統計學簡史
早在西元前兩、三千年的埃及與中國,就已經開始有了統計學的身影,當時的政府(宮廷、朝廷)對全國人口展開調查。而到了西元前四三五年,羅馬開始有了定期人口普查的出現。
十六、十七世紀,歐洲重商主義開始盛行,此時,有系統、有計畫的記錄各種與國家相關的土地、人口、資源、財富、稅務…等資料,變得非常重要。而從十七世紀末開始到十九世紀,出現了統計學的三大學派,政治算術學派、國勢學派(又稱記述學派)與數理統計學派(簡稱數理學派)。
1.政治算術學派:
政治算術學派運用科學的方法,分析政治經濟現象。有政治經濟學之父之稱的英國經濟學家威廉‧佩蒂(William Petty, 1623–1687)於1690年出版了「政治算術(Political Arithmetic)」一書,對英、法、荷的經濟進行比較分析。
2.國勢學派(又稱記述學派):
國勢學派提出「統計學」一詞。德國哥廷根大學教授哥特費里德·阿亨瓦爾(Gottfried Achenwall, 1719–1772)於1749年的出版著作中,正式使用統計學(德文Statistik)一詞。統計學的英語(statistics),源自於拉丁語的國會(statisticum collegium)以及義大利語國民或政治家(statista)。您可以從中看到State的字根,代表對國家資料進行分析的學問,也就是「研究國家的科學」。
3.數理統計學派(簡稱數理學派):
數理統計學派將數學工具大量運用到統計學中,讓統計學的理論更加豐富。到了十九世紀,比利時數學家凱特勒(Adolphe Quetelet, 1796 -1874)將機率論引入統計學,讓統計方法有了重大的突破,並且將統計學的應用領域,擴大到自然與社會的範疇。
此外,由於機率論在統計學扮演非常重要的角色,以下簡述機率論的發展。
十七世紀時,法國盛行擲骰子的賭博,巴斯卡(Blaise Pascal, 1623–1662)(巴斯卡三角型)與費馬(Pierre de Fermat, 1623–1626)(費馬定理)就在這樣的氛圍下,奠定了古典機率理論的基礎。
到了十七世紀末期,瑞士的數學家伯努力(Jacob Bernoulli, 1655–1705)提出了「大數法則」,法國數學家拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace, 1749–1827)也出版了《機率的分析理論》一書,完善了古典機率論。
到了十八世紀之後,機率論開始大放光彩,不但有英國數學家貝葉斯(Thomas Bayes, 1701–1761)提出「貝氏定理」,德國數學家高斯(Carl Friedrich Gauss, 1777–1855)提出「高斯分布,又稱常態分佈」。
還有十九世紀時,法國數學家卜瓦松(Simeon D. Poisson, 1781–1840)提出「卜瓦松分布」,俄國數學家馬可夫(Andrey Andreyevich Markov, 1856–1922)提出了「馬可夫過程」。
前面提到,凱特勒(Adolphe Quetelet)將機率論引入統計學,開啟了數理統計學的先河,而數理統計學又可區分成敘述性統計(descriptive statistics)與推論性統計(inferential statistics)兩大部分。
十九世紀末,英國博物學家高爾頓(Francis Galton, 1822–1911)提出相關與迴歸。二十世紀初英國數學家皮爾森(Karl Pearson, 1857–1936)提出複相關與卡方檢定,敘述性統計慢慢趨於大成。
推論性統計則運用機率論,發展抽樣調查,企圖運用少部分的資料,來推論出資料的大部分樣貌與規則。二十世紀時,英國統計學家戈斯特(William Sealy Gosset, 1876–1937)提出t檢定(Student’s t-test),或是英國統計學家費雪 (Ronald Aylmer Fisher, 1890–1962)提出了實驗設計、變異數分析、最大概似估計等。波蘭統計學家尼曼(Jerzy Spława-Neyman;1894–1981) 發明了區間估計與假設檢定。也就在這些人的共同努力下,統計學也變得更加成熟。
到了二十一世紀,隨著大數據分析與資料科學的興起,統計學所扮演的角色變得更加重要。
羅凱揚(台科大企管系博士)、蘇宇暉(台科大管研所博士候選人)
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