统计是如何被人类发现的其中的小秘密你绝对不知道

来源:上海统计 2018-12-10 19:56 https://www.yybnet.net/

若想了解上帝在想什么，我们就必须学统计，因为统计学就是在量测他的旨意。 ——南丁格尔

各位看官，一般故事或小说的开头总是写的比较虚，只是交代一些背景。平均说来，到了第三回主要人物才出现，到了第五回矛盾冲突才展开。本文也决不敢例外。

在很早很早以前，人们认为自然是神秘无序，甚至是恐怖的。而人类自身也有很多谜题，例如，人类为何定居在这个地球上，人生的目的是什么，人类的终极归宿何在，等等。这些问题的答案一般是由宗教领袖给出的。

过了很多很多年，智者、思想家和勇敢的科学先驱们，或统称为人民，逐渐摒弃了上帝按其意愿创造了人和物质世界的信仰。他们发现人类有智慧，用思维，佐以观察或实验，就能够发现各种谜一样的自然活动和人们自己。

由于他们的态度较好，终于得出了这样一些结论：自然和人类社会是有序的，按完美的设计而恒定地运行着，从星体的运动到树叶的颤动，从人们的行为到人们的观念，所有感官能感知的东西都能用一种精确、和谐而理想的形式来描述。又过了很多很多年，经过无数人大胆的观察、敏锐的猜想、天赋的直觉和一不怕苦二不怕死的精神，建立了现代科学的理论体系和思想体系。在天文学、物理学、生物学、人文社会科学以及数学和哲学等领域都取得了重大成果。

虽然数百年来，科学和哲学的门派林立，各自有各自的掌门人，各自占据着各自的山头，都因自己发现真理而笑傲江湖。但有一个基本观点被大多数人承认，即这个世界是有规律的。请想一想，我们身边经常发生的重复出现的、有规律的现象：太阳每天从东方升起，冬天过去春天就要来临，奔波的人们按自己的哲学度日。对不同领域中的规律进行探索和描述便形成了不同的学科。将不同学科的理论、方法、思想进行提炼，便形成了哲学、数学、统计学这样一些横断科学。

同时，我们在发现我们周围的事物没有任何一次重复是完全的“克隆”，没有任何东西会把一切细节完全重复出来。

太阳每天从东方升起，但天安门广场上与太阳同时升起的国旗其升旗时间却每天不同；冬天过去春天就要来临，但今年的春色比去年更加明媚；奔波的人们按自己的哲学度日，但一年又一年我们的生活逐渐发生了改变。因此，任何科学都只能预见大体上的重复现象。

行笔至此，我们是否感到统计学太重要了。统计学就是通过差异描述规律；透过现实走向理性，走出混沌，走向秩序的学科。

“可以毫不夸大地说，现代科学的发展是在关注大数目现象的标志下进行的，很快就不会有不了解研究的随机性——统计方法的知识分支了”。

的确，理、工、农、医、文，今天很难找到一个不使用统计的学科了，它在解决现代科学的那些最重要的和最多样化的课题中起着主导作用。

统计学是科学的“母亲”和“仆人”。说她是“母亲”，因为统计学为其他学科起着孕育、生产新思想的作用；说她是“仆人”，因为统计学是其他学科的工具，用统计规律逼近客观规律的工具。

但是，故事总有插曲，关于统计学客观基础问题的争论，从来未停止过。从古希腊思想家那里开始到现在，一直存在两种对立的意见。

统计学是是主观内容的范畴

这种意见认为，统计学只是对随机性差异的度量，是主观内容的范畴，在客观世界中没有什么对应他们的东西。统计学在科学研究中起着重要作用只是在认识过程中由相对真理到绝对真理的迈进中的作用。

只有数学才能牢固把握客观世界的所作所为，能瓦解玄秘并代之以规律和秩序。而统计学则是由于人力所不及不得已而为之的方法，其基础不是客观的，只是人们知识不足和信息不完备的代名词，虽然统计学是我们人类自己发明的探索客观规律最好用的方法，但数学才是上帝的宠儿，统计学只是人类的智慧。爱因斯坦给波尔的一封信中有这样一句名言：“你信仰掷骰子的上帝，我却信仰客观存在的世界中完备的定律和秩序”。

文中暗表，那个时期人们所说的上帝似乎有两种意思，一种意思是神学中的上帝，和中国的玉皇大帝、灶王爷之类的东西相似；另一种意思是好像是指不为人们的意志为转移的客观规律，斯密的“看不见的手”与其有点相近。在那个神学和科学混合的时代，这两种意思很难分清楚，只好麻烦读者自己判断。

随机性本身也是客观的

关于统计学客观基础问题的另一种意见认为，随机性本身也是客观的，统计学则反映的是知识体系中不依赖于人的关于客体的内容，上帝和人间的赌徒一样，也喜欢掷骰子。

有一个著名的故事：拉普拉斯把他写的《天体力学》献给拿破仑。《天体力学》是一本极具影响力的书，描述了如何根据地球上的观测数据，来计算行星与彗星的位置。拿破仑看后说：“拉普拉斯先生，你写了这本关于宇宙系统的书，却根本没有提到他的创造者——上帝”。据传说，拉普拉斯回答道：“我不需要这个假设条件”。拉普拉斯的《天体力学》虽不需要上帝，但它需要另一种东西，叫误差函数。从地球上观测行星与彗星的位置与预测值并不完全吻合，拉普拉斯将其原因归结为观测误差，包括随机误差和人为误差，并都放入误差函数中。当时的科学家都认为，随着测量越来越精确，最后一定不再需要这项误差函数。谁知，到19世纪末，随着测量越来越精确，反而越来越测不准了。最终人们发现，这些误差一方面是由于测量技术问题，另一方面是由于被测量的客体本身具有随机性。