明了研究的热点。其中索引论文数目较多的大类包括:非参数推断、参数推断、随机过程推断、多元分析、线性推断、回归、分布、应用等;索引评论数目较多的中类包括:非参数估计、线性回归、时间序列自相关、回归、参数推断的点估计、非参数假设检验、渐近分布理论、非参数推断渐近性,贝叶斯推断,参数估计渐近特点,统计在经济学中的应用,分布的特征及结构理论等。

四、国外统计研究发展趋势

纵观目前国外统计研究发展的过程,不难看出,统计科学研究发展的动力在于:

1.统计学理论体系不断发展、完善的内在要求。从概率论公理化体系的建立,到“N—P理论”——统计学基本理论体系框架的形成,以及到统计决策理论、大样本理论、贝叶斯学派的形成及发展,统计学与数学其他分支的交叉渗透等,无不反映了统计学内容体系不断完善的内在要求。

2.统计学在自然科学、工程与技术、医学科学、农业科学、社会科学、人文科学中日益增长的应用需求的推动。统计学在其他科学领域的成功应用,不仅推动了各学科的发展,而且引发了统计科学中许多新的研究领域及新问题,进而推动了统计研究的进步。如正是由于试验设计在农业科学中的应用,才开始引起统计界对一系列的试验设计方法如随机区组设计、正交设计、均允设计等的研究及这些方法应用于其他各领域的研究,以致于试验设计已成为目前统计学理论的重要组成部分之一。

3.以计算机技术为代表的现代科学与统计学的结合,对统计研究思想、方法、手段的推动。这些现代科学除计算机科学外,还有信息论、控制论、系统论及“新三论”、模糊数学等。

总之,以完善统计学科体系及内容体系为基础,以广泛的应用为方向,以现代计算技术为重要手段的科研活动,推动了国外统计学研究前所未有的发展。因此围绕统计基本理论、统计应用、统计学与其他科学的结合的研究,仍将构成今后国外统计研究的重要领域。正如英国皇家统计学会主席David J.Bartholomew所认为的,进入90年代,统计学是一门[①b]“人们根据通过分类与测度取得的信息来理解和认识现实世界的科学”。其基本特征是处理无处不在的变化性和不确定性。按此观点,他认为统计应从原来研究如何有效地收集和整理表达数据,进而进行可靠的统计推断,进一步扩大到研究动态的随机和复杂系统,以及研究解决大量的公共关心的诸如政治、管理、法律、哲学等问题。

注释:

①a②a 详见美国的《Mathematical Reviews》,Annual Index,SubjectIndex,1993。

③a 详见《The Future of Statistics》Edited by Zoltan Kenessey,Voorburg,1994.P.129.

④a 详见《Statistical Theory and Method Abstracts》 Published byISI NO.1,1995.

①b 详见David J.Bartholomew,What is statistics?,J.R.Statist.Soc.A(1995),Part I,P5

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