统计学的产生与发展

第一章绪论第一节统计学的产生与发展统计学的产生与统计实践活动是密不可分的，统计作为一种社会实践活动，已有四五千年的历史。早在原始社会，人们按部落居住在一起，打猎、捕鱼后就要算算有多少人、多少食物，以便分配食物；我国夏禹时代就有了人口数据的记载；为了赋税、徭役和兵役的需要，历代都有田亩和户口的记录。而统计学的理论和方法，则是在长期统计实践活动的基础上发展起来的，距今已有三百多年的历史。从统计学的发展过程来看，可以大致分为三个阶段。一、古典统计学时期17世纪中叶至18世纪中叶是古典统计学时期，在这一时期，统计学理论初步形成了一定的学术派别，主要有国势学派和政治算术学派。1．国势学派国势学派又称记述学派，产生于17世纪的德国。由于该学派主要以文字记述国家的显著事项，故称记述学派。其主要代表人物是海尔曼·康令（HermannConring，1606－1681）和阿亨华尔（GottfriedAchenwall，1719－1772）。康令于1660年把国势学从法学、史学和地理学等学科中独立出来，在大学中讲授“实际政治家所必需的知识”；阿亨华尔在哥廷根大学开设“国家学”课程，其主要著作是《近代欧洲各国国势学纲要》，书中讲述“一国或多数国家的显著事项”，主要用对比分析的方法研究了国家组织、领土、人口、资源财富和国情国力，比较了各国实力的强弱，为德国的君主政体服务。因在外文中“国势”与“统计”词义相通，后来正式命名为“统计学”。国势学派只是对国情的记述，偏重事物性质的解释，未能进一步揭示社会经济现象的规律，也不研究事物的计量分析方法，不注重数量对比和数量计算，只是用比较级和最高级的词汇对事物的状态进行描述。所以，人们也把它叫做记述学派（旧学派或德国学派），并认为国势学派有统计学之名而无统计学之实。2．政治算术学派政治算术学派产生于19世纪中叶的英国，创始人威廉·配第（WilliamPetty，1623－·2·统计学概论1687），其代表作是他于1676年完成的《政治算术》一书，这本书是经济学和统计学史上的重要著作，这里的“政治”是指政治经济学，“算术”是指统计方法。在这部书中，他利用实际资料，运用数字、重量和尺度等定量分析工具对英国、法国和荷兰三国的国情国力，作了系统的数量对比分析，其所采用的方法是前所未有的，为统计学的形成和发展奠定了方法论基础。因此马克思说：“威廉·配第——政治经济学之父，在某种程度上也是统计学的创始人。”政治算术学派的另一个代表人物是约翰·格朗特（1620－1674），他以1604年伦敦教会每周一次发表的“死亡公报”为研究资料，在1662年发表了《关于死亡公报的自然和政治观察》的论著。书中通过大量观察发现了人口各年龄组的死亡率、性别比例等重要的数量规律，并对人口总数进行了较为科学的估计；并且第一次编制了“生命表”，对死亡率与人口寿命作了分析，从而引起了普遍的关注。因此，他被认为是人口统计学的创始人。二、近代统计学时期18世纪末至19世纪末是近代统计学时期，在这个时期，各种学派的学术观点已经形成，并且形成了两个主要学派，即数理统计学派和社会统计学派。1．数理统计学派在18世纪，概率理论日益成熟，为统计学的发展奠定了基础。19世纪中叶，概率论被引进统计学从而形成数理学派，其奠基人是比利时的阿道夫·凯特勒（LambertAdolpheJacquesQuetelet，1796－1874），在其《社会物理学》中将古典概率论引入统计学，使统计学进入一个新的发展阶段。他认为概率论是适于政治及道德科学中以观察与计数为基础的方法，并以此方法对自然现象和社会现象的规律性进行观察，并认为要促进科学的发展，就必须更多地应用数学。总之，他把概率论引入统计学，为数理统计学的形成与发展奠定了基础。2．社会统计学派社会统计学派产生于19世纪后半叶，创始人是德国经济学家、统计学家克尼斯（K.G.A.Kn-ies，1821－1898），主要代表人物有厄恩斯特·恩格尔（ChristianLonrenzErnstEngel）、乔治·冯·梅尔（GeorgvonMayr，1841－1925）等人。他们融合了国势学派与政治算术学派的观点，沿着凯特勒的“基本统计理论”向前发展，但在学科性质上认为统计学是一门社会科学，是研究社会现象变动原因和规律性的实质性科学，以此同数理统计学派通用方法相对立。社会统计学派在研究对象上认为统计学是研究总体而不是个别现象，而且认为由于社会现象的复杂性和整体性，必须对总体进行大量观察和分析，研究其内在联系，才能揭示现象内在规律。这是社会统计学派的“实质性科学”的显著特点。第一章绪论·3·三、现代统计学时期20世纪至今为现代统计学时期，这一时期的主要特征是描述统计学已转向推断统计学，1907年，英国人戈塞特（1876－1937）提出了小样本t统计量理论，丰富了抽样分布理论，为统计推断奠定了基础。英国的R.A.Fisher（1890－1962）提出了极大似然估计量的概念，迅速成为了估计参数的重要方法，他还提出样本相关系数的分布、实验设计和方差分析等方法。英国科学家弗朗西斯·高尔顿（FrancisGalton）提出了相关与回归思想，并给出计算相关系数的明确公式。英国统计学者K.皮尔逊发展了拟合优度检验，还给出了卡方统计量及其极限分布，波兰学者奈曼（J.Neyman，1894－1981）创立了区间估计理论，并和E.皮尔逊发展了假设理论。美国学者瓦尔德提出决策理论和序贯抽样方法。美国化学家威尔科克松（FrankWilcoxon）发展了一系列非参数统计方法，开辟了统计学的新领域。由马哈拉诺比斯领导的印度统计研究所和20世纪30年代后期奈曼发表的两篇论文，使抽样的数学理论在20世纪30年代得到了迅速发展。统计学大致经过以上三个阶段发展到今天，随着统计学理论知识的发展与健全，统计学的应用领域将会进一步扩大，将出现许多新型的交叉学科，比如统计应用到法律、文学等学科。同时，伴随着计算机技术的飞速发展，统计学还将在模糊现象、突变现象及混沌现象等方面开辟新的研究领域。第二节统计学的研究对象和性质一、统计学的研究对象空间是三维的，时空是四维的，人们所面临的客观事物更是多维的，统计学正是要从复杂多变的客观事物中，挖掘出其蕴涵的客观规律，为人们的各种行为活动提供有力的参考，避免行为的盲目性。由于客观事物往往可以用其数量表现，因此，要找出客观事物的内在规律，首先要认识客观事物，那么就必须通过试验或调查来搜集有关数据，并且加以整理、归纳和分析，以便对客观事物规律性的数量表现作出合理的描述。由此可见，统计学的研究对象是客观事物的数量特征和数量关系。统计学也就是关于数据搜集、整理、归纳、分析的方法论科学，其目的是探索数据的内在数量规律性。统计学的研究对象具有以下特点：1．数量性客观现象有着质和量两个方面的表现，根据质和量的辩证统一研究现象的数量特征，·4·统计学概论从数量上认识现象的性质和规律性，这是统计研究的基本特点。统计运用科学方法搜集、整理、分析反映现象特征的数据，并通过统计指标反映现象的规模、水平、比例、速率及其变动规律。认识现象的数量表现，是深入研究现象质的表现的前提和基础。现象的数量方面包括数量多少、数量关系、质和量互变的数量界限等。数量关系指各种平衡关系、比例关系和依存关系，例如总供给与总需求的平衡关系，各产业间的比例关系，消费与收入之间的依存关系等。客观现象往往具有复杂性的特点，现象之间具有多方面的联系。在研究现象的数量方面时，我们必须把握现象的全貌，反映现象发展变化的过程，必须紧密联系现象的具体内容和联系质的特征，这是统计学与数学的一个重要区别。例如，一个国家的人口数量、结构和分布；国民经济的规模、发展速度；人们的生活水平等，都是反映基本国情和基本国力的基本指标，通过这样的一系列指标才能对整个国家有一个客观清晰的认识。由此可见，数量性是统计研究对象的特点之一。对于用定性方式表述的客观现象，则应该将其转换为数量形式，例如为了反映某产品的质量情况，用合格与不合格来表示，这时可分别记合格与不合格为1与0等。2．大量性大量性也称总体性，统计研究的对象总是由大量同类事物构成的总体现象的数量特征。个别和单个事物的数量表现是可以直接获取的，一般不需运用统计研究方法。例如，要了解某名工人的工作情况，查一查生产记录就可以了，可如果要了解全体工人产量的分布、差异和一般水平等，就要用统计方法来进行计算和分析。统计对总体现象的数量特征进行研究时，是通过对组成总体的个别事物量的认识来实现的。例如，在人口普查中我们通过对每一户家庭的人口状况进行调查，根据所取得的资料，编制人口总数、人口结构（性别、年龄、民族、职业等结构）、人口分布、人口出生率、人口死亡率等指标来反映一个国家或一个地区的人口总体状况。个别事物有很大的偶然性，大量事物具有共性，统计学正是要从大量的客观事物中找出其共性，即规律性。从对个体数量特征的观测入手，运用科学的统计方法获得反映总体一般特征的综合数量，这是统计的又一基本特征。3．变异性变异性是指组成研究对象的各个单位在特征表现上存在差异，并且这些差异是不可以按已知条件事先推断的。例如，要研究某地区大学生的消费行为，每个学生的家庭收入有差异，学生的消费偏好有差异，消费品的市场价格也不稳定。这时就需要研究大学生的平均消费、家庭平均收入、消费偏好和消费品的市场价格等因素，如果每个大学生不存在这些差异，我们只要调查一个学生相关消费行为，就可以知道整个地区的大学生消费行为，这时也就不需要做统计了。正是因为研究对象的各单位存在差异性，统计方法才有了用武之地。第一章绪论·5·二、统计学的性质根据统计学前面的定义，我们很容易知道统计学的性质：统计学是一门认识方法论科学，具体说它是研究如何搜集数据、整理数据并分析数据，以便从中作出正确推断的认识方法论科学。之所以统计学具有这样的性质，是因为：首先，统计学是为了揭示客观事物的规律性；其次，为了达到这个目的，需要各种统计方法来认识事物的真面目。因此，统计学是认识客观事物的方法论科学。统计学和数学都是研究数量关系的科学，它们之间既有联系又有区别。一方面，数学以抽象的概念和方法研究各种数量关系和空间形式，而统计学则是对客观现象在质和量的相互联系中研究其数量方面，揭示其数量变动的规律性，这是它们之间的本质区别。另一方面，数学又为统计学提供大量的计算分析方法，尤其是数理统计不仅用于研究社会经济现象，也可用于研究自然技术现象。工业产品、农副产品的抽样调查、生产过程的检验和控制等就是数理统计方法在社会经济领域中的应用。统计学在研究客观现象的数量特征和数量关系时，必然要以相关的科学的基本理论和基本知识为指导，如经济学、社会学、物理学、生物学、心理学等。而且，统计学的基本理论在各个领域中的应用形成了各种专门统计学，如经济统计学、人口统计学、科技统计学、金融统计学、经营统计学、心理统计学等。统计学与相关科学的结合同时也促进了统计理论和方法的发展。第三节统计学的基本概念一、统计总体、总体单位与样本（一）统计总体与总体单位统计总体，简称总体，就是根据一定目的确定的所要研究对象的全体，它是由客观存在的、具有某种共同性质的许多个别单位构成的整体。总体单位，简称单位，是组成总体的各个个体。我们可以把总体看成是集合，而单位则可以看成是集合中的元素。例如，研究某厂生产的一批日光灯的寿命，则该厂生产的这批日光灯组成总体，而这批产品中的每一只日光灯就是一个单位。研究某企业职工的年龄结构，则该企业所有职工组成总体，而该企业的每一名职工就是一个单位。统计总体可分为有限总体和无限总体，有限总体是由有限个单位构成的总体，换句·6·统计学概论话说，总体的范围能够明确确定。例如，要了解某大学学生的学习情况，则该大学全部学生所构成的总体就是有限总体。无限总体是由无限个单位组成的总体，比如，要检验某咖啡厂的咖啡装袋重量是否正常，倘若该厂可以无限生产下去，则该厂生产的咖啡可视为无限总体。又如，海里的鱼、天上的星星都可视为无限总体。区分无限总体和有限总体的意义在于对不同的总体应分别采