羅納德·費雪

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罗纳德·费雪爵士(Sir Ronald Aylmer Fisher, FRS,1890.2.17-1962.7.29)
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羅納德·費雪爵士(Sir Ronald Aylmer Fisher, FRS,1890.2.17-1962.7.29)
羅納德·費雪(Sir Ronald Aylmer Fisher, FRS,1890.2.17-1962.7.29)
  • 現代統計學與現代演化論的奠基者之一
  • 安德斯·哈爾德稱他是“一位幾乎獨自建立現代統計科學的天才”
  • 理查·道金斯則認為他是“達爾文最偉大的繼承者”

目錄

羅納德·費雪的生平與研究

  早年

  羅納德·愛爾默·費雪出生於英國倫敦的東芬利奇(East Finchley),是七位子女中的老小。父親喬治·費雪,是一位事業有成的藝術品商人,這使得他的童年生活相當順遂,並受到其母親、三位姊姊與一位哥哥的溺愛。不過在他14歲時,母親卡蒂·費雪過世,18個月後,費雪的父親因幾次不明智的交易,而失去了事業。

  費雪是一位早成的學生,16歲正在哈羅公學就讀的時候,就已經在一場稱為“尼爾德獎章”(Neeld Medal)的論文競賽中勝出。由於費雪的視力很差,當他學習數學的時候,並不使用紙筆等需要動用視覺的方法。例如,面對幾何學問題的時候,並不將其視覺化,而是以代數操作方式處理。除了數學以外,他也對生物學很感興趣,尤其是演化論。

剑桥大学冈维尔与凯斯学院宴会厅里的染色玻璃窗,上方的彩绘方格用以纪念拉丁方阵(Latin square),下方的白色文字则是为了纪念罗纳德·费雪。
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劍橋大學岡維爾與凱斯學院宴會廳里的染色玻璃窗,上方的彩繪方格用以紀念拉丁方陣(Latin square),下方的白色文字則是為了紀念羅納德·費雪。
  劍橋大學求學時期

  1909年,費雪獲得獎學金,使其能前往劍橋大學岡維爾與凱斯學院就讀,並主修農業。在劍橋的期間,費雪學習到了孟德爾遺傳學。這個在1860年代發表的理論,原本早已被人們忽略了數十年,直到20世紀初,才重新被科學家們發現。

  費雪感受到生物統計與發展中的各種統計方法,具有一種潛力,能夠結合“不連續”的孟德爾定律(例如ABO血型)、“連續”的多基因遺傳(例如人類的膚色),以及“漸進式”的達爾文演化論。此外由於對統計學的興趣,費雪研讀了當時兩位著名的統計學家,卡爾·皮爾遜Karl Pearson)與威廉·戈塞特William Gosset,筆名“Student”)所發表的論文。

  當時流行的優生學思想,也是費雪所關註的議題。他更將社會上的人口問題,視為包含遺傳學與統計學在內的科學。1911年,他與當時的一些名人,如經濟學家凱恩斯、遺傳學家龐尼特(R. C. Punnett),以及工程師霍勒斯·達爾文(Horace Darwin,查爾斯·達爾文之子),一起建立了劍橋大學優生學學會(Eugenics Society)。這是一個活躍的團體,他們每個月開一次會,併在其他主流優生學組織發表演說。例如法蘭西斯·高爾登Francis Galton)在1909年建立的優生學教育學會(Eugenics Education Society)。

  1912年,費雪通過了數學學位考試,並且在隔年從劍橋大學畢業。

  第一次世界大戰時期

  1914年,第一次世界大戰爆發。費雪和許多英國青年一樣,也希望能夠加入軍隊、投入沙場。不過因為他嚴重的視力問題,即使一試再試,依然無法通過健康檢查。由於從軍不成,接下來6年他便在倫敦市擔任統計員,同時也在幾所公立學校里教授物理和數學。例如伯克夏(Berkshire)的布萊德菲爾德學院(Bradfield College)。此外,他也曾經搭上英國海軍的教學艦艇“渥徹斯特號”(HMS Worcester)。

  在英軍里擔任少校的里奧納德·達爾文(Leonard Darwin,查爾斯·達爾文另一子)與另一位被費雪稱做古德魯那(Gudruna)的朋友,是他在這個時期的重要支柱,他們的支持使他得以度過困境。古德魯那的姊妹艾琳·蓋尼斯(Eileen Guinness),經由古德魯那的介紹與費雪相識。1917年,艾琳與費雪結婚,當時她只有17歲。此外費雪也受到自家姊妹們的幫助,建立並經營了一所稱為布萊德菲爾德莊園的農場,在那裡他們種植花圃與飼養動物。由於這座莊園的生計,他們在戰爭時期能夠不需要領取政府的食物配給。

  第一次世界大戰期間,費雪開始為一本期刊《優生學評論》(Eugenic Review)撰寫一些覆審文章,併在寫作期間逐加強對遺傳學與統計學研究的興趣。之後他自願為此期刊進行所有的覆審工作。除此之外,費雪也在里奧納德·達爾文的雇用下,從事暫時性的工作。

  同時在這段期間,他也發表了許多與生物統計相關的論文,包括《孟德爾遺傳假定下的親戚之間的相關性》(The Correlation Between Relatives on the Supposition of Mendelian Inheritance)。這篇論文在1916年完成,併在1918年發表,它同時建立了以生物統計為基礎的遺傳學,以及著名的統計學分法變異數分析(analysis of variance,簡寫為ANOVA,也稱方差分析)。除了建立統計方法,這篇論文也顯示,一些具有連續性變異的遺傳特征,可以符合孟德爾遺傳定律。在此以前,兩者被科學家認為是互相違抗。

  羅森斯得實驗站時期

  1918年戰爭結束之後,原本皮爾森邀請他進入當時著名的高爾登實驗室(Galton Laboratory),但是由於費雪認為自己與皮爾森之間的競爭關係是一種職業障礙,因此放棄了這個機會。直到1919年,費雪才選擇進入一所名為羅森斯得實驗站(Rothamsted Experimental Station)的農業試驗所。這間農業試驗所,位在英格蘭赫特福德郡(Hertfordshire)的哈平登(Harpenden)。費雪除了在其中擔任一名統計員之外,所長約翰·羅素(John Russell)也讓他設立了一個統計實驗室。

  之後費雪便開始對多年來所收集的大量資料進行深入研究,並且將成果寫成一系列題為《收成變異之研究》(Studies in Crop Variation)的論文。他的全盛時期也在這時候開始。

  接下來的幾年中,費雪開始構想新的統計方法,如實驗設計法(design of experiments)。1925年,他的第一本書出版,書名為《研究者的統計方法》(Statistical Methods for Research Workers)。到了1935年,延續本書的《實驗設計》(The Design of Experiments)出版。兩本書建立了實驗設計法的基礎,並受到多次翻譯與再版。

  除了新的統計方法,費雪也將先前的變異數分析研究進行補強與修飾,因而發明出最大似然估計,併發展出充分性(sufficiency)、輔助統計、費雪線性判別(Fisher's linear discriminator)與費雪資訊(Fisher information)等統計概念。1924年

羅納德·費雪的貢獻

  羅納德·費雪的主要貢獻有:

  ①用親屬間的相關說明瞭連續變異的性狀可以用孟德爾定律來解釋,從而解決了遺傳學中孟德爾學派和生物統計學派的論爭。

  ②論證了方差分析的原理和方法,並應用於試驗設計,闡明瞭最大似然性方法以及隨機化、重覆性和統計控制的理論,指出自由度作為檢查K.皮爾遜制定的統計表格的重要性。此外,還闡明瞭各種相關係數抽樣分佈,亦進行過顯著性測驗研究。

  ③他提出的一些數學原理和方法對人類遺傳學、進化論和數量遺傳學的基本概念以及農業、醫學方面的試驗均有很大影響。例如遺傳力的概念就是在他提出的可將性狀分解為加性效應、非加性(顯性)效應和環境效應的理論基礎上建立起來的。

著作

  • 《研究者用的統計方法》
  • 《統計方法和科學推理》
  • 《近交的理論》
  • 《試驗設計》
  • 《自然選擇的遺傳理論》
  • 《根據孟德爾遺傳方式的親屬間的相關》
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評論(共1條)

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61.175.134.* 在 2010年6月10日 16:54 發表

愈簡單的事討論的人愈多也愈熱烈;愈複雜的事討論的人愈少也愈容易無異議通過;這定律叫什麼?

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