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学统计学的大神有哪些?

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提起统计学,很多人脑海里可能立马蹦出几个名字,但要说到真正让统计学这门学科熠熠生辉,甚至改变了我们认知世界方式的“大神”,那就需要好好掰扯掰扯了。这些人可不是只会算算平均数、画画饼状图那么简单,他们是用数学的严谨和创新的思维,为我们搭建了理解数据、洞察规律的宏伟殿堂。

1. 概率的奠基人:雅各布·伯努利 (Jacob Bernoulli)

说到统计学,不能不提概率。而雅各布·伯努利,这位瑞士数学家,就是概率论的早期奠基人之一。他最牛的地方在于,他提出了大数定律(Law of Large Numbers)。简单来说,这个定律告诉我们,当试验次数足够多的时候,事件发生的频率会越来越接近它的理论概率。

想象一下,你在抛硬币。单次抛可能出现正面也可能出现反面,概率都是50%。但如果你抛个1000次,你会发现正面出现的次数绝不会是200次或者800次,而是非常接近500次。这个看似朴素的道理,却是统计推断的基石。没有大数定律,我们就没办法从样本数据推断整体的规律。伯努利把这背后的数学原理给阐释清楚了,这简直就是给统计学装上了“可靠性引擎”。他还在自己的著作《猜度术》(Ars Conjectandi)中,深入探讨了二项分布等概念,为后来的统计发展铺平了道路。

2. 统计推断的“父辈”:卡尔·皮尔逊 (Karl Pearson)

如果说伯努利是统计学的启蒙者,那卡尔·皮尔逊绝对是把统计学发展成一门独立学科的关键人物。这位英国人,才华横溢,涉猎广泛,但他在统计学上的贡献更是惊天动地。

皮尔逊最大的成就之一是发展了卡方检验(Chisquared test)。这个检验简直是统计学家手中的“瑞士军刀”,可以用来检验观测到的频数与理论频数之间的差异是否显著,或者检验两个变量之间是否相关。想想看,我们经常需要判断一个实验结果是不是偶然的,一个产品是不是符合标准,卡方检验都能派上用场。

更重要的是,皮尔逊还创造了标准差(Standard Deviation)这个概念,并且发展了相关系数(Correlation Coefficient)。标准差就像是给数据的“分散程度”打了个分数,让我们知道数据有多“离谱”。相关系数则告诉我们两个变量之间到底有多“默契”,是正相关(一起涨,一起跌)还是负相关(一个涨,一个跌)。这些工具现在几乎是我们分析数据必备的,想想看,没有它们,我们怎么能量化数据的波动性和变量之间的关系呢?皮尔逊还创办了著名的统计学期刊《Biometrika》,大力推动了统计学在生物学、社会学等领域的应用,把统计学从纯数学领域带到了更广阔的实践天地。

3. 现代统计学的“魔法师”:罗纳德·费希尔 (Ronald Fisher)

费希尔,这位被誉为“统计学之父”的英国人,可以说是将统计学推向现代化的最关键人物。他的思想和方法影响了20世纪几乎所有的科学研究。

费希尔最牛的贡献,估计就是方差分析(Analysis of Variance, ANOVA)了。这个方法能够同时比较多个组的均值是否存在显著差异。比如,你想知道不同种类的肥料对农作物产量的影响,方差分析就能帮你一次性搞定,而不是像以前那样一个个地比,费时费力。

除此之外,费希尔还系统地发展了最大似然估计(Maximum Likelihood Estimation, MLE)。简单来说,就是找到一个参数值,使得我们观测到的数据出现的可能性最大。这个方法简直是统计模型参数估计的“黄金标准”,在机器学习、计量经济学等领域无处不在。他提出的实验设计(Design of Experiments)理论,更是将科学实验的效率和有效性提升到了一个新的高度。他强调随机化(Randomization)和重复(Replication)的重要性,让实验结果更加可信,也为因果推断奠定了基础。他的著作《统计方法与科学研究》(Statistical Methods, Experimental Design, and Scientific Inference)至今仍是许多统计学专业学生的必读经典。

4. 贝叶斯统计的“复兴者”:托马斯·贝叶斯 (Thomas Bayes) 和 后续贡献者

虽然托马斯·贝叶斯是18世纪的英国牧师和数学家,他的贝叶斯定理(Bayes' Theorem)是贝叶斯统计的理论基石,但他生前并没有发表,直到去世后才被发表出来。贝叶斯定理的核心思想是,在有先验知识的情况下,如何利用新的证据来更新我们对某个事件发生概率的认知。

简单来说,就是“先有观点,后有证据,证据加强观点”。比如,你知道某种疾病在人群中发生的概率很低(先验),然后你去做了一个检测,检测结果显示你得了这种病(证据)。贝叶斯定理可以帮你计算出,在检测结果为阳性的情况下,你实际患病的概率有多大。

贝叶斯统计在很长一段时间里,因为计算的复杂性而不太主流。但随着计算机算力的飞速发展,特别是马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)等方法的出现,贝叶斯统计迎来了复兴。后来的统计学家如哈罗德·杰弗里斯(Harold Jeffreys)在贝叶斯方法的推广和应用上做出了巨大贡献,将贝叶斯方法应用到了天文学、物理学等众多领域。现在,贝叶斯方法在机器学习、人工智能等领域扮演着越来越重要的角色。

5. 现代统计学的“多面手”与实践者:

除了以上几位奠基人之外,还有许多杰出的统计学家,他们的贡献同样不容忽视,并且在各自的领域开创了新的局面:

艾伦·图灵 (Alan Turing):虽然他更出名的是作为计算机科学和人工智能的先驱,但图灵在统计学领域也做出了重要贡献,特别是在密码学中应用了概率和统计方法来破解密码。他的工作展示了统计学在解决复杂实际问题中的强大力量。

约翰·凯内斯 (John Maynard Keynes):这位经济学巨匠,虽然以宏观经济学闻名,但在统计学和概率论的哲学基础方面也有深刻的见解。他探讨了归纳逻辑(Inductive Logic)和概率的意义,对统计推断的认识论进行了深入思考。

道格拉斯·安斯库姆 (Douglas Anscombe):他提出的安斯库姆四重奏(Anscombe's Quartet)是一个非常经典的例子,展示了四个拥有相同基本统计量(平均数、方差、相关系数等)但数据分布和散点图却截然不同的数据集。这有力地提醒我们,仅仅依赖几个统计数字是不足以完全理解数据的,图形化分析至关重要。

李·凯明 (T. C. Hu):在图论和组合优化领域有极高成就,他的研究也与统计学在数据分析和算法设计中应用紧密相关。

为什么他们是“大神”?

这些统计学的大神之所以被我们称为“大神”,不仅仅是因为他们提出了某个公式或方法,而是因为他们:

深刻理解了数据的本质:他们能够从看似杂乱无章的数据中,洞察出潜在的规律和信息。
发明了强大的分析工具:他们创造的统计方法和理论,至今仍是我们分析数据、做出决策的基石。
推动了科学研究的进步:他们的理论和方法被广泛应用于各个科学领域,加速了人类对世界的认识。
塑造了现代科学的思维方式:他们教会了我们如何用概率和统计的语言来描述世界,如何进行严谨的推断和验证。

统计学之所以充满魅力,很大程度上是因为它连接了数学的严谨与现实世界的复杂性。这些大神们就像是这座连接桥梁的建造者和守护者,他们的智慧和努力,让我们今天能够更好地理解数据,从而更好地理解我们所处的世界。

网友意见

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DB Rubin:一个人开了因果推断和缺失数据两个方向的超级大牛

D Cox:三个月创立生存分析中最常用的Cox比例风险模型的天才

Efron:首次系统性提出Bootstrap方法,把构建统计量置信区间变成非常简单的工作。带出Hastie和Tibshirani两个学生,很多人他们认为青出于蓝而胜于蓝

范剑青:华人统计学家一哥

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