吳嘉桐 王幼軍
一、格朗特的生平
關(guān)于約翰·格朗特(John Graunt,1620.4.24—1674.4.18)的生平信息,人們知之甚少,目前所知的一些非常有限的信息大都來自于約翰·奧布里(John Aubrey,1626—1697年)《名人小傳》中的一篇關(guān)于約翰·格朗特的生平簡介以及卡爾·皮爾遜(Karl Pearson)在統(tǒng)計學(xué)史講義中提供的一些信息。
約翰·格朗特于1620年出生于英國倫敦,在家中排行老大,父親亨利·格朗特(Henry Graunt)是一位來自漢普郡(Hantshire)的倫敦布商。格朗特早年跟隨父親學(xué)習(xí)經(jīng)商,后來子承父業(yè),將父親傳給他的布商生意經(jīng)營得相當(dāng)成功。1641年2月,約翰·格朗特與瑪麗·史考特(Mary Scott)結(jié)婚,婚后他們育有一兒一女。
約翰·格朗特聰慧過人且勤奮好學(xué),通過自學(xué)掌握了拉丁語和法語,21歲時他被德雷柏公司(DrapersCompany)授予榮譽(yù)員工的稱號,并在1671年晉升為該公司的監(jiān)督人,他擔(dān)任此職直到1672年。他以監(jiān)督人的身份就職于多個市政辦公室直至在市議會擔(dān)任職務(wù),在此期間他還擔(dān)任一個軍樂團(tuán)的指揮。
格朗特生活在一個現(xiàn)代科學(xué)思想快速孕育和發(fā)展的時期,在各個領(lǐng)域,人們探求知識的方式正在轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒瀸嵺`等,格朗特是體現(xiàn)這個時代精神的一個典型代表人物。成立于1660年的倫敦皇家學(xué)會在現(xiàn)代科學(xué)的興起過程中扮演了一個極其重要的角色,就在倫敦皇家學(xué)會成立的那一年,約翰·格朗特出版了一本關(guān)于人口方面的著作《關(guān)于死亡表的自然和政治的觀察》(Natural and Political Observations upon the Bills of Mortality,簡稱為《觀察》)。書中分析了60年來倫敦居民死亡的原因及人口變動的關(guān)系,首次提出通過大量觀察,可以發(fā)現(xiàn)新生兒性別比例具有穩(wěn)定性和不同死因的比例等人口規(guī)律;并且第一次編制了“生命表”,對死亡率與人口壽命作了分析,從而引起了普遍的關(guān)注。他的研究清楚地表明了統(tǒng)計學(xué)作為國家管理工具的重要作用?!队^察》出版后大受歡迎,該書獲得許多學(xué)者和各界人士的極高評價,查理二世對這部別具一格的著作印象極為深刻,在他的推薦下,在該書出版僅一個月后,即1662年2月26日,格朗特就成為唯一以商人身份加入皇家學(xué)會的會員,他也是倫敦皇家學(xué)會會員的第一位統(tǒng)計學(xué)家。1664年11月,他又當(dāng)選為皇家學(xué)會理事會成員,直到1666年4月,他一直是理事會會議的常規(guī)成員。
格朗特晚年時生意破產(chǎn),生活陷入了貧困。這一切始于1666年9月,他的房子在倫敦大火中被毀壞,據(jù)說,他陷入窘境的一個主要原因是,他從一名加爾文宗教徒(清教徒)轉(zhuǎn)變?yōu)橐晃豢駸岬牧_馬天主教徒后便退出了商業(yè)領(lǐng)域,并辭去了所擔(dān)任的一切公職。他于1674年4月18日逝世,時年54歲。
二、格朗特的著述
格朗特最重要的一部統(tǒng)計學(xué)著作是1662年出版的《關(guān)于死亡公報的自然和政治觀察》(Natural and Political Observations Made upon the Bills of Mortality),該書以倫敦每年每周舉行葬禮的次數(shù)以及倫敦的教堂所收集的各類數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對大量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分類、排比和分析,并通過適當(dāng)?shù)男问奖硎境鰜恚瑥闹械贸隽梭@人的結(jié)論和規(guī)律。格朗特是第一個從大量數(shù)據(jù)的分析中得到統(tǒng)計推論的人,并且他的工作開創(chuàng)了一個分析數(shù)據(jù)的嶄新研究方向,從這種意義上說,這本書被稱作描述性統(tǒng)計的開創(chuàng)性之作,有的學(xué)者甚至把此書的出版看作是統(tǒng)計學(xué)史的起點。該書從1662至1676年這14年間共發(fā)行了五版,1662年發(fā)行了第二版和第三版,1665年發(fā)行了第四版,1676年發(fā)行了第五版。
歷史上也有一段圍繞此書的作者究竟誰的爭論。曾有人認(rèn)為,威廉·配第才是《觀察》的真正作者,的確在格朗特去世后,配第本人的一些說法對這種懷疑也起到了推波助瀾的作用,但這種說法似乎經(jīng)不起嚴(yán)格的推敲??枴て栠d在1978年的著作(其中的第二章)對此進(jìn)行了慎重的考慮。他提醒人們注意:配第當(dāng)時是皇家學(xué)會委員會的成員(主席),該委員會在1662年收到格朗特遞交的50本《觀察》后對其進(jìn)行了審議,并給予了積極正面的評價,這些都是在格朗特當(dāng)選為皇家學(xué)會會員之前。
三、格朗特的統(tǒng)計學(xué)成果
約翰·格朗特的工作開創(chuàng)了新的時代,開始以數(shù)據(jù)為研究對象、對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析,他是第一個從大量數(shù)據(jù)的分析中得到統(tǒng)計推論的人,總體而言,他對統(tǒng)計學(xué)的貢獻(xiàn)反映在他的《關(guān)于死亡表的自然和政治觀察》一書中,其主要的創(chuàng)新思想有如下幾點:
(一)死亡表的提出
格朗特寫這本著作所依據(jù)的資料來源于“死亡公報”(bill of mortality),該公報自1604年起由倫敦的教會每周發(fā)表一次。在19世紀(jì)之前,歐洲因饑餓、戰(zhàn)爭、疾病等原因,尤其是受到黑死病流行的影響,死亡率很高,促使倫敦教會發(fā)表這種公報,該公報以周為單位并根據(jù)死者死因分類記錄了死亡和受洗者(受洗者的數(shù)目大致等同于出生的人數(shù))的名單,如1632年公報中包含63種病因,按字母次序排列,自1629年起公報中男女分開統(tǒng)計,格朗特就是通過整理分析這些數(shù)據(jù),對當(dāng)時有關(guān)倫敦的人口問題作出一些論斷。書中敘述了死亡公報的起源和發(fā)展、關(guān)于不同死因特別是黑死病致死人數(shù)的統(tǒng)計、男女的差異、不同教區(qū)的差異、倫敦城市人口數(shù)及增長狀況等8個表,其中的三個表對1629—1636年和1647—1660年期間,倫敦每一年的死亡人數(shù),按死因分為81類進(jìn)行分類統(tǒng)計;對1629—1664年期間按男女分類統(tǒng)計了倫敦死亡和受洗人數(shù);對6個黑死病大流行的年頭——1592、1603、1625、1630、1636和1665年倫敦每周死亡總?cè)藬?shù)和黑死病死亡人數(shù)作了統(tǒng)計。
通過對這批數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,格朗特作出了一系列的推論,例如對某種疾病,他統(tǒng)計出在1631—1635年5年期間有254例死亡,而這5年中死亡人口總數(shù)為47757;又在1656—1660的5年期間有250例死亡,而死亡人口總數(shù)為68712。因為﹤(分別約為0.0037和0.0053),他推斷這種病的死亡率有了下降。
(二)人口數(shù)量的估算
格朗特曾在他的著作中提到,確定倫敦居民的人口總數(shù)是他研究的基本任務(wù)之一。他認(rèn)為可以根據(jù)城市報告的總出生人數(shù)得出倫敦居民人口總數(shù)的客觀估計值。如果每年的出生人數(shù)是B,那么育齡婦女(年齡組為16—40歲)的數(shù)量將為2B。對于這樣的女性來說,兩年內(nèi)可能只有一個以上的孩子(這相當(dāng)于一般的生育率為1/2)。假設(shè)16—76歲年齡組的女性人數(shù)是育齡婦女?dāng)?shù)量的兩倍,并且與家庭數(shù)量相同,家庭數(shù)則為4B。
格朗特假設(shè)平均家庭人數(shù)是8(男人、妻子、三個孩子、三個仆人或者住客),那么人口的規(guī)模為32B。
為了得到B一年的數(shù)量,格朗特并沒有直接采用進(jìn)行洗禮人的數(shù)量。他發(fā)現(xiàn),在1642之后,與非瘟疫年的死亡人數(shù)相比,由于內(nèi)戰(zhàn)和其他原因,洗禮的做法已經(jīng)變得不那么普遍了。取而代之的是,他將墓葬的數(shù)量乘以13000,由因子12/13(在1642年前的非瘟疫年的墓葬數(shù)與埋葬數(shù)的比率)得出1661年B的估計值為12000人。
根據(jù)格朗特的觀察,有懷孕能力的婦女人數(shù)一般為登記出生年份的正常出生人數(shù)的二倍。他根據(jù)倫敦出生總?cè)藬?shù)12000人,平均每兩戶有一位能懷孕的婦女,推算出倫敦居民的戶數(shù)為:
總戶數(shù)=有能力懷孕的婦女總
數(shù)×2=2B×2=4B=(12000×2)×2=48000(戶)
總?cè)丝跀?shù)=總戶數(shù)×平均每戶人口數(shù)=48000×8=384000
因此,人口的規(guī)模將達(dá)到384000人??紤]到幾個郊區(qū)教區(qū)的人口埋葬的數(shù)量約為城市的1/5,他把這個數(shù)字?jǐn)U大了20%,得出倫敦人口總數(shù)約為460000。
格朗特還以其他方式驗證了上述估計值。根據(jù)三個教區(qū)的觀察結(jié)果,他發(fā)現(xiàn)平均每11戶家庭每年有3次葬禮。以平均家庭人口規(guī)模為8,估計粗略的死亡率(CDR=死亡人數(shù)與總?cè)丝诘谋嚷剩?/88,得到每年的死亡人數(shù)為384000×3/88≈13000人,從而推算出倫敦居民的總戶數(shù)為:
總死亡人數(shù)÷平均每戶死亡人
數(shù)=13000÷3/11=47667(戶)
總?cè)丝跀?shù)=總戶數(shù)×平均每戶人口數(shù)=47667×8=381336(人)
根據(jù)格朗特的驗證與之前計算出的人口估計值非常接近。
(三)壽命表的創(chuàng)立
格朗特也對他搜集到的一些較為簡陋的生命登記資料進(jìn)行了整理、歸納,希望從中得出新的結(jié)論。格朗特所發(fā)現(xiàn)的人口壽命規(guī)律具體表現(xiàn)在他創(chuàng)造性地編制了初具規(guī)模的“壽命表”,這是綜合評定各種年齡死亡率與人口壽命的統(tǒng)計表。他編制倫敦居民壽命表的具體方法是:根據(jù)兒童特定原因造成的死亡人數(shù)估計6年前死亡的比例。在調(diào)查期間(1604—1661年),他考慮了由十個不同的原因(諸如:墮胎和死胎、鵝口瘡、驚厥、佝僂病、出牙等)造成的死亡人數(shù),并將其增加了50%,加上死亡人數(shù)的一半。他將這一數(shù)字與該時期非瘟疫死亡總?cè)藬?shù)相關(guān)聯(lián),得出的結(jié)論是,在出生的100名兒童中,能活到6歲的只有64個,活到16歲的只有40個,活到76歲的只有1個,一般沒有人能活到86歲,他取六個平均比例數(shù)來確定中間年齡16、26、66、76、86的幸存者。在每一百人中,年齡與死亡之間的關(guān)系是迥然相異的,格朗特依據(jù)大數(shù)法則,從參差不齊的數(shù)據(jù)中歸納出了大致相同的準(zhǔn)則。這個表中列出的各年齡死亡人數(shù)以及計算方法對后來展開人壽保險事業(yè)提供了有效的依據(jù),并指出了現(xiàn)代人口統(tǒng)計的研究方向。
(四)大數(shù)法則思想的萌芽
格朗特通過對大量的多種數(shù)據(jù)的研究得出了許多具有確定性和普遍性的結(jié)論,即大數(shù)定律的思想:通過對事物進(jìn)行充分的大量的觀察,可使事物中非本質(zhì)的偶然因素的影響相互抵消或削弱,從而顯示出整個現(xiàn)象穩(wěn)定的、具有一般特征的“大數(shù)法則”。
格朗特對于其發(fā)現(xiàn)的規(guī)律事實作出了具有他那個時代特征的解釋評論,例如,他發(fā)現(xiàn)整體上男性的出生數(shù)比女性的出生數(shù)略高,但總體而言,男女的數(shù)量保持著一定的平衡,這種現(xiàn)象部分是由于一些客觀的因素所致,但這個事實發(fā)現(xiàn)的更重要的價值在于為反對一夫多妻制提供了有力的證據(jù),自此以后,這種性別出生的比率問題成為統(tǒng)計學(xué)領(lǐng)域的一個熱門的話題。
格朗特的工作對同時代乃至后來的學(xué)者都產(chǎn)生了影響,十七世紀(jì)英國政治經(jīng)濟(jì)學(xué)家威廉·配第(Willian Petty,1623—1687年)和格朗特開創(chuàng)了英國的“政治算術(shù)”傳統(tǒng),將統(tǒng)計方法從對人口統(tǒng)計問題拓展到對廣泛的社會、經(jīng)濟(jì)問題進(jìn)行分析。因此,格朗特被尊稱為“近代統(tǒng)計學(xué)之父”。
(作者單位:上海師范大學(xué))